ТЕХНОЛОГИИ
И
ОБОРУДОВАНИЕ
В. Д. Шелягин, В. Ю. Хаскин,
кандидаты техн. наук, Институт электросварки им. Е. О. Патона
НАН Украины
К основным задачам сварки магист ральных трубопроводов,
как и вообще многих конструкций из труб, можно отнести
следующие:
потребность
в
повышении
ресурса
эксплуат ации
свар-
ны х соединений
(например, за
счет уменьш ения зернис-
тости мет алла шва и ЗТВ, что способствует снижению
темпов развит ия меж кристаллитной коррозии);
проектирование и строительство крупны х трубопровод-
ных систем (в том числе меж континентальных и трансна-
циональных) высокого давления (порядка
1 0 -1 5 М Па для
сухопут ны х и 2 0 -2 5 М Па для морских трубопроводов);
использование для
строительства
трубопроводов новых
высокопрочных сталей (Х70, Х 80 и Х100);
повышение производительности труда и автоматизация
процесса сварки;
выполнение сварочных ремонт ных работ на современном
уровне, отвечающем сформулированным выше задачам.
Одним
из способов решения
указанных
задач является применение лазерного излу-
чения.
Благодаря
малым
размерам свароч-
Рис. 1. Схема гибридной сварки лазерным излучением и дугой пла-
вящегося электрода с защитой углекислым газом: 1 — лазерное из-
лучение; 2 — фокусирующий объектив; 3 — медный токоподводя-
щий мундштук; 4 — присадочная
проволока; 5 — защитное сопло;
6 — образец (Усв — скорость сварки,
м/ч; Упр — скорость подачи
присадочной проволоки, м/ч; ДР — заглубление горловины каустики
излучения относительно поверхности образца, мм; а — угол накло-
на электрода к оси лазерного пучка,
...°;
I. — длина дуги,
мм;
I —
сила тока дуги, А; II — напряжение дуги, В)
5(69) 2009 СВАРЩИК
36
ной ванны п угла схождения сфокусирован-
ного
лазерного
излучения
лазерная
сварка
предоставляет возможность для значитель-
ного
уменьшения
угла
разделки
сваривае-
мых кромок. Сравнительно небольшие зна-
чения погонной энергии, обусловленные вы-
сокими скоростями лазерной сварки, позво-
ляют минимизировать тепловое воздействие
на
свариваемые
детали,
а
следовательно,
уменьшить размер ЗТВ
и снизить остаточ-
ные деформации. Мелкозернистые структу-
ры литого металла шва и металла ЗТВ бла-
готворно влияют на повышении коррозион-
ной стойкости сварных соединений.
В
последнее десятилетие
был
проведен
ряд научных исследований, в результате кото-
рых появились технические решения, позво-
ляющие использовать лазерную или гибрид-
ную лазерно-дуговую сварку для монтажа ма-
гистральных трубопроводов. Так, немецкая
фирма VITS совместно с научно-исследова-
тельским институтом BIAS (г. Бремен) разра-
ботала способ однопроходной лазерной свар-
ки неповоротных стыков магистральных тру-
бопроводов с толщиной стенки 5 менее 20 мм
излучением мощного (порядка 20 кВт) воло-
конного лазера. В Институте сварки в Галле
(Германия) создана
и
успешно опробована
машина для
двухпроходной
гибридной
ла-
зерно-дуговой сварки неповоротных стыков
магистральных труб. Причем второй проход
выполняют дуговым способом, т. с. лазерное
излучение используют только при формиро-
вании
корневого шва.
Фирмой
«Фрониус»
(Австрия)
был
предложен
гибридный
тан-
демный способ сварки сталей, при котором
двухдуговой тандем с плавящимся электро-
дом был совмещен с расположенным впере-
ди по ходу сварки лазерным излучением.
Исследования лазерной и лазерно-дуго-
вой сварки трубных сталей проводят также
в
ИЭС
им. Е. О. Патона.
Для
эксперимен-
тов
по
гибридной
сварке
изначально была
принята
технологическая
схема,
показан-
ная
на
рис.
1.
Из этой схемы
видно, что ла-
зерное излучение располагалось впереди но
ходу
сварки,
а
дуга
плавящегося
электро-
предыдущая страница 39 Сварщик 2009 05 читать онлайн следующая страница 41 Сварщик 2009 05 читать онлайн Домой Выключить/включить текст