[go: up one dir, main page]

RU2584622C1 - Method of producing welded axisymmetric bodies of vessels operated under high pressure - Google Patents

Method of producing welded axisymmetric bodies of vessels operated under high pressure Download PDF

Info

Publication number
RU2584622C1
RU2584622C1 RU2015105549/02A RU2015105549A RU2584622C1 RU 2584622 C1 RU2584622 C1 RU 2584622C1 RU 2015105549/02 A RU2015105549/02 A RU 2015105549/02A RU 2015105549 A RU2015105549 A RU 2015105549A RU 2584622 C1 RU2584622 C1 RU 2584622C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shell
welded
rings
welding
edges
Prior art date
Application number
RU2015105549/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Трегубов
Алексей Евгеньевич Белов
Дмитрий Викторович Анненков
Владимир Тимофеевич Собкалов
Владимир Евгеньевич Ерохин
Владимир Михайлович Заболотнов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ"
Priority to RU2015105549/02A priority Critical patent/RU2584622C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2584622C1 publication Critical patent/RU2584622C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

FIELD: metal processing.
SUBSTANCE: invention relates to metal forming and welding, particularly, to production of welded axisymmetric bodies vessels operated under high pressure. First, casing is obtained using operations of pipe cutting, calibration, normalised, preliminary machining, rotary drawing to form cylindrical end bulges for welding and intermediate bulge. Then shell is subjected to tensions reducing annealing, and machining trim and grooving of welded edges, after which are assembly and welded in appliances of rings with components into end subassemblies. Subassemblies are subjected to reducing stress annealing, pneumatic testing for tightness and mechanical treatment with undercut and grooving of welded edges of thickened rings. Then, assembly and welding of shell and rings is performed with welded to them subassemblies and welded vessel housing is obtained. Finishing mechanical treatment of vessel with removal of amplification of welds and grooving of thread on inner surface of rings is carried out. Finally, vessel is pneumatically tested for strength and tightness.
EFFECT: high mechanical properties of vessels housings operated under high pressure, higher precision and strength of weld joints.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и сварке, а именно к изготовлению сварных осесимметричных корпусов, представляющих собой тонкостенную оболочку с утолщенными кромками и приваренными к ним утолщенными кольцами и приваренными к кольцам комплектующих деталей, предназначенных для сварных сосудов, работающих под высоким давлением, используемых в различных хозяйственных областях при изготовлении огнетушителей, кислородных и газовых баллонов, баллонов со сжатым воздухом, лейнеров, ресиверов и т.п.The invention relates to the processing of metals by pressure and welding, in particular to the manufacture of welded axisymmetric bodies, which are a thin-walled shell with thickened edges and thickened rings welded to them and welded to the rings of components intended for high pressure welded vessels used in various economic areas in the manufacture of fire extinguishers, oxygen and gas cylinders, compressed air cylinders, liners, receivers, etc.

Основные требования, предъявляемые к сварным корпусам сосудов, работающих под давлением, следующие: высокая механическая и циклическая прочность, точность геометрических размеров, качество обработанных поверхностей, надежность сварных соединений, высокий коэффициент использования металла и малый вес.The main requirements for welded hulls of vessels operating under pressure are the following: high mechanical and cyclic strength, accuracy of geometric dimensions, quality of machined surfaces, reliability of welded joints, high metal utilization and low weight.

Известен способ изготовления осесимметричных корпусов, работающих под давлением, патент РФ №2295416, B21D 51/24, опубл. 20.03.2007, бюл. №8, в котором описан способ производства осесимметричных корпусов с концевыми утолщениями.A known method of manufacturing axisymmetric housings operating under pressure, RF patent No. 2295416, B21D 51/24, publ. 03/20/2007, bull. No. 8, which describes a method for the production of axisymmetric housings with end thickenings.

Способ включает закалку, отпуск, холодную пластическую деформацию методом ротационной вытяжки за два прохода, низкотемпературный отжиг. Используют легированную сталь, осуществляют закалку и отпуск, ротационную вытяжку осуществляют без промежуточного отжига.The method includes hardening, tempering, cold plastic deformation by rotational drawing in two passes, low-temperature annealing. Alloy steel is used, hardening and tempering are carried out, rotational drawing is carried out without intermediate annealing.

Известен также «Способ закатки горловин баллона», патент RU 2002538 C1, B21D 51/24, ротационной обработкой поэтапным формированием переходного и цилиндрического участков горловины на нагретом конце вращающейся трубчатой заготовки.Also known is the “Method for sealing the neck of a cylinder”, patent RU 2002538 C1, B21D 51/24, by rotary machining by stepwise formation of the transitional and cylindrical portions of the neck at the heated end of the rotating tubular blank.

Основным недостатком вышеприведенных способов изготовления корпусов, оболочек и баллонов, работающих под давлением, является высокая трудоемкость и себестоимость изготовления, обусловленная формообразованием обработкой давлением цельнометаллических сосудов, не имеющих сварных соединений.The main disadvantage of the above methods for the manufacture of bodies, shells and cylinders operating under pressure is the high complexity and cost of manufacturing, due to the shaping by pressure treatment of all-metal vessels that do not have welded joints.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату является способ изготовления высокопрочных осесимметричных оболочек, работающих под высоким давлением (Новиков О.М. и др. «Новая технология дуговой сварки в защитном газе баллонов высокого давления» журнал «Сварщик-профессионал» №1, 2005 г., стр. 14-15), принятый авторами за прототип, при котором мехобработанные заготовки деталей собирают с использованием сборочно-сварочного приспособления и сваривают стыки односторонней механизированной электродуговой сваркой неплавящимся вольфрамовым электродом за два прохода с присадочной проволокой на втором проходе, с поддувом аргона изнутри со стороны корня шва, с попеременной дискретной (пульсирующей) подачей в зону непрерывно горящей дуги двух защитных газов - аргона и гелия - с одновременным управлением напряжением дуги, затем осуществляют окончательную мехобработку, упрочняющую термообработку, контроль и испытания сварных швов.The closest in technical essence and the achieved technical result is a method of manufacturing high-strength axisymmetric shells operating under high pressure (Novikov OM et al. "New technology for arc welding in protective gas of high-pressure cylinders" magazine "Professional welder" No. 1, 2005, p. 14-15), adopted by the authors for the prototype, in which the machined parts blanks are assembled using an assembly-welding fixture and the joints are welded with one-side mechanized electric arc welding n a fusing tungsten electrode in two passes with a filler wire in the second pass, with argon blowing from the inside from the root side of the seam, with alternating discrete (pulsating) supply of two protective gases — argon and helium — to the continuously burning arc zone with simultaneous control of the arc voltage, then the arc voltage is controlled final machining, hardening heat treatment, control and testing of welds.

Такой способ требует дорогостоящего гелия, сложной системы регулирования подачи двух защитных газов и контроля за их расходом, управления пульсацией раздельных потоков защитных газов в оптимальном диапазоне частот. Кроме того, отсутствует строгая система фиксации стыков при сварке. Сварка ведется на весу без подкладки.This method requires expensive helium, a complex system for regulating the supply of two protective gases and controlling their consumption, controlling the pulsation of separate flows of protective gases in the optimal frequency range. In addition, there is no strict system for fixing joints in welding. Welding is carried out on weight without lining.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа изготовления тонкостенных сварных оболочек, принятого авторами за прототип, относится отсутствие возможности обеспечения высокой размерной точности по соосности, а также торцевому и радиальному биению.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method of manufacturing thin-walled welded shells adopted by the authors as a prototype include the lack of the ability to provide high dimensional accuracy in alignment, as well as end and radial runout.

По мнению заявителей причиной низкой точности по соосности, по торцевому и радиальному биению соединяемых частей оболочек является отсутствие решений по фиксации свариваемых кромок при сварке.According to the applicants, the reason for the low accuracy in alignment, in the end and radial runout of the connected parts of the shells is the lack of solutions for fixing the edges to be welded during welding.

Кроме того, в данном способе, принятом авторами за прототип, отсутствуют методы подготовки и ротационной обработки заготовок оболочки и колец перед сваркой.In addition, in this method, adopted by the authors as a prototype, there are no methods for the preparation and rotational processing of shell blanks and rings before welding.

Недостатком прототипа также является термоупрочнение после сварки баллонов, что приводит к изменению геометрических размеров из-за термических влияний.The disadvantage of the prototype is also the hardening after welding of the cylinders, which leads to a change in geometric dimensions due to thermal influences.

Таким образом, задачей данного технического решения, принятого за прототип, являлось повышение качества сварных соединений.Thus, the objective of this technical solution, adopted as a prototype, was to improve the quality of welded joints.

Общими признаками с предлагаемым заявителями способом изготовления осесимметричных корпусов сосудов, работающих под высоким давлением, содержащих тонкостенную оболочку с утолщениями и приваренными утолщенными кольцами с комплектующими деталями являются: механическая обработка заготовок оболочки и колец, их сборка в сборочно-сварочных приспособлениях, электродуговая односторонняя сварка, окончательная механическая обработка, контроль и испытания сварных швов.Common features with the proposed by the applicants method of manufacturing axisymmetric vessel bodies operating under high pressure, containing a thin-walled shell with thickenings and welded thickened rings with components are: machining of the blanks of the shell and rings, their assembly in assembly and welding devices, single-side electric arc welding, final machining, control and testing of welds.

В отличие от прототипа предлагаемый заявителями способ изготовления сварных осесимметричных корпусов сосудов основан на том, что предварительно осуществляют формообразование оболочки корпусов путем резки труб на мерные заготовки, калибровки, нормализации, предварительной механической обработки, ротационной вытяжки деформирующими роликами за два прохода со степенью деформации на первом проходе (25÷35)% и (50÷75)% на втором, с образованием цилиндрических концевых утолщений под сварку, толщиной и длиной соответственно равными 2,0÷4,0 и 10÷20 толщинам тонкостенных участков оболочки, промежуточного утолщения длиной, равной (5÷10)% длины оболочки и толщиной, равной толщине концевых утолщений, и конических переходных участков с углом наклона (10÷30)°, при этом используют деформирующие ролики треугольного профиля с радиусом при вершине, равным 0,3÷1,4 толщины заготовки, после чего оболочку подвергают отжигу, уменьшающему напряжения, механической обработке с подрезкой и разделкой свариваемых утолщенных кромок, затем выполняют поочередную сборку и сварку в приспособлениях колец с деталями диафрагма и фланец в торцевые подузлы, которые подвергают отжигу, уменьшающему напряжения, пневмоиспытаниям на герметичность и механической обработке с разделкой кромок колец под сварку с оболочкой, затем осуществляют поочередную сборку и сварку кромок оболочки и колец торцевых подузлов в корпус сосуда, производят окончательную механическую обработку корпуса сосуда с удалением усиления сварных швов и нарезанием резьб на внутренней поверхности колец, далее осуществляют пневоиспытания корпуса сосуда на прочность и герметичность.In contrast to the prototype, the method of manufacturing welded axisymmetric vessel bodies proposed by the applicants is based on the fact that the shell shell is preformed by cutting pipes into measured billets, calibration, normalization, preliminary machining, rotational drawing by deforming rollers in two passes with a degree of deformation on the first pass (25 ÷ 35)% and (50 ÷ 75)% on the second, with the formation of cylindrical end thickenings for welding, with a thickness and length equal to 2.0 ÷ 4.0 and 10 ÷ 20 th to the thin-walled sections of the shell, intermediate thickening with a length equal to (5 ÷ 10)% of the length of the shell and a thickness equal to the thickness of the end thickenings, and conical transitional sections with an inclination angle (10 ÷ 30) °, using deforming rollers of a triangular profile with a radius at peak equal to 0.3 ÷ 1.4 of the thickness of the workpiece, after which the shell is subjected to annealing, reducing stress, machining with cutting and cutting welded thickened edges, then perform alternate assembly and welding in the fixtures of rings with parts the diaphragm and flange into the end subassemblies, which are subjected to annealing, reducing stresses, pneumatic tests for tightness and machining with cutting the edges of the rings for welding with the shell, then they alternately assemble and weld the edges of the shell and the rings of the end subnodes into the vessel body, and the body is finally machined vessel with removal of reinforcement of welds and threading on the inner surface of the rings, then carry out pneumatic testing of the vessel body for strength and tightness.

В частных случаях, то есть в конкретных формах выполнения, изобретение характеризуется следующими признаками:In special cases, that is, in specific forms of execution, the invention is characterized by the following features:

- разделку свариваемых кромок оболочки и колец выполняют одинаковой глубины с криволинейным скосом, имеющим профиль в виде сочетания конического участка с углом наклона (9÷12)°, криволинейного с радиусом 2,5÷3,5 мм и прямолинейного стыкового участка с притуплением кромок толщиной (20÷30)% от толщины свариваемых кромок оболочки, а автоматическую сварку ведут плавящимся электродом в смеси защитных газов в два прохода, при этом второй проход формируют с поперечными колебаниями электрода.- cutting the welded edges of the shell and rings is performed at the same depth with a curved bevel having a profile in the form of a combination of a conical section with an inclination angle (9 ÷ 12) °, curved with a radius of 2.5 ÷ 3.5 mm and a straight-line butt section with a blunt edge thickness (20 ÷ 30)% of the thickness of the welded edges of the shell, and automatic welding is carried out by a consumable electrode in a mixture of protective gases in two passes, while the second pass is formed with transverse vibrations of the electrode.

Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявленного технического решения и достигаемым техническим результатом.This is what allows us to conclude that there is a causal relationship between the totality of the essential features of the claimed technical solution and the achieved technical result.

Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.These signs, distinctive from the prototype and to which the requested amount of legal protection applies, are sufficient in all cases.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности изготовления сварных осесимметричных корпусов сосудов большой длины с высокой механической и циклической прочностью, точностью геометрических размеров, качеством обработанной поверхности, прочностью сварных соединений, высоким коэффициентом использования металла, высокой производительностью и малым весом.The objective of the invention is the ability to manufacture welded axisymmetric vessel bodies of large lengths with high mechanical and cyclic strength, geometric accuracy, surface finish, welded joints, high metal utilization, high productivity and low weight.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что при известном способе, включающем механическую обработку оболочки, колец и комплектующих деталей, их сборку в сборочно-сварочных приспособлениях, электродуговую одностороннюю сварку, окончательную механическую обработку, контроль и испытания сварных швов, особенность заключается в том, что предварительно осуществляют формообразование оболочки корпуса путем резки труб на мерные заготовки, калибровки, нормализации, предварительной механической обработки, ротационной вытяжки деформирующими роликами за два прохода со степенью деформации на первом проходе (25÷35)% и (50÷75)% на втором, с образованием цилиндрических концевых утолщений под сварку, толщиной и длиной, соответственно равными 2,0÷4,0 и 10÷20 толщинам тонкостенных участков оболочки, промежуточного утолщения длиной, равной (5÷10)% длины оболочки и толщиной, равной толщине концевых утолщений, и конических переходных участков с углом наклона (10÷30)°, при этом используют деформирующие ролики треугольного профиля с радиусом при вершине, равным 0,3÷1,4 толщины заготовки, после чего оболочку подвергают отжигу, уменьшающему напряжения, механической обработке с подрезкой и разделкой свариваемых утолщенных кромок, затем выполняют поочередную сборку и сварку в приспособлениях колец с деталями диафрагма и фланец в торцевые подузлы, которые подвергают отжигу, уменьшающему напряжения, пневмоиспытаниям на герметичность и механической обработке с разделкой кромок колец под сварку с оболочкой, затем осуществляют поочередную сборку и сварку кромок оболочки и колец торцевых подузлов в корпус сосуда, производят окончательную механическую обработку корпуса сосуда с удалением усиления сварных швов и нарезанием резьб на внутренней поверхности колец, далее осуществляют пневоиспытания корпуса сосуда на прочность и герметичность.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that with the known method, including machining the shell, rings and components, assembling them in assembly and welding devices, single-sided arc welding, final machining, testing and testing of welds, the feature is that pre-carry out the shaping of the shell by cutting pipes into measured billets, calibration, normalization, preliminary mechanical processing webs, rotational drawing by deforming rollers in two passes with a degree of deformation in the first pass of (25 ÷ 35)% and (50 ÷ 75)% in the second, with the formation of cylindrical end thickenings for welding, with a thickness and length equal to 2.0 ÷ 4, respectively , 0 and 10 ÷ 20 thicknesses of thin-walled sections of the shell, an intermediate thickening with a length equal to (5 ÷ 10)% of the length of the shell and a thickness equal to the thickness of the end thickenings, and conical transitional sections with an inclination angle (10 ÷ 30) °, using deforming triangular profile rollers with a vertex radius equal to 0.3 ÷ 1.4 the thickness of the workpiece, after which the shell is subjected to annealing, which reduces stress, machined with cutting and cutting of the welded thickened edges, then they are alternately assembled and welded in the fixtures of the rings with parts of the diaphragm and flange into the end subassemblies, which are subjected to annealing reducing stress, pneumatic testing for tightness and machining with cutting the edges of the rings for welding with the shell, then carry out alternate assembly and welding of the edges of the shell and the rings of the end subassemblies in the core the empty vessel, final machining of the vessel body is carried out with the removal of reinforcement of the welds and threading on the inner surface of the rings, then the vessel body is tested for strength and tightness.

Новая совокупность операций, а также наличие связей между ними позволяет, в частности за счет:The new set of operations, as well as the presence of relations between them, allows, in particular, due to:

- резки труб на мерные заготовки и калибровки повысить коэффициент использования металла;- cutting pipes into measured billets and calibrations to increase the utilization of metal;

- нормализации улучшить структуру металла и подготовить его к дальнейшей пластической деформации;- normalization to improve the structure of the metal and prepare it for further plastic deformation;

- механической обработки удалить дефектные слои металла на наружной и внутренней поверхности заготовки;- machining remove defective metal layers on the outer and inner surface of the workpiece;

- ротационной вытяжки заготовки оболочки деформирующими роликами за два прохода со степенью деформации на первом проходе (25÷35)% и (50÷75)% на втором повысить механические свойства тонкостенной части оболочки за счет наклепа металла при сохранении высокой пластичности и обеспечить высокую ударную вязкость и механическую прочность оболочки;- rotational drawing of the shell billet with deforming rollers in two passes with a degree of deformation in the first pass of (25 ÷ 35)% and (50 ÷ 75)% in the second increase the mechanical properties of the thin-walled part of the shell due to metal hardening while maintaining high ductility and provide high impact strength and mechanical strength of the shell;

- образования при ротационной вытяжке цилиндрических концевых утолщений под сварку толщиной, равной 2,5÷4,0 толщины оболочки, обеспечить равнопрочность сварных соединений оболочки с кольцами и длиной, равной 10÷20 толщинам оболочки, обеспечить удаленность зон сварки от тонкостенной части оболочки и этим ликвидировать термическое влияние на механические свойства тонкостенной части;- the formation of rotational extraction of cylindrical end thickenings for welding with a thickness equal to 2.5 ÷ 4.0 shell thickness, to ensure equal strength of the welded joints of the shell with rings and a length equal to 10 ÷ 20 shell thicknesses, to ensure the distance of the welding zones from the thin-walled part of the shell and this eliminate the thermal effect on the mechanical properties of the thin-walled part;

- выполнения промежуточного утолщения длиной, равной (5÷10)% длины оболочки, обеспечить точность геометрических размеров, уменьшить кривизну образующей оболочки до значений, не выводящих за пределы допускаемых отклонений, данные значения, определенные экспериментально при ротационной вытяжке длинных оболочек (при отношении длины оболочки к диаметру более 3,5), являются оптимальными, при уменьшении длины промежуточного утолщения менее 5% увеличивается кривизна образующей, при увеличении более 10% возрастает вес оболочки и, соответственно, вес корпуса сосуда;- performing an intermediate thickening with a length equal to (5 ÷ 10)% of the length of the shell, to ensure the accuracy of the geometric dimensions, reduce the curvature of the forming shell to values that do not go beyond the tolerances, these values are determined experimentally by rotational drawing of long shells (with respect to the shell length to a diameter of more than 3.5), are optimal, with a decrease in the length of the intermediate thickening of less than 5%, the curvature of the generatrix increases, with an increase of more than 10%, the weight of the shell increases and, accordingly, with the vessel body;

- выполнения промежуточного утолщения толщиной, равной толщине концевых утолщений, обеспечить геометрическую точность оболочек и снизить трудоемкость процесса ротационной вытяжки;- perform intermediate thickening with a thickness equal to the thickness of the end thickenings, to ensure the geometric accuracy of the shells and reduce the complexity of the rotational drawing process;

- выполнения при ротационной вытяжке конических переходных участков с углом наклона (10÷30)°, обеспечить плавность изменения степени деформации при переходе от утолщений к тонкостенной части оболочки и от тонкостенной части к утолщениям, ликвидировать концентрацию напряжений на переходе от утолщений к тонкостенным участкам и исключить образование микротрещин;- execution of conical transition sections with an inclination angle (10 ÷ 30) ° during rotational drawing, to ensure smooth changes in the degree of deformation during the transition from thickenings to thin-walled parts of the shell and from thin-walled parts to thickenings, to eliminate the stress concentration at the transition from thickenings to thin-walled sections and exclude microcracking;

- использования при ротационной вытяжке деформирующих роликов треугольного профиля с радиусом при вершине, равным 0,3÷1,4 толщины заготовки, обеспечить возможность обработки заготовок с переменной толщиной стенки, такое значение радиуса при вершине профиля, по результатам экспериментальных работ, оптимально, при значении менее 0,3 толщины возникает утонение стенки и обрыв заготовки в зоне перехода от конической поверхности к цилиндрической, при значении радиуса более 1,4 толщины заготовки возрастают усилия ротационной вытяжки и образуются гофры и утяжки металла в тонкостенной части заготовки;- using rotational drawing of deforming rollers of a triangular profile with a radius at the apex equal to 0.3 ÷ 1.4 of the workpiece thickness, to ensure the possibility of processing workpieces with a variable wall thickness, this radius value at the top of the profile, according to the results of experimental work, is optimal, at less than 0.3 thickness, thinning of the wall and breakage of the workpiece occur in the transition zone from the conical surface to the cylindrical, with a radius value of more than 1.4 thickness of the workpiece, rotational drawing forces increase and are formed and metal utjazhki corrugations in the thin-walled portion of the workpiece;

- отжига, уменьшающего напряжения, снизить уровень внутренних остаточных напряжений оболочки и обеспечить высокую ударную вязкость, механическую и циклическую прочность материала оболочки;- annealing, reducing stress, reduce the level of internal residual stresses of the shell and provide high impact strength, mechanical and cyclic strength of the shell material;

- механической обработки с подрезкой и разделкой свариваемых утолщенных кромок оболочки обеспечить необходимые геометрические размеры сварного корпуса сосуда и сквозного проплавления свариваемых кромок;- machining with trimming and cutting welded thickened edges of the shell to provide the necessary geometric dimensions of the welded body of the vessel and through penetration of the welded edges;

- поочередной сборки и сварки в приспособлениях колец с деталями диафрагма и фланец в торцевые подузлы сформировать корпус сосуда и обеспечить его работоспособность под высоким давлением;- alternately assembling and welding in the fixtures of the rings with the parts of the diaphragm and flange into the end subassemblies to form the vessel body and ensure its operation under high pressure;

- отжига, уменьшающего напряжения торцевых подузлов с деталями кольцо, диафрагма и фланец, снизить уровень внутренних остаточных напряжений сварных соединений при обеспечении их прочности;- annealing, reducing the stress of the end subassemblies with the details of the ring, diaphragm and flange, to reduce the level of internal residual stresses of welded joints while ensuring their strength;

- пневмоиспытания торцевых подузлов на герметичность исключить падение давления в корпусе сосуда;- pneumatic testing of end subassemblies for tightness to eliminate pressure drop in the vessel body;

- разделки кромок колец торцевых подузлов под сварку с оболочкой обеспечить сквозное проплавление стыка кромок;- cutting edges of the rings of the end subassemblies for welding with a sheath to ensure through penetration of the joint of the edges;

- поочередной сборки и сварки кромок оболочки и колец торцевых подузлов в корпус сосуда повысить технологичность и производительность сборочно-сварочных операций;- alternately assembling and welding the edges of the shell and the rings of the end subassemblies into the vessel body to increase the manufacturability and productivity of assembly and welding operations;

- окончательной механической обработки корпуса сосуда с удалением усиления сварных швов и нарезанием резьб на внутренней поверхности колец обеспечить работоспособность зоны сварных соединений на уровне основного металла и возможность соединения корпуса с сопрягаемыми деталями;- final machining of the vessel body with the removal of reinforcement of the welds and threading on the inner surface of the rings to ensure the operability of the zone of welded joints at the level of the base metal and the possibility of connecting the body to the mating parts;

- пневматических испытаний корпуса сосуда гарантировать необходимую прочность и герметичность сварных соединений.- pneumatic tests of the vessel body guarantee the necessary strength and tightness of welded joints.

Признаки, характеризующие изобретение в конкретных формах выполнения позволяют, в частности, за счет:Signs characterizing the invention in specific forms of execution allow, in particular, due to:

- разделки свариваемых кромок оболочки и колец одинаковой глубины с криволинейным скосом, имеющим профиль в виде сочетания конического участка с углом наклона (9÷12)°, криволинейного с радиусом 2,5÷3,5 мм и прямолинейного стыкового участка с притуплением кромок толщиной (20÷40)% от толщины свариваемых кромок оболочки обеспечить сквозное проплавление свариваемых кромок;- cutting the welded edges of the shell and rings of the same depth with a curved bevel having a profile in the form of a combination of a conical section with an angle of inclination (9 ÷ 12) °, curved with a radius of 2.5 ÷ 3.5 mm and a rectilinear butt section with a blunt edge thickness ( 20 ÷ 40)% of the thickness of the welded edges of the shell to ensure through penetration of the welded edges;

- автоматической сварки плавящимся электродом в смеси защитных газов в два прохода, с формированием второго прохода с поперечными колебаниями электрода, обеспечить при первом проходе сквозное проплавление свариваемых кромок, а вторым проходом с поперечными колебаниями электрода - качественное заполнение разделки соединения, исключающее межслойный непровар и несплавление кромок.- automatic welding with a consumable electrode in a mixture of shielding gases in two passes, with the formation of a second pass with transverse vibrations of the electrode, to ensure through penetration of the welded edges during the first pass, and with a second pass with transverse vibrations of the electrode - high-quality filling of the groove of the joint, eliminating interlayer lack of fusion and non-fusion of the edges .

Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и не известны из уровня техники в процессе проведения патентных исследований, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизны».Signs that distinguish the proposed technical solution from the prototype are not identified in other technical solutions and are not known from the prior art in the process of conducting patent research, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "novelty."

Исследуя уровень техники в ходе проведения патентного поиска по всем видам сведений, доступных в странах бывшего СССР и зарубежных странах, обнаружено, что предлагаемое техническое решение явным образом не следует из известного на сегодня уровня техники, следовательно, можно сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».Studying the level of technology during the patent search for all types of information available in the countries of the former USSR and foreign countries, it was found that the proposed technical solution does not explicitly follow from the prior art, therefore, we can conclude that the criterion of "inventive step" ".

Сущность изобретения заключается в том, что в способе изготовления сварных осесимметричных корпусов сосудов, работающих под высоким давлением, содержащих тонкостенную оболочку с утолщениями и приваренными утолщенными кольцами с комплектующими деталями, включающем механическую обработку оболочки, колец и комплектующих деталей, их сборку в сборочно-сварочных приспособлениях, электродуговую одностороннюю сварку, окончательную механическую обработку, контроль и испытания сварных швов в отличие от прототипа, согласно изобретению, предварительно осуществляют формообразование оболочки корпуса путем резки труб на мерные заготовки, калибровки, нормализации, предварительной механической обработки, ротационной вытяжки деформирующими роликами за два прохода со степенью деформации на первом проходе (25÷35)% и (50÷75)% на втором, с образованием цилиндрических концевых утолщений под сварку, толщиной и длиной соответственно равными 2,0÷4,0 и 10÷20 толщинам тонкостенных участков оболочки, промежуточного утолщения длиной, равной (5÷10)% длины оболочки и толщиной, равной толщине концевых утолщений, и конических переходных участков с углом наклона (10÷30)°, при этом используют деформирующие ролики треугольного профиля с радиусом при вершине, равным 0,3÷1,4 толщины заготовки, после чего оболочку подвергают отжигу, уменьшающему напряжения, механической обработке с подрезкой и разделкой свариваемых утолщенных кромок, затем выполняют поочередную сборку и сварку в приспособлениях колец с деталями диафрагма и фланец в торцевые подузлы, которые подвергают отжигу, уменьшающему напряжения, пневмоиспытаниям на герметичность и механической обработке с разделкой кромок колец под сварку с оболочкой, затем осуществляют поочередную сборку и сварку кромок оболочки и колец торцевых подузлов в корпус сосуда, производят окончательную механическую обработку корпуса сосуда с удалением усиления сварных швов и нарезанием резьб на внутренней поверхности колец, далее осуществляют пневоиспытания корпуса сосуда на прочность и герметичность.The essence of the invention lies in the fact that in a method of manufacturing a welded axisymmetric vessel bodies operating under high pressure, containing a thin-walled shell with thickenings and welded thickened rings with components, including machining of the shell, rings and components, their assembly in assembly and welding devices , electric arc one-sided welding, final machining, control and testing of welds in contrast to the prototype according to the invention, pre The casing shell is shaped formatively by cutting pipes into measured billets, calibrating, normalizing, pre-machining, rotational drawing with deforming rollers in two passes with a degree of deformation in the first pass of (25 ÷ 35)% and (50 ÷ 75)% in the second, s the formation of cylindrical end thickenings for welding, the thickness and length respectively equal to 2.0 ÷ 4.0 and 10 ÷ 20 thicknesses of thin-walled sections of the shell, an intermediate thickening of a length equal to (5 ÷ 10)% of the length of the shell and a thickness equal to the thickness of the end flanges, and conical transitional sections with an inclination angle (10 ÷ 30) °, using deforming rollers of a triangular profile with a radius at the apex equal to 0.3 ÷ 1.4 of the thickness of the workpiece, after which the shell is subjected to annealing, stress-reducing, machining with trimming and cutting of the welded thickened edges, then they perform alternate assembly and welding in the fixtures of the rings with the parts of the diaphragm and flange into the end subassemblies, which are subjected to annealing, reducing stresses, pneumatic tests for leaks and mechanical machining with cutting the edges of the rings for welding with the shell, then alternately assembling and welding the edges of the shell and the rings of the end sub-assemblies into the vessel body, final machining of the vessel body is carried out with the removal of reinforcement of welds and threading on the inner surface of the rings, then the body is subjected to pneumatic testing vessels for strength and tightness.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен процесс ротационной вытяжки оболочки за два прохода, на фиг. 2 - общий вид сварного корпуса сосуда, на фиг. 3 - форма свариваемых кромок кольца и оболочки, на фиг. 4 - сварное соединение кольца с оболочкой.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a process of rotational drawing of a shell in two passes; in FIG. 2 is a general view of a welded vessel body; FIG. 3 shows the shape of the welded edges of the ring and shell; FIG. 4 - welded joint of the ring with the shell.

На фиг. 1 изображена заготовка 1 оболочки в процессе ротационной вытяжки деформирующими роликами 3, 4 и 5 с радиусом при вершине R (мм) на оправке 2. Заготовка оболочки зафиксирована на оправке прижимом 6.In FIG. 1 shows the blank 1 of the shell during rotational drawing by deforming rollers 3, 4 and 5 with a radius at the apex R (mm) on the mandrel 2. The blank of the shell is fixed on the mandrel with a clamp 6.

F (мм/мин) - осевая подача роликов;F (mm / min) - axial feed of the rollers;

n (мин-1) - скорость вращения оправки с заготовкой;n (min -1 ) is the rotation speed of the mandrel with the workpiece;

t0 (мм) - исходная толщина заготовки оболочки;t 0 (mm) is the initial thickness of the shell blank;

t1 (мм) - толщина стенки заготовки после первого прохода ротационной вытяжки.t 1 (mm) - the wall thickness of the workpiece after the first pass of the rotational hood.

На втором проходе ротационной вытяжки толщина тонкостенных участков оболочки обозначена tоб (мм), толщина концевых утолщений tут=t1 и длина Lут (мм), длина промежуточного утолщения Lут′ (мм) и толщина tут=t1, конические переходные участки обозначены с углом наклона α°, общая длина обработанной поверхности оболочки L (мм).In the second pass of the rotary hood, the thickness of the thin-walled sections of the shell is indicated by t r (mm), the thickness of the end thickenings t ut = t 1 and the length L ut (mm), the length of the intermediate thickening L ut ′ (mm) and the thickness t ut = t 1 , conical transition sections are indicated with an angle of inclination α °, the total length of the treated surface of the shell L (mm).

На фиг. 2 изображен корпус сосуда в общем виде, где оболочка 1 соединена сварными швами с двумя утолщенными кольцами 7, одно из которых соединено сварными соединениями с комплектующими деталями: диафрагмой 8 и фланцем 9, второе кольцо соединено сварными соединениями с диафрагмой 11 и фланцем 12.In FIG. 2 shows the vessel body in general form, where the shell 1 is connected by welds with two thickened rings 7, one of which is connected by welded joints to accessories: diaphragm 8 and flange 9, the second ring is connected by welded joints to diaphragm 11 and flange 12.

На фиг. 3 изображена форма разделки свариваемых кромок оболочки 1 и кольца 7 одинаковой глубины tут (мм) с криволинейным скосом, имеющим профиль в виде сочетания конического участка с углом наклона β°, криволинейного участка с радиусом Rc и прямолинейного стыкового участка с притуплением кромок толщиной а (мм).In FIG. 3 shows the cutting shape of the welded edges of the shell 1 and the ring 7 of the same depth t ut (mm) with a curved bevel having a profile in the form of a combination of a conical section with an angle of inclination β °, a curved section with a radius R c and a rectilinear butt section with a blunt edge with thickness a (mm).

На фиг. 4 (вид I фиг. 2) изображено сварное соединение кольца 7 с оболочкой 1 сварным швом 10 в увеличенном виде; tут (мм) - толщина, равная глубине разделки свариваемых кромок.In FIG. 4 (view I of FIG. 2) shows a welded joint of a ring 7 with a sheath 1 by a weld 10 in an enlarged view; t ut (mm) - thickness equal to the depth of cutting of the welded edges.

Вышеописанный способ изготовления сварных осесимметричных корпусов сосудов осуществляется следующим способом.The above method of manufacturing welded axisymmetric vessel bodies is carried out in the following way.

Трубы режут на мерные заготовки оболочки на трубоотрезных станках. Заготовки калибруют по наружному или внутреннему диаметру в зависимости от размеров труб на прессовом оборудовании.Pipes are cut into measured blanks of the shell on pipe-cutting machines. Billets are calibrated according to the outer or inner diameter, depending on the size of the pipes on the press equipment.

Затем заготовки подвергают нормализации в шахтных или камерных печах. После этого заготовки оболочек обтачивают по наружной, внутренней и торцевым поверхностям на токарно-винторезных станках.Then the workpiece is subjected to normalization in shaft or chamber furnaces. After that, the blanks of the shells grind on the outer, inner and end surfaces on the screw-cutting machines.

Затем выполняют ротационную вытяжку заготовок за два прохода (фиг. 1).Then carry out a rotational extraction of the workpieces in two passes (Fig. 1).

Заготовку 1 устанавливают на оправку 2 давильно-раскатного станка и фиксируют на оправке прижимом 6.The blank 1 is mounted on the mandrel 2 of the press-rolling machine and fixed on the mandrel with a clamp 6.

Включают вращение шпинделя, оправки, заготовки со скоростью n мин-1, по программе ЧПУ станка осуществляют перемещение роликов 3,4 и 5 с осевой подачей F мм/мин.Turn on the rotation of the spindle, mandrel, workpiece with a speed of n min -1 , according to the CNC program of the machine, the rollers 3,4 and 5 are moved with an axial feed of F mm / min.

На первом проходе деформируют заготовку с исходной толщины t0 (мм) до толщины t1 (мм), со степенью деформации ε1%.In the first pass, the workpiece is deformed from the initial thickness t 0 (mm) to a thickness t 1 (mm), with a degree of deformation ε 1 %.

На втором проходе со степенью деформации ε2% получают заготовку с двумя концевыми утолщениями толщиной tут=t1 и длиной Lут (мм), переходными коническими участками с углом наклона α° и промежуточным утолщением толщиной tут (мм) и длиной Lут′ (мм) и общей длиной обработанной поверхности L мм.In the second pass with a strain degree of ε 2 %, a workpiece is obtained with two end thickenings with a thickness of t ut = t 1 and a length of L ut (mm), transitional conical sections with an inclination angle of α ° and an intermediate thickening with a thickness of t ut (mm) and a length of L ut ′ (Mm) and the total length of the machined surface L mm.

Ротационную вытяжку выполняют деформирующими роликами 3,4 и 5 с радиусом R (мм) при вершине профиля.The rotational hood is carried out by deforming rollers 3,4 and 5 with a radius R (mm) at the top of the profile.

После ротационной вытяжки выполняют отжиг, уменьшающий напряжения в шахтных или камерных печах.After a rotary hood, annealing is performed to reduce stresses in shaft or chamber furnaces.

Затем выполняют механическую обработку с подрезкой и разделкой свариваемых утолщенных кромок оболочки 1 (фиг. 3) на токарно-винторезных станках.Then perform machining with trimming and cutting welded thickened edges of the shell 1 (Fig. 3) on screw-cutting machines.

После этого выполняют поочередную сборку и сварку в приспособлениях кольца 7 с диафрагмой 8 и фланцем 9 и второго кольца 7 с диафрагмой 11 и фланцем 12 в торцевые подузлы. Торцевые подузлы подвергают отжигу, уменьшающему напряжения в шахтных или камерных печах, пневмоиспытаниям на герметичность на установке пневмоиспытаний и механической обработке с разделкой кромок колец под сварку с оболочкой (фиг. 3).After this, alternate assembly and welding are performed in the fixtures of the ring 7 with the diaphragm 8 and the flange 9 and the second ring 7 with the diaphragm 11 and the flange 12 into the end subassemblies. End subassemblies are subjected to annealing, which reduces stresses in shaft or chamber furnaces, pneumatic tests for tightness at a pneumatic test installation and machining with cutting the edges of the rings for welding with a sheath (Fig. 3).

После этого выполняют поочередную сборку и сварку кромок оболочки 1 и колец 7 торцевых подузлов в корпус сосуда (фиг. 2, фиг. 4).After this, alternate assembly and welding of the edges of the shell 1 and the rings 7 of the end subassemblies into the vessel body is performed (Fig. 2, Fig. 4).

Производят окончательную механическую обработку сваренного корпуса сосуда с удалением усиления сварных швов (фиг. 2) и нарезанием резьб на внутренней поверхности колец и осуществляют пневмоиспытания корпуса сосуда на прочность и герметичность на установке пневмоиспытаний.Final machining of the welded vessel body is carried out with the removal of reinforcement of the welds (Fig. 2) and threading on the inner surface of the rings and pneumatic testing of the vessel body for strength and tightness at the installation of pneumatic testing is carried out.

ПримерExample

Горячекатаные трубы ⌀402×16 стали 10 режут на мерные заготовки оболочки длиной 550 мм, заготовки калибруют по внутреннему диаметру ⌀вн375 мм и подвергают нормализации при температуре (900÷920)°С с выдержкой в печи 1 час.Hot rolled pipes of ⌀402 × 16 steel 10 are cut into measuring billets of a sheath with a length of 550 mm, the billets are calibrated by an inner diameter of ⌀ vn 375 mm and subjected to normalization at a temperature of (900 ÷ 920) ° С with holding in the furnace for 1 hour.

Затем выполняют токарную обработку заготовок с удалением дефектных поверхностных слоев по наружной и внутренней поверхности, выдерживая ⌀нар=400 мм, ⌀вн,380 мм, t0=10 мм.Then the turning of the workpieces is performed with the removal of defective surface layers along the outer and inner surfaces, withstanding ⌀ нар = 400 mm, ⌀ int , 380 mm, t 0 = 10 mm.

После этого выполняют ротационную вытяжку заготовок за два прохода деформирующими роликами 3,4, и 5 с радиусом при вершине R=6 мм (фиг. 1).After that, rotational extraction of the workpieces in two passes with deforming rollers 3,4 and 5 with a radius at the apex R = 6 mm is performed (Fig. 1).

На первом проходе ротационную вытяжку выполняют со степенью деформации ε1=30% и получают заготовку толщиной t1=7 мм, на втором проходе - со степенью деформации ε2=57% и получают заготовку оболочки с размерами концевых утолщений tут=t1=7 мм, Lут=45 мм, промежуточного утолщения с размерами tут=t1=7 мм и Lут′=100 мм, коническими переходными участками с углом наклона α=20°, толщиной тонкостенных участков t=3 мм, общей длиной L мм=1429 мм (L′=7% от L=1429 мм).In the first pass, the rotary hood is carried out with a degree of deformation ε 1 = 30% and a workpiece with a thickness of t 1 = 7 mm is obtained, in the second pass, with a degree of deformation ε 2 = 57%, a shell preform with the dimensions of the end thickenings t ut = t 1 = is obtained 7 mm, L ut = 45 mm, intermediate thickening with dimensions t ut = t 1 = 7 mm and L ut ′ = 100 mm, conical transitional sections with an angle of inclination α = 20 °, the thickness of thin-walled sections tab = 3 mm, the total length L mm = 1429 mm (L yt ′ = 7% of L = 1429 mm).

Затем выполняют отжиг, уменьшающий напряжения при температуре (340÷360)°С с выдержкой в печи 1 час.Then perform annealing, which reduces stress at a temperature of (340 ÷ 360) ° C with exposure in the furnace for 1 hour.

Предел прочности материала оболочки в тонкостенной части получают σb=590 МПа (σb=60 кг/мм2), пластичность δ≥2%.The tensile strength of the shell material in the thin-walled part is obtained σ b = 590 MPa (σ b = 60 kg / mm 2 ), ductility δ≥2%.

После чего выполняют механическую обработку с подрезкой и разделкой свариваемых утолщенных кромок оболочки 1 с криволинейным скосом, имеющим профиль в виде сочетания конического участка с углом наклона β=10°, криволинейного с радиусом Rc=3 мм и стыкового участка с притуплением кромок толщиной а=(1,5÷2) мм ((20÷30%) от tут=7 мм) (фиг. 3).Then they perform machining with trimming and cutting of the welded thickened edges of the shell 1 with a curved bevel having a profile in the form of a combination of a conical section with an inclination angle β = 10 °, curved with a radius R c = 3 mm and a butt section with a blunt edge with thickness a = (1.5 ÷ 2) mm ((20 ÷ 30%) of t ut = 7 mm) (Fig. 3).

Далее формируют торцевые подузлы корпуса сосуда в следующей последовательности:Then form the end subassemblies of the vessel body in the following sequence:

- в приспособлении собирают и последовательно сваривают между собой детали, входящие в торцевой подузел: кольцо 7, диафрагму 8, фланец 9 и во второй торцевой подузел: кольцо 7, диафрагму 11, фланец 12. Сварку кольцевых швов производят на установке автоматической сварки АДГФ-501 плавящимся электродом, сварочной проволокой СВ08Г2С диаметром 1,2 мм в среде углекислого газа СО2. Сваренные подузлы подвергают отжигу, уменьшающему напряжения при температуре 400°С в течение 1 часа и производят пневмоиспытания на герметичность внутренним пневматическим давлением 0,5 МПа ± 0,05 МПа в течение 30 с в ванне с жидкостью;- the parts that are included in the end subassembly: ring 7, diaphragm 8, flange 9 and in the second end subassembly: ring 7, diaphragm 11, flange 12 are assembled and sequentially welded together in the fixture. The welds are welded in the automatic welding unit ADGF-501 consumable electrode, welding wire SV08G2S with a diameter of 1.2 mm in a carbon dioxide environment СО 2 . The welded sub-assemblies are subjected to annealing, which reduces stress at a temperature of 400 ° C for 1 hour, and pneumatic tests are carried out for tightness with an internal pneumatic pressure of 0.5 MPa ± 0.05 MPa for 30 s in a liquid bath;

- производят мехобработку торцевых подузлов (дет. 7, 8, 9 и дет. 7, 11, 12) с разделкой свариваемых кромок на кольцах 7 (фиг. 3), с криволинейным скосом, имеющим профиль в виде сочетания конического участка с углом наклона β=10°, криволинейного с радиусом Rc=3 мм, стыкового участка с притуплением кромок толщиной а=(1,5÷2) мм ((20÷30%) от tут=7 мм), таким образом разделку кромок колец 7 и оболочки 1 выполняют одинаковой глубины tут=7 мм и одинакового профиля.- machining of the end subassemblies (det. 7, 8, 9 and det. 7, 11, 12) with cutting welded edges on rings 7 (Fig. 3), with a curved bevel having a profile in the form of a combination of a conical section with an angle of inclination β = 10 °, curved with a radius R c = 3 mm, of the butt section with blunting of the edges with a thickness of a = (1.5 ÷ 2) mm ((20 ÷ 30%) of t ut = 7 mm), thus cutting the edges of the rings 7 and shell 1 perform the same depth t ut = 7 mm and the same profile.

На установке автоматической сварки РТ 2505 осуществляют сборку первого стыка оболочки 1 и кольца 7 торцевого подузла (дет. 7, 8, 9) с оболочкой 1 и автоматическую сварку плавящимся электродом в смеси защитных газов (Ar - 82%>, CO2 - 18%) в два прохода, при этом второй проход формируют с поперечными колебаниями электрода амплитудой 4-6 мм и частотой колебаний 120÷140 кол./мин. Затем производят сборку-сварку второго стыка оболочки 1 с кольцом 7 второго торцевого подузла (дет. 7, 11, 12).At the RT 2505 automatic welding installation, the first joint of the shell 1 and the ring 7 of the end subassembly (det. 7, 8, 9) with the shell 1 is assembled and the automatic welding with a consumable electrode in a mixture of protective gases (Ar - 82%>, CO 2 - 18% ) in two passes, while the second pass is formed with transverse vibrations of the electrode with an amplitude of 4-6 mm and an oscillation frequency of 120 ÷ 140 counts / min. Then make the assembly-welding of the second joint of the shell 1 with the ring 7 of the second end subassembly (det. 7, 11, 12).

В результате получают корпус сосуда (фиг. 2).The result is a vessel body (Fig. 2).

Корпус сосуда в дальнейшем подвергается механической обработке с удалением усиления сварных наружных кольцевых швов и нарезанием резьб на внутренних поверхностях колец 7, осуществляют пневмоиспытания корпуса на герметичность давлением 0,5 МПа в течение 30 с в ванне с жидкостью и на прочность пневматическим давлением 2,0 МПа в течение 30 с.The vessel body is further machined to remove the reinforcement of the welded outer circumferential seams and threaded on the inner surfaces of the rings 7, pneumatic testing of the body is carried out for tightness with a pressure of 0.5 MPa for 30 s in a bath with a liquid and for strength with a pneumatic pressure of 2.0 MPa within 30 s.

Способ позволяет обеспечить высокие механические качества сварных корпусов сосудов, работающих под высоким давлением (предел прочности, относительное удлинение, ударную вязкость), при низком уровне остаточных напряжений, высокую точность геометрических размеров, прочность сварных соединений, технологичность сварки, эксплуатационную надежность и высокую циклическую прочность при высоком коэффициенте использования металла и высокой производительности.The method allows to provide high mechanical properties of the welded hulls of vessels operating under high pressure (tensile strength, elongation, impact strength), at a low level of residual stresses, high accuracy of geometric dimensions, strength of welded joints, manufacturability of welding, operational reliability and high cyclic strength at high metal utilization and high productivity.

Проведены лабораторные испытания и изготовлена опытная партия сварных осесимметричных корпусов сосудов.Laboratory tests were carried out and a pilot batch of welded axisymmetric vessel bodies was made.

Claims (2)

1. Способ изготовления сварного осесимметричного корпуса сосуда, работающего под высоким давлением, содержащего тонкостенную оболочку с утолщениями и приваренными утолщенными кольцами с диафрагмой и фланцем, включающий резку труб на мерные заготовки, их калибровку, нормализацию, предварительную механическую обработку, формообразование оболочки корпуса из полученной заготовки путем ротационной вытяжки деформирующими роликами за два прохода со степенью деформации на первом проходе (25÷35)% и (50÷75)% на втором, с образованием цилиндрических концевых утолщений под сварку, толщиной и длиной соответственно равными 2,0÷4,0 и 10÷20 толщинам тонкостенных участков оболочки, промежуточного утолщения длиной, равной (5÷10)% длины оболочки и толщиной, равной толщине концевых утолщений, и конических переходных участков с углом наклона (10÷30)°, при этом используют деформирующие ролики треугольного профиля с радиусом при вершине, равным 0,3÷1,4 толщины заготовки, после чего оболочку подвергают отжигу, уменьшающему напряжения, механической обработке с подрезкой и разделкой свариваемых утолщенных кромок, затем выполняют поочередную сборку и сварку колец с диафрагмой и фланцем в торцевые подузлы, которые подвергают отжигу, уменьшающему напряжения, пневмоиспытаниям на герметичность и механической обработке с разделкой кромок колец под сварку с оболочкой, затем осуществляют поочередную сборку и сварку кромок оболочки и упомянутых торцевых подузлов в корпус сосуда, производят окончательную механическую обработку корпуса сосуда с удалением усиления сварных швов и нарезанием резьб на внутренней поверхности колец, далее осуществляют пневмоиспытания корпуса сосуда на прочность и герметичность.1. A method of manufacturing a welded axisymmetric vessel body operating under high pressure, containing a thin-walled shell with thickenings and welded thickened rings with a diaphragm and a flange, including cutting pipes into measuring billets, their calibration, normalization, preliminary machining, shaping the shell from the obtained billet by rotational drawing with deforming rollers in two passes with a degree of deformation in the first pass of (25 ÷ 35)% and (50 ÷ 75)% in the second, with the formation of cylindrical x end thickenings for welding, thickness and length respectively equal to 2.0 ÷ 4.0 and 10 ÷ 20 thicknesses of thin-walled sections of the shell, intermediate thickening with a length equal to (5 ÷ 10)% of the length of the shell and a thickness equal to the thickness of the end thickenings, and conical transition sections with an inclination angle (10 ÷ 30) °, using deforming rollers of a triangular profile with a radius at the apex equal to 0.3 ÷ 1.4 of the thickness of the workpiece, after which the shell is subjected to annealing, reducing stress, machining with cutting and cutting welded thickened edges, then perform assembly and welding of rings with a diaphragm and a flange in end subassemblies, which are subjected to annealing, reducing stresses, pneumatic tests for tightness and machining with cutting edges of rings for welding with a shell, then they alternately assemble and weld the edges of the shell and the mentioned end subassemblies in the vessel body, final machining of the vessel body is carried out with the removal of reinforcement of welds and threading on the inner surface of the rings, then carried out dissolved pnevmoispytaniya vessel body for strength and integrity. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что разделку свариваемых кромок оболочки и колец выполняют одинаковой глубины с криволинейным скосом, имеющим профиль в виде сочетания конического участка с углом наклона (9÷12)°, криволинейного с радиусом 2,5÷3,5 мм и прямолинейного стыкового участка с притуплением кромок толщиной (20÷30)% от толщины свариваемых кромок оболочки, причем осуществляют автоматическую сварку плавящимся электродом в смеси защитных газов в два прохода, при этом второй проход формируют с поперечными колебаниями электрода. 2. The method according to p. 1, characterized in that the cutting of the welded edges of the shell and rings is performed at the same depth with a curved bevel having a profile in the form of a combination of a conical section with an inclination angle (9 ÷ 12) °, curved with a radius of 2.5 ÷ 3 , 5 mm and a straight butt section with blunting of the edges with a thickness of (20 ÷ 30)% of the thickness of the welded edges of the shell, moreover, automatic welding by a consumable electrode in a mixture of protective gases in two passes is carried out, while the second pass is formed with transverse vibrations of the electrode.
RU2015105549/02A 2015-02-19 2015-02-19 Method of producing welded axisymmetric bodies of vessels operated under high pressure RU2584622C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015105549/02A RU2584622C1 (en) 2015-02-19 2015-02-19 Method of producing welded axisymmetric bodies of vessels operated under high pressure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015105549/02A RU2584622C1 (en) 2015-02-19 2015-02-19 Method of producing welded axisymmetric bodies of vessels operated under high pressure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2584622C1 true RU2584622C1 (en) 2016-05-20

Family

ID=56012224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015105549/02A RU2584622C1 (en) 2015-02-19 2015-02-19 Method of producing welded axisymmetric bodies of vessels operated under high pressure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2584622C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2686431C1 (en) * 2018-10-03 2019-04-25 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" Method of making axially symmetric steel housing of high pressure welded vessel
RU2775305C1 (en) * 2021-09-14 2022-06-29 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" им. А.Н. Ганичева Method for manufacturing axisymmetric alloy steel housings
CN117428363A (en) * 2023-12-20 2024-01-23 贵州省公路工程集团有限公司 Welding method of unloading device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU523774A1 (en) * 1974-12-30 1976-08-05 Ордена Ленина И Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им. Е.О.Патона The method of manufacture of vessels and pipes
EP0410884A1 (en) * 1989-07-26 1991-01-30 AEROSPATIALE Société Nationale Industrielle Metallic thin walled high pressure bottles reinforced with a carbon fibre based winding and process for manufacturing
RU2510784C1 (en) * 2012-11-01 2014-04-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" Method of making high-pressure welded vessels

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU523774A1 (en) * 1974-12-30 1976-08-05 Ордена Ленина И Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им. Е.О.Патона The method of manufacture of vessels and pipes
EP0410884A1 (en) * 1989-07-26 1991-01-30 AEROSPATIALE Société Nationale Industrielle Metallic thin walled high pressure bottles reinforced with a carbon fibre based winding and process for manufacturing
RU2510784C1 (en) * 2012-11-01 2014-04-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" Method of making high-pressure welded vessels

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
НОВИКОВ О.М. И ДР. "Новая технология дуговой сварки в защитном газе баллонов высокого давления", журнал "сварщик-проффесионал", N5, 2005 с.14-15. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2686431C1 (en) * 2018-10-03 2019-04-25 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" Method of making axially symmetric steel housing of high pressure welded vessel
RU2775305C1 (en) * 2021-09-14 2022-06-29 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" им. А.Н. Ганичева Method for manufacturing axisymmetric alloy steel housings
RU2780417C1 (en) * 2022-02-07 2022-09-22 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" им. А.Н. Ганичева" Method for manufacturing axisymmetric shells
CN117428363A (en) * 2023-12-20 2024-01-23 贵州省公路工程集团有限公司 Welding method of unloading device
CN117428363B (en) * 2023-12-20 2024-02-23 贵州省公路工程集团有限公司 Welding method of unloading device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2567421C1 (en) Method of manufacturing of thin wall axisymmetric welded shells with end thickened rings
US11813695B2 (en) Method for forming large-diameter special-shaped cross section thin-wall tubular part
RU2356675C1 (en) Manufacturing method of steel profile shell
Michl et al. Ring rolling of pre-forms made by wire-arc additive manufacturing
RU2584622C1 (en) Method of producing welded axisymmetric bodies of vessels operated under high pressure
RU2510784C1 (en) Method of making high-pressure welded vessels
WO2020147860A1 (en) Method for forming nozzle component of aerospace engine
RU2454307C1 (en) Method of fabricating high-strength axially symmetric shells operated at high pressures
US3594894A (en) Method of forming cartridges
RU2562200C1 (en) Method of manufacturing of axisymmetric welded pressure shells
RU2613256C1 (en) Manufacturing method for welded titanium tubes
RU2502576C1 (en) Method of making thin-wall large-sized shells by rotary drawing
RU2605877C1 (en) Method of high pressure vessels welded casings producing from high-strength alloyed steels
CN106514029A (en) Method for surfacing end of long pipe
RU2695100C1 (en) Method of making axially symmetric thin-wall vessels of vessels with variable wall thickness
RU2620539C1 (en) Method of manufacture of thin-wall welded casings with end-draining outside from aluminium alloys
RU2566109C1 (en) Production of shell from structural complex-alloyed cold-shaping steel
RU2393949C2 (en) Device to prepare end faces of thin-wall shells for welding
CN109894765B (en) Manufacturing method of jacket container with inner groove as inner cylinder
RU2449870C1 (en) Method of producing steel complex axially symmetric welded structure operated under pressure
RU2700230C1 (en) Method of manufacturing of axisymmetric welded housing of high pressure vessel
CN117733294A (en) Self-adaptive adjusting method for all-position welding back shielding gas of large-diameter-thickness-ratio guide pipe
RU2686431C1 (en) Method of making axially symmetric steel housing of high pressure welded vessel
RU2754328C1 (en) Device for assembly for welding
Shinkin Tubes’ rupture at faulty fusion of welding seam