СВАРКА "В РАСТРУБ" С ЗАЗОРОМ НА ПРИМЕРЕ ТРОЙНИКА



 Опубликовал:  Kirill B.



Известно, что для получения качественного сварного шва при сварке "в раструб" необходимо обеспечить гарантированный зазор между свариваемыми деталями. Для более детального понимания нюансов сварки "в раструб" рассмотрим применение данного способа на практике.

Ранее в статье "Методы повышения производительности и качества сварных соединений при сварке "в раструб" были описаны способы обеспечения зазора и их особенности.

Рассмотрим применение сварки "в раструб" с гарантированным зазором на примере изготовления сварного узла "тройник" (рис.1). Узел состоит из тройника 3/4 SW 3000LBSS316 ASMEB16.11, штуцера с резьбой 1/2NPT и патрубка. Штуцер и патрубок имеет наружный диаметр ø27,3 мм.


Рис.1. Эскиз сварки узла "тройник"


Изначально тройник сваривался без зазора, однако в целях повышения качества выпускаемой продукции и соответствии нормам ISO было принято решение обеспечить наличие зазора. Оценив технологичность изготовления узла, было выявлено, что сборка и сварка с помощью приспособлений не рациональна, так как необходимо проектировать сложную оснастку. Сложная оснастка хоть и позволит выполнять сварку с зазором, но также существенно увеличит время на сборку узла, сварку и извлечение из оснастки после сварки, что не приемлемо.

Ознакомившись с опытом сварки в раструб, была предпринята попытка сварки с использованием дистанционных колец Gap-a-Letкомпании G.A.L. GageCompany (США). Применение дистанционных колец позволило получать сварные соединения с гарантированным зазором. При этом обеспечивалось постоянство размеров и снижению трудоемкости операции сборки (до 40%) по сравнению со сборкой по разметке. Однако, несмотря на удобство использования и великолепный результат, пришлось отказаться от применения дистанционных колец из-за их высокой стоимости и сложностями при транспортировке.

Использование растворимых дистанционных колец было отвергнуто из-за необходимости тщательной промывки изделия, что вызывает некоторые сложности, так как объём свариваемых изделий большой.

Проанализировав технику сварки тройников, было выявлено, что, после установки патрубка в тройник, имеется возможность отклонить патрубок от оси на угол α (≈ 10°) (рис.2). Соответственно между торцами деталей также должен образовываться некоторый зазор. (рис.3). Далее, выполнив прихватку патрубка к тройнику, фиксируем образовавшийся зазор. После выполнения прихватки патрубок занимает положение параллельно оси. Далее выполняются ещё три прихватки (рис.3), производится сборка тройника со штуцером и сварка собранного узла.

Свободная установка патрубка

Свободная установка патрубка

Свободная установка патрубка

Отклонение патрубка от оси

Отклонение патрубка от оси

Отклонение патрубка от оси

Рис.2. Сборка тройника с патрубком

Прихватка патрубка

Проверка отклонения после прихватки

Рис.3. Сборка тройника с патрубком с образованием зазора δ


Для определения величины зазора применяется присадочный пруток диаметром ø1,6 мм (рис.4). Как показали качественные замеры зазора - после сварки он остается неизменным.

Проверка диаметра прутка (ø1,6 мм)

Проверка величины зазора

Рис.4. Контроль величины зазора после сборки деталей


К основным недостаткам данного способа сборки следует отнести:

1. Невозможность обеспечения постоянного зазора δ;

2. Смещение осей патрубка и тройника после сборки.


После проведения практических испытаний и незначительной корректировки конструкторской документации, удалось устранить все недостатки и обеспечить выпуск годной продукции. Для снижения негативных последствий были предприняты следующие меры:

1. Увеличение допусков размеров, на которые влияет величина зазора. Таким образом изменили допуска размеров с ±1 до ±2 мм.

2. Наиболее важные отклонения конструкции (соосность, перпендикулярность и т.д.) перенесены в из чертежей узлов в чертежи окончательной сборки и сварки изделия.

3. Детали, отвечающие за параметры конструкции по п. 2 свариваются в последнюю очередь с использованием сборочно-сварочных приспособлений.


Заключение

Рассмотренный способ сварки "в раструб" позволяет качественно изготавливать продукцию с наименьшими затратами времени и исключить применение дорогостоящих дистанционных колец. Зазор между деталями позволят исключить разрушение сварного шва под действием напряжений при усадке расплавленного металла шва. Трудоемкость сборки узлов снижается на 30-60%, по сравнению со сборкой по разметке или с применением дистанционных колец. Отсутствует необходимость в применении сложных и громоздких сборочно-сварочных приспособлений. Данный способ хорошо подходит для сварки промежуточных узлов и сварки в монтажных условиях.

Однако он не подходит для сварки с соблюдением точных размеров и малых отклонений конструкции изделия. В данном случае невозможно обойтись без оснастки.


Обзор подготовил Сергей Терентьев

При использовании данного материала ссылка на ресурс ЯСВАРЩИК обязательна.


Обновление от 08.05.2015.

В сообщество "Я сварщик" было направлено сообщение с фотографиями снимков радиографического контроля сварных соединений "в раструб", применяемых в монтажной практике. Выражаем нашу особую благодарность Halil Ibrahim öztürk за предоставленные материалы.

На снимках отчетливо видно случаи нарушения технологии сварки данных соединений:



Комментарии

  • Антон Чураков 13 февр. 2015 г., 12:33:27
    Все гениальное просто :) спасибо Сергею за отличную статью.
    • Сергей 25 февр. 2015 г., 20:27:16
      да, я гений, спасибо :)
Вы не можете оставлять комментарии