[go: up one dir, main page]

RU2748843C1 - Method for manufacturing welded thin-walled conical part consisting of shell and body parts welded to it along annular joints - Google Patents

Method for manufacturing welded thin-walled conical part consisting of shell and body parts welded to it along annular joints Download PDF

Info

Publication number
RU2748843C1
RU2748843C1 RU2020132514A RU2020132514A RU2748843C1 RU 2748843 C1 RU2748843 C1 RU 2748843C1 RU 2020132514 A RU2020132514 A RU 2020132514A RU 2020132514 A RU2020132514 A RU 2020132514A RU 2748843 C1 RU2748843 C1 RU 2748843C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
welded
shell
body parts
welding
parts
Prior art date
Application number
RU2020132514A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Евгеньевич Дударев
Артем Викторович Шварев
Original Assignee
Акционерное общество "Пермский завод "Машиностроитель"
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 Акционерное общество "Пермский завод "Машиностроитель" filed Critical Акционерное общество "Пермский завод "Машиностроитель"
Priority to RU2020132514A priority Critical patent/RU2748843C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2748843C1 publication Critical patent/RU2748843C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/02Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted for a procedure covered by only one of the other main groups of this subclass
    • B23K37/04Auxiliary devices or processes, not specially adapted for a procedure covered by only one of the other main groups of this subclass for holding or positioning work

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

FIELD: welding production.
SUBSTANCE: invention relates to the field of welding production of thin-walled conical parts, consisting of shells and body parts, welded together at annular joints. The method includes manufacturing a shell and body parts welded to it, for example bottoms, flanges or bushings, assembling the parts to be welded on one-piece backing rings and welding circular joints. The body parts from the side of the annular joints are made with larger diameters than the diameter of the butted shell, without changing the specified thickness of the welded edges in the places of the annular joints, while the diameter of the body parts from the side of the annular joints is determined according to the corresponding formula, taking into account the shrinkage of a particular material, the welding method and the taper angle.
EFFECT: use of the invention makes it possible to reduce the complexity of manufacturing, as well as to improve the quality and accuracy of the geometric parameters of the finished product.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к сборке и сварке кольцевых стыков тонкостенных конических обечаек и корпусных деталей, например, таких как днища, фланцы, втулки, и может быть применено при производстве кожухов, раструбов, емкостей и других изделий.The invention relates to the field of mechanical engineering, namely to the assembly and welding of circular joints of thin-walled conical shells and body parts, for example, such as bottoms, flanges, bushings, and can be used in the production of casings, sockets, containers and other products.

Известен способ сборки под сварку кольцевых стыков на разжимных кольцах (справочник «Сварка и свариваемые материалы» II том под редакцией В.М. Ямпольского, изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1996 г., стр. 47-48). Способ сборки под сварку предусматривает операции: изготовление сборочных единиц, сборку и подгонку свариваемых кромок деталей без смещения, установку деталей на подкладное кольцо, сварку.A known method of assembly for welding of circular joints on expanding rings (reference book "Welding and materials to be welded", volume II edited by VM Yampolsky, ed. MSTU named after NE Bauman, 1996, pp. 47-48). The method of assembly for welding involves the following operations: manufacturing of assembly units, assembly and adjustment of the welded edges of parts without displacement, installation of parts on a backing ring, welding.

Данный способ сборки под сварку кольцевых стыков деталей осуществляют без смещения свариваемых кромок. При сварке конических деталей сложно обеспечить подгонку деталей для обеспечения сборки без смещения свариваемых кромок. Данный способ приводит к образованию смещения кромок после сварки в результате сварочных деформаций, что значительно снижает качество сварного соединения и, соответственно, качество и точность геометрических параметров сборочной единицы.This method of assembly for welding of circumferential joints of parts is carried out without displacement of the welded edges. When welding tapered parts, it is difficult to ensure the fit of the parts to ensure assembly without displacement of the welded edges. This method leads to the formation of displacement of the edges after welding as a result of welding deformations, which significantly reduces the quality of the welded joint and, accordingly, the quality and accuracy of the geometric parameters of the assembly unit.

Общими признаками для аналога и заявленного изобретения являются: изготовление сборочных единиц; сборка, установка деталей на подкладное кольцо, сварка.Common features for the analogue and the claimed invention are: production of assembly units; assembly, installation of parts on a backing ring, welding.

Известен также способ сборки под сварку кольцевых стыков емкостей (патент РФ №2290290, МПК В23К 37/04, опубл. 27.12.2006 г.), принятый за прототип, включающий изготовление обечаек и днищ, сборку свариваемых деталей на разборном подкладном кольце, сварку кольцевого стыка и удаление подкладного кольца. Перед сборкой кромки свариваемых деталей нагревают наружным гибким нагревательным элементом и в нагретом состоянии свободно надвигают на собранное вне емкости подкладное кольцо до полного контакта торцевых поверхностей свариваемых деталей, отключают нагревательный элемент и полученную сборку охлаждают до комнатной температуры, после чего выполняют сварку кольцевого стыка и удаляют подкладное кольцо.There is also known a method of assembling for welding the circumferential joints of containers (RF patent No. 2290290, IPC V23K 37/04, publ. 27.12.2006), taken as a prototype, including the manufacture of shells and bottoms, the assembly of welded parts on a collapsible backing ring, welding of an annular joint and removal of the backing ring. Before assembly, the edges of the parts to be welded are heated with an external flexible heating element and, in the heated state, are freely pushed onto the backing ring assembled outside the container until the end surfaces of the parts to be welded are fully in contact, the heating element is turned off and the resulting assembly is cooled to room temperature, after which the circular joint is welded and the backing is removed. ring.

Недостатком известного способа является сложность и длительность технологического процесса подготовительно-заключительных работ сборки, сварки деталей. Это обусловлено тем, что требуется проведение таких операций, как:The disadvantage of this method is the complexity and duration of the technological process of preparatory and final assembly work, welding of parts. This is due to the fact that it is required to carry out such operations as:

- намотка гибкого нагревательного элемента на кромки свариваемых деталей, что затруднительно при сварке конусных деталей;- winding a flexible heating element on the edges of the parts to be welded, which is difficult when welding tapered parts;

- предварительный нагрев кромок свариваемых деталей, что требует дополнительных затрат электроэнергии;- preheating the edges of the parts to be welded, which requires additional energy consumption;

- сборка и разборка подкладного кольца сложной конструкции, состоящего из нескольких частей.- assembly and disassembly of a complex backing ring consisting of several parts.

Кроме того, после сварки данным способом конических тонкостенных деталей неизбежно возникновение смещения кромок вследствие сварочных деформаций металла, что приводит к изменению геометрических параметров сборочной единицы.In addition, after welding conical thin-walled parts by this method, the occurrence of displacement of the edges due to welding deformations of the metal is inevitable, which leads to a change in the geometric parameters of the assembly unit.

Общими признаками для прототипа и заявленного изобретения являются:Common features for the prototype and the claimed invention are:

изготовление обечайки и привариваемого к ней днища (корпусной детали), сборка свариваемых деталей на подкладном кольце, сварка кольцевого стыка.production of the shell and the bottom (body part) to be welded to it, assembly of the parts to be welded on the backing ring, welding of the circular joint.

Задачей изобретения является разработка способа сборки и сварки тонкостенных конических обечаек и корпусных деталей с вложением минимальных трудовых и энергетических затрат на проведение подготовительно-заключительных работ, обеспечение качества сварного шва и точности геометрических параметров сборочной единицы.The objective of the invention is to develop a method for assembling and welding thin-walled conical shells and body parts with the investment of minimum labor and energy costs for preparatory and final work, ensuring the quality of the weld and the accuracy of the geometric parameters of the assembly unit.

При решении поставленной задачи достигаются следующие технические результаты:When solving this problem, the following technical results are achieved:

- исключение подготовительно-заключительных операций: намотка гибкого нагревательного элемента на кромки свариваемых деталей; предварительный нагрев кромок свариваемых деталей, что требует дополнительных затрат электроэнергии; сборка и разборка подкладного кольца;- exclusion of preparatory and final operations: winding a flexible heating element on the edges of the parts to be welded; preheating the edges of the parts to be welded, which requires additional energy consumption; assembly and disassembly of the backing ring;

- исключение смещения кромок после сварки конических тонкостенных деталей вследствие сварочных деформаций металла;- elimination of displacement of edges after welding of tapered thin-walled parts due to welding deformations of the metal;

- обеспечение точности геометрических параметров сборочной единицы.- ensuring the accuracy of the geometric parameters of the assembly unit.

Технические результаты достигаются тем, что в способе изготовления сварной тонкостенной конической детали, состоящей из обечайки и привариваемых к ней по кольцевым стыкам корпусных деталей, включающий изготовление упомянутых обечайки и корпусных деталей, сборку свариваемых обечайки и корпусных деталей на подкладных кольцах и сварку кольцевых стыков обечайки и корпусных деталей, согласно изобретению упомянутые корпусные детали со стороны свариваемого кольцевого стыка выполняют с диметром большим, чем диаметр обечайки со стороны соответствующего свариваемого кольцевого стыка без изменения заданной толщины свариваемой кромки в месте кольцевого стыка, который определяют т по формуле:The technical results are achieved by the fact that in the method of manufacturing a welded thin-walled conical part, consisting of a shell and body parts welded to it along the annular joints, including the manufacture of the said shell and body parts, assembling the shell and body parts to be welded on backing rings and welding the annular joints of the shell and of body parts, according to the invention, said body parts from the side of the annular joint to be welded are made with a diameter greater than the diameter of the shell from the side of the corresponding welded annular joint without changing the predetermined thickness of the welded edge at the place of the annular joint, which is determined by the formula:

∅к.д=∅об.+2*δ*K1*K2*K3, где∅c.d = rev. + 2 * δ * K 1 * K 2 * K 3 , where

∅к.д. - диаметр корпусной детали со стороны свариваемого кольцевого стыка,∅c.d. - diameter of the body part from the side of the welded annular joint,

∅об. - диаметр обечайки со стороны свариваемого кольцевого стыка,Ob. - diameter of the shell from the side of the welded annular joint,

δ - толщина свариваемой кромки детали в месте кольцевого стыка,δ is the thickness of the welded edge of the part at the place of the annular joint,

K1 - коэффициент, учитывающий усадку материала в зависимости от способа сварки,K 1 - coefficient taking into account material shrinkage depending on the welding method,

K1=0,3 для сварки в защитных газах, К2 - коэффициент, учитывающий усадку материала в зависимости от марки материала деталей, К2=1 для стали, К1=0,9 для титана, К2=0,8 для алюминия,K 1 = 0.3 for welding in shielded gases, K 2 is a coefficient that takes into account the shrinkage of the material depending on the grade of the material of the parts, K 2 = 1 for steel, K 1 = 0.9 for titanium, K 2 = 0.8 for aluminum,

К3 - коэффициент, учитывающий усадку материала в зависимости от угла конусности обечайки и корпусных деталей, К3=1,0 для угла конусности α=30…45°, К3=0,8 для угла конусности α=46…60°.K 3 - coefficient taking into account shrinkage of the material depending on the taper angle of the shell and body parts, K 3 = 1.0 for the taper angle α = 30 ... 45 °, K 3 = 0.8 for the taper angle α = 46 ... 60 °.

Упомянутые корпусные детали выполнены в виде днища, фланца или втулки. Используют подкладные кольца в виде цельных подкладных колец, диаметры и угол конусности которых соответствуют внутренним диаметрам и углу конусности обечайки.The mentioned body parts are made in the form of a bottom, a flange or a sleeve. Backing rings are used in the form of one-piece backing rings, the diameters and taper angle of which correspond to the inner diameters and taper angle of the shell.

Сущность способа сборки под сварку кольцевых стыков тонкостенных конических деталей поясняется чертежом - фиг. 1 - сборочная единица - конусная обечайка с днищем и фланцем, где:The essence of the method of assembling for welding the circumferential joints of thin-walled conical parts is illustrated by the drawing - Fig. 1 - assembly unit - conical shell with bottom and flange, where:

1 - планшайба (базовая поверхность) для базирования и осуществления сборочно-сварочных работ; 2 - обечайка, 3 - днище, 4 - фланец, 5 - подкладные кольца, установленные на стойках 6 планшайбы 1.1 - faceplate (base surface) for basing and carrying out assembly and welding works; 2 - shell, 3 - bottom, 4 - flange, 5 - backing rings installed on the racks 6 of the faceplate 1.

Способ сборки под сварку кольцевых стыков тонкостенной конической детали, например, обечайки с корпусными деталями, например, днищем, фланцем, втулкой осуществляют следующим образом (Фиг. 1).The method of assembling for welding the circumferential joints of a thin-walled conical part, for example, a shell with body parts, for example, a bottom, a flange, a sleeve, is carried out as follows (Fig. 1).

Изготавливают обечайку 2, корпусные детали - днище 3, фланец 4, при этом днище 3 и фланец 4 со стороны свариваемых кольцевых стыков выполняют большими диаметрами, чем диаметр обечайки 2, без изменения заданной толщины 6 свариваемых кромок в местах кольцевых стыков. Диаметр днища 3 и фланца 4 со стороны свариваемых кольцевых стыков определяют по формуле:Shell 2 is made, body parts are bottom 3, flange 4, while bottom 3 and flange 4 from the side of the welded annular joints are made with larger diameters than the diameter of the shell 2, without changing the specified thickness 6 of the welded edges at the annular joints. The diameter of the bottom 3 and flange 4 from the side of the welded annular joints is determined by the formula:

∅к.д=∅o6.+2*S*К123, где∅c.d = ∅o6. + 2 * S * K 1 * K 2 * K 3 , where

∅к.д. - диаметр корпусных деталей - днища 3 и фланца 4 со стороны свариваемых кольцевых стыков;∅c.d. - diameter of body parts - bottom 3 and flange 4 from the side of the welded annular joints;

∅об. - диаметр обечайки 2 со стороны свариваемого кольцевого стыка;Ob. - the diameter of the shell 2 from the side of the welded annular joint;

δ - толщина свариваемых кромок деталей 2, 3, 4 в местах кольцевых стыков;δ is the thickness of the welded edges of parts 2, 3, 4 in the places of the annular joints;

К1 - коэффициент, учитывающий усадку материала в зависимости от способа сварки;K 1 - coefficient taking into account material shrinkage depending on the welding method;

К2 - коэффициент, учитывающий усадку материала в зависимости от марки материала деталей;K 2 - coefficient taking into account the shrinkage of the material, depending on the grade of the material of the parts;

К3 - коэффициент, учитывающий усадку материала в зависимости от угла конусности обечайки 2 и корпусных деталей 3, 4;K 3 - coefficient that takes into account the shrinkage of the material depending on the taper angle of the shell 2 and body parts 3, 4;

Сборку под сварку деталей 2, 3, 4 осуществляют на цельных подкладных кольцах 5, диаметры и угол конусности которых соответствуют внутренним диаметрам и углу конусности обечайки. Известная типовая конструкция подкладного кольца 5 представлена в книге «Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением» под редакцией академика Б.Е. Патона, «Машиностроение», 1974, стр. 188.Assembly for welding of parts 2, 3, 4 is carried out on one-piece backing rings 5, the diameters and taper angle of which correspond to the inner diameters and taper angle of the shell. The well-known typical design of the backing ring 5 is presented in the book "Technology of electric fusion welding of metals and alloys" edited by academician B.Ye. Paton, "Mechanical Engineering", 1974, p. 188.

Значения коэффициентов К1, К2, К3 определены опытным путем и составляют:The values of the coefficients K 1 , K 2 , K 3 are determined empirically and are:

К1=0,3 для сварки в защитных газахK 1 = 0.3 for gas-shielded welding

К2=1 для сталиK 2 = 1 for steel

К2=0,9 для титанаK 2 = 0.9 for titanium

К2=0,8 для алюминияK 2 = 0.8 for aluminum

К3=1,0 для α=30÷45°K 3 = 1.0 for α = 30 ÷ 45 °

К3=0,8 для α=46÷60°,K 3 = 0.8 for α = 46 ÷ 60 °,

α - угол конусности обечайки.α is the taper angle of the shell.

На базовую поверхность приспособления, например, планшайбу 1 с установленными на ней опорными стойками 6 закрепляют цельные подкладные кольца 5, диаметры и угол конусности которых соответствуют внутренним диаметрам и углу конусности обечайки 2. Сборку свариваемых деталей осуществляют в следующей последовательности: на планшайбе 1-на ее центрирующей базовой поверхности - закрепляют фланец 4; на цельные подкладные кольца 5 устанавливают обечайку 2, при этом обечайка 2 контактирует с конусными базовыми поверхностями подкладных колец 5 и торцевой поверхностью фланца 4; далее на торцевую поверхность обечайки 2 устанавливают днище 3. В процессе сборки обеспечивают равномерное распределение смещения свариваемых кромок деталей 2, 3, 4 по всей длине каждого свариваемого кольцевого стыка, после чего выполняют сварку в защитных газах. После сварки сборочную единицу снимают с подкладных колец 5 планшайбы 1.On the base surface of the device, for example, the faceplate 1 with the support posts 6 installed on it, one-piece backing rings 5 are fixed, the diameters and taper angle of which correspond to the inner diameters and the taper angle of the shell 2. The parts to be welded are assembled in the following sequence: on the faceplate 1-on it centering base surface - fix the flange 4; on one-piece backing rings 5 install the shell 2, while the shell 2 contacts the tapered base surfaces of the backing rings 5 and the end surface of the flange 4; then the bottom 3 is installed on the end surface of the shell 2. During the assembly process, the displacement of the welded edges of parts 2, 3, 4 is uniformly distributed along the entire length of each welded annular joint, after which welding is performed in shielding gases. After welding, the assembly unit is removed from the backing rings 5 of the faceplate 1.

За счет выполнения днища 3 и фланца 4 со стороны свариваемых кольцевых стыков диаметрами, большими, чем диаметр стыкуемой обечайки 2, без изменения заданной толщины 5 свариваемых кромок в месте кольцевого стыка, и применения подкладных колец 5 диаметрами и углом конусности, соответствующими внутренним диаметрам и углу конусности обечайки 2, в процессе сварки в результате расплавления металла и вследствие пластических деформаций происходит поднятие торцев обечайки 2 относительно торцев корпусных деталей 3, 4 на величину смещения свариваемых кромок, заданную разностью диаметров обечайки 2 и корпусных деталей 3 и 4, необходимую и достаточную для получения заданной точности геометрических параметров изделия. Кроме того снизились затраты на расход электроэнергии и трудовые затраты при осуществлении заявленного способа сборки под сварку деталей.Due to the implementation of the bottom 3 and flange 4 on the side of the welded circular joints with diameters larger than the diameter of the butted shell 2, without changing the specified thickness of 5 welded edges in the place of the annular joint, and the use of backing rings 5 with diameters and taper angle corresponding to the inner diameters and angle taper of the shell 2, in the process of welding, as a result of metal melting and due to plastic deformations, the ends of the shell 2 rise relative to the ends of the body parts 3, 4 by the amount of displacement of the edges to be welded, given by the difference between the diameters of the shell 2 and body parts 3 and 4, which is necessary and sufficient to obtain the specified accuracy of the geometric parameters of the product. In addition, the cost of energy consumption and labor costs have decreased when implementing the claimed method of assembling parts for welding.

Пример осуществления способа.An example of the implementation of the method.

Изготовлена конусная обечайка высотой 119 мм с углом конусности 45°, толщиной 3 мм, большим диаметром - 575 мм., меньшим диаметром - 290 мм из листового материала ХН45МВТЮБР-ИД (ЭП718-ИД). Изготовлены корпусные детали - днище 3 и фланец 4 из поковок, марка материала днища 3 и фланца 4- ХН45МВТЮБР-ИД (ЭП718-ИД). При этом диаметры днища 3 и фланца 4 со стороны свариваемых кольцевых стыков выполнили большими диаметрами, чем диаметры стыкуемой обечайки 2, без изменения заданной толщины свариваемых кромок в местах кольцевых стыков.A conical shell with a height of 119 mm with a taper angle of 45 °, a thickness of 3 mm, a large diameter - 575 mm, and a smaller diameter - 290 mm was made from sheet material KhN45MVTYUBR-ID (EP718-ID). The body parts - bottom 3 and flange 4 from forgings, material grade of bottom 3 and flange 4 - KhN45MVTYUBR-ID (EP718-ID) were manufactured. In this case, the diameters of the bottom 3 and flange 4 on the side of the welded circular joints were made with larger diameters than the diameters of the butted shell 2, without changing the specified thickness of the welded edges at the annular joints.

Диаметры корпусных деталей - днища 3 и фланца 4 определили по формуле:The diameters of the body parts - bottom 3 and flange 4 were determined by the formula:

∅к.д.=∅об.+2*5*К123, где∅c.d. = ∅ob. + 2 * 5 * K 1 * K 2 * K 3 , where

∅к.д. - диаметр корпусных деталей - днища 3 и фланца 4 со стороны свариваемых кольцевых стыков;∅c.d. - diameter of body parts - bottom 3 and flange 4 from the side of the welded annular joints;

∅об. - диаметр обечайки 2 со стороны свариваемого кольцевого стыка;Ob. - the diameter of the shell 2 from the side of the welded annular joint;

δ - толщина свариваемых кромок деталей 2, 3,4 в местах кольцевых стыков;δ is the thickness of the welded edges of parts 2, 3.4 in the places of the annular joints;

К1 - коэффициент, учитывающий усадку материала в зависимости от способа сварки;K 1 - coefficient taking into account material shrinkage depending on the welding method;

К2 - коэффициент, учитывающий усадку материала в зависимости от марки материала деталей 2, 3, 4;K 2 is a coefficient that takes into account the shrinkage of the material depending on the grade of material of parts 2, 3, 4;

К3 - коэффициент, учитывающий усадку материала в зависимости от угла конусности деталей 2, 3, 4;K 3 - coefficient taking into account material shrinkage depending on the taper angle of parts 2, 3, 4;

При этом коэффициенты выбираются с учетом исходных данных.In this case, the coefficients are selected taking into account the initial data.

Установлены следующие значения коэффициентов:The following values of the coefficients are established:

К1=0,3 (сварка в защитных газах);K 1 = 0.3 (welding in shielded gases);

К2=1 (для стали);K 2 = 1 (for steel);

К3=1,0 (для α=30÷45°);K 3 = 1.0 (for α = 30 ÷ 45 °);

α - угол конусности обечайки;α is the taper angle of the shell;

δ - 3 мм (толщина свариваемых кромок).δ - 3 mm (thickness of the edges to be welded).

По большему диаметру обечайки - 575 мм изготовили фланец 4 диаметром, определяемым по формуле для сварки в защитных газах:For the larger diameter of the shell - 575 mm, flange 4 was made with a diameter determined by the formula for welding in shielded gases:

∅=575+2*3*0,3*1*1=576,8 мм.∅ = 575 + 2 * 3 * 0.3 * 1 * 1 = 576.8 mm.

По меньшему диаметру обечайки - 290 мм изготовили днище 3 диаметром, определяемым по формуле для сварки в защитных газах:For the smaller diameter of the shell - 290 mm, a bottom 3 with a diameter determined by the formula for welding in shielded gases was made:

∅=290+2*3*0,3*1*1=291,8 мм.∅ = 290 + 2 * 3 * 0.3 * 1 * 1 = 291.8 mm.

Сборку под сварку деталей осуществили на цельных подкладных кольцах 5, диаметры и угол конусности которых соответствуют внутренним диаметрам и углу конусности обечайки 2, при этом в подкладные кольца 5 поступал аргон для защиты корня шва от окисления.The parts were assembled for welding on solid backing rings 5, the diameters and taper angle of which correspond to the inner diameters and taper angle of the shell 2, while argon was supplied to the backing rings 5 to protect the weld root from oxidation.

Сборку под сварку деталей 2, 3, 4 осуществили на базовой поверхности планшайбы 1. Сначала провели подготовку к сборке деталей 2, 3, 4 в следующей последовательности: на базовой поверхности планшайбы 1 с установленными на ней опорными стойками 6, закрепили подкладные кольца 5 на расстоянии относительно друг друга, соответствующем высоте обечайки - 119 мм. Далее провели сборку свариваемых деталей 2, 3, 4 в следующей последовательности: на планшайбе 1 - на ее центрирующей базовой поверхности закрепили фланец 4; на подкладные кольца 5 установили обечайку 2, при этом обечайка 2 контактирует с базовыми конусными поверхностями подкладных колец 5 и торцевой поверхностью фланца 4; далее на торцевую поверхность обечайки 2 установили днище 3. В процессе сборки обеспечили равномерное распределение смещения свариваемых кромок деталей 2, 3, 4 по всей длине каждого свариваемого кольцевого стыка. Выполнили прихватки ручной аргонодуговой сваркой на каждом свариваемом кольцевом стыке (прихватки на расстоянии 80-120 мм). Планшайбу 1 с собранными деталями 2, 3, 4 установили на сварочном манипуляторе, закрепили, выполнили наклон сборочной единицы в горизонтальное положение. После чего выполнили автоматическую аргонодуговую сварку каждого стыка за два прохода: первый проход - без проволоки, второй проход - с проволокой Св-ЭП533.The assembly for welding of parts 2, 3, 4 was carried out on the base surface of the faceplate 1. First, preparations were made for the assembly of parts 2, 3, 4 in the following sequence: on the base surface of the faceplate 1 with the support posts 6 installed on it, the backing rings 5 were fixed at a distance relative to each other, corresponding to the shell height - 119 mm. Next, the parts to be welded 2, 3, 4 were assembled in the following sequence: on faceplate 1 - flange 4 was fixed on its centering base surface; a shell 2 was installed on the backing rings 5, while the shell 2 contacts the base conical surfaces of the backing rings 5 and the end surface of the flange 4; further, the bottom 3 was installed on the end surface of the shell 2. During the assembly process, a uniform distribution of the displacement of the welded edges of parts 2, 3, 4 along the entire length of each welded annular joint was ensured. Tack welds were performed by manual argon-arc welding at each welded circumferential joint (tacks at a distance of 80-120 mm). The faceplate 1 with the assembled parts 2, 3, 4 was installed on the welding positioner, fixed, and the assembly unit was tilted to a horizontal position. After that, automatic argon-arc welding of each joint was performed in two passes: the first pass - without wire, the second pass - with Sv-EP533 wire.

В процессе сварки вследствие сварочных деформаций происходит расплавление металла и поднятие торцев обечайки 2 относительно торцев корпусных деталей 3, 4 на величину смещения свариваемых кромок, заданную разностью диаметров обечайки 2 и корпусных деталей 3 и 4, необходимую и достаточную для получения заданной точности геометрических параметров изделия. После сварки открепили планшайбу 1, сняли готовое изделие, выполнили дальнейшие операции (слесарная обработка, термическая обработка, рентгенографический контроль и др.). Готовое изделие соответствует заданным качественным и геометрическим параметрам.In the process of welding, due to welding deformations, the metal melts and the ends of the shell 2 are raised relative to the ends of the body parts 3, 4 by the amount of displacement of the edges being welded, given by the difference between the diameters of the shell 2 and body parts 3 and 4, which is necessary and sufficient to obtain the specified accuracy of the geometric parameters of the product. After welding, the faceplate 1 was detached, the finished product was removed, and further operations were performed (plumbing, heat treatment, X-ray inspection, etc.). The finished product meets the specified quality and geometric parameters.

Практическая реализация заявленного способа сборки под сварку кольцевых стыков тонкостенных конических деталей позволяет сделать выводы о промышленной (технической) его осуществимости с достижением указанных выше технических результатов.The practical implementation of the claimed method of assembly for welding of circular joints of thin-walled conical parts allows conclusions to be drawn about its industrial (technical) feasibility with the achievement of the above technical results.

Предложенный способ по сравнению с прототипом позволяет снизить трудоемкость осуществления процесса сборки под сварку кольцевых стыков тонкостенных конических обечаек, обеспечить качественные сварные швы и геометрические параметры готового изделия, снизить затраты на расход электроэнергии.The proposed method, in comparison with the prototype, makes it possible to reduce the labor intensity of the assembly process for welding the circumferential joints of thin-walled conical shells, to provide high-quality welded seams and geometric parameters of the finished product, and to reduce the cost of electricity consumption.

Claims (10)

1. Способ изготовления сварной тонкостенной конической детали, состоящей из обечайки и привариваемых к ней по кольцевым стыкам корпусных деталей, включающий изготовление упомянутых обечайки и корпусных деталей, сборку свариваемых обечайки и корпусных деталей на подкладных кольцах и сварку кольцевых стыков обечайки и корпусных деталей, отличающийся тем, что упомянутые корпусные детали со стороны свариваемого кольцевого стыка выполняют с диметром большим, чем диаметр обечайки со стороны соответствующего свариваемого кольцевого стыка без изменения заданной толщины свариваемой кромки в месте кольцевого стыка, который определяют по формуле1. A method of manufacturing a welded thin-walled conical part, consisting of a shell and body parts welded to it along the annular joints, including the manufacture of the mentioned shells and body parts, assembling the shell and body parts to be welded on backing rings and welding the annular joints of the shell and body parts, characterized in that that the said body parts from the side of the annular joint to be welded are made with a diameter greater than the diameter of the shell from the side of the corresponding welded annular joint without changing the predetermined thickness of the welded edge at the place of the annular joint, which is determined by the formula
Figure 00000001
,
Figure 00000001
,
где ∅к.д. - диаметр корпусной детали со стороны свариваемого кольцевого стыка,where ∅c.d. - diameter of the body part from the side of the welded annular joint, ∅об. - диаметр обечайки со стороны свариваемого кольцевого стыка,Ob. - diameter of the shell from the side of the welded annular joint, δ - толщина свариваемой кромки детали в месте кольцевого стыка,δ is the thickness of the welded edge of the part at the place of the annular joint, K1 - коэффициент, учитывающий усадку материала в зависимости от способа сварки, K1=0,3 для сварки в защитных газах,K 1 - coefficient taking into account the shrinkage of the material depending on the welding method, K 1 = 0.3 for welding in shielded gases, К2 - коэффициент, учитывающий усадку материала в зависимости от марки материала деталей, К2=1 для стали, К2=0,9 для титана, К2=0,8 для алюминия,K 2 is a coefficient that takes into account the shrinkage of the material depending on the grade of the material of the parts, K 2 = 1 for steel, K 2 = 0.9 for titanium, K 2 = 0.8 for aluminum, К3 - коэффициент, учитывающий усадку материала в зависимости от угла конусности обечайки и корпусных деталей, К3=1,0 для угла конусности α=30…45°, К3=0,8 для угла конусности α=46…60°.K 3 - coefficient taking into account shrinkage of the material depending on the taper angle of the shell and body parts, K 3 = 1.0 for the taper angle α = 30 ... 45 °, K 3 = 0.8 for the taper angle α = 46 ... 60 °. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что упомянутые корпусные детали выполнены в виде днища, фланца или втулки.2. A method according to claim 1, characterized in that said body parts are made in the form of a bottom, a flange or a sleeve. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что используют подкладные кольца в виде цельных подкладных колец, диаметры и угол конусности которых соответствуют внутренним диаметрам и углу конусности обечайки.3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the backing rings are used in the form of one-piece backing rings, the diameters and taper angle of which correspond to the inner diameters and the taper angle of the shell.
RU2020132514A 2020-09-30 2020-09-30 Method for manufacturing welded thin-walled conical part consisting of shell and body parts welded to it along annular joints RU2748843C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020132514A RU2748843C1 (en) 2020-09-30 2020-09-30 Method for manufacturing welded thin-walled conical part consisting of shell and body parts welded to it along annular joints

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020132514A RU2748843C1 (en) 2020-09-30 2020-09-30 Method for manufacturing welded thin-walled conical part consisting of shell and body parts welded to it along annular joints

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2748843C1 true RU2748843C1 (en) 2021-05-31

Family

ID=76301236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020132514A RU2748843C1 (en) 2020-09-30 2020-09-30 Method for manufacturing welded thin-walled conical part consisting of shell and body parts welded to it along annular joints

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2748843C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1107990A1 (en) * 1982-05-25 1984-08-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Конструкторско-Технологический Институт По Машинам Для Комплексной Механизации И Автоматизации Животноводческих Ферм Method of manufacturing thin-walled shell structures
RU2167019C1 (en) * 2000-02-03 2001-05-20 Открытое акционерное общество "Центросвар" Method for making metallic bottles
RU2290290C1 (en) * 2005-06-09 2006-12-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" Method of assembling for welding annular butts of tanks and apparatus for performing the same
RU2300451C2 (en) * 2005-02-24 2007-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет им. акад. С.П. Королева Method for forming butt welded seams on tubes
CN109604907A (en) * 2019-01-03 2019-04-12 武汉船用机械有限责任公司 A kind of the welding tooling group and its welding method of gas turbine shell
CN110064813A (en) * 2019-05-29 2019-07-30 湖北三江航天江北机械工程有限公司 The welding method of airborne pencil rocket shell

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1107990A1 (en) * 1982-05-25 1984-08-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Конструкторско-Технологический Институт По Машинам Для Комплексной Механизации И Автоматизации Животноводческих Ферм Method of manufacturing thin-walled shell structures
RU2167019C1 (en) * 2000-02-03 2001-05-20 Открытое акционерное общество "Центросвар" Method for making metallic bottles
RU2300451C2 (en) * 2005-02-24 2007-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет им. акад. С.П. Королева Method for forming butt welded seams on tubes
RU2290290C1 (en) * 2005-06-09 2006-12-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" Method of assembling for welding annular butts of tanks and apparatus for performing the same
CN109604907A (en) * 2019-01-03 2019-04-12 武汉船用机械有限责任公司 A kind of the welding tooling group and its welding method of gas turbine shell
CN110064813A (en) * 2019-05-29 2019-07-30 湖北三江航天江北机械工程有限公司 The welding method of airborne pencil rocket shell

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008114290A (en) High temperature electron beam welding
RU2748843C1 (en) Method for manufacturing welded thin-walled conical part consisting of shell and body parts welded to it along annular joints
US2384324A (en) Method of making hot-water tanks
JP2023517385A (en) METHOD AND SYSTEM FOR MODIFYING METAL OBJECTS
RU2510784C1 (en) Method of making high-pressure welded vessels
US3594894A (en) Method of forming cartridges
JP2004183662A (en) Method of manufacturing nozzle box assembly of steam turbine
US10139128B2 (en) Pressure tank for a water heater in stainless steel, and also a method for manufacture of a pressure tank
CN102152070A (en) Method for manufacturing ring-shaped piece
US12000537B2 (en) Method of cladding a pressure vessel
JP7261228B2 (en) Method of forming roll edges
CN102560135A (en) Integral copper crucible and method for producing copper crucible by integral forging and rotary pressing
JP5923173B2 (en) Spinning molding method and spinning molding apparatus
RU2613256C1 (en) Manufacturing method for welded titanium tubes
JPH0263723A (en) Vessel and production unit thereof
JPH049276A (en) Production of tank for liquid
US20200398360A1 (en) System and method for forming a weld along a length
WO2017121989A1 (en) Friction stir welding method
RU2617807C1 (en) Method of diffusion welding of tube titan-stainless steel adaptors
JP2012110920A (en) Method of manufacturing axle case
RU2156184C2 (en) Method of and device for making long-cut articles
RU2644491C2 (en) Method of electron-beam welding of titanium alloy ring compounds
US2959851A (en) Method of welding vessels
CN113199132A (en) Method for manufacturing dissimilar pipe joint by adopting bar stirring friction
CN116748642B (en) Manual TIG welding method for butt joint longitudinal circular seam of thin-wall frustum-shaped aluminum alloy component