Техника - молодёжи 1959-10, страница 12

Ь ГЕЛИИ

Ф. КАРАМЫШЁВ, начальник Центральной лаборатории Московского трубного заводами Р. ГОЛОВКИН, «начальник сварочной лаборатории

Б1Урноа развитие химической промышленности, в частности производства пластических масс и химических удобрений, атомной энергетики, радиоэлектроники и самолетостроения, не может обойтись без применения труб различных размеров.

Широко распространенный метод изготовления труб из круглой заготовки путем прошивки ее на прошивном стане и последующей прокатки на трубопрокатных станах не может в настоящее время полностью удовлетворить все потребности народного хозяйства в таких трубах. Поэтому в последние годы начал применяться новый метод изготовления труб методом дуговой сварки в защитной среде инертных газов на автоматических тру-боэлектросварочных станах. Один из таких станов установлен на Московском трубном заводе.

Электрическая дуга, горящая в среде инертного газа, сваривает кромку заготовки.

Заготовкой для сварной трубы является холоднокатаная металлическая лента. Ширина ее зависит от диаметра трубы, которую необходимо получить. Непрерывная лента, проходя через вращающиеся валки формовочного стана, постепенно округляется и приобретает форму трубы. При этом кромки заготовки сближаются друг с другом. Такая сформованная заготовка поступает в сварочный узел, изображенный на рисунке.

Здесь кромки 1 с помощью опорных валков 2 сжимаются до соединения. Над кромками заготовки устанавливается сварочная головка 3 с вольфрамовым электродом 4. Конец электрода проходит через сопло, через которое вытекает инертный газ. Электропитание сварочной головки осуществляется от специального генератора, один полюс которого подключен к вольфрамовому электроду, а другой, через опорные валки — к трубе. Горящая между неплавящимся электродом и трубой электрическая дуга расплавляет кромки трубной заготовки, которые, выходя из-под дуги, свариваются.

Скорость движения заготовки через стан должна быть такой, чтобы кромки ее при прохождении под электрической дугой проплавлялись на всю толщину металла. Следовательно, чем выше электрическая мощность дуги•и ее тепловой эффект, тем с большей скоростью может производиться сварка. При прочих равных условиях, таких, как сила тока, длина дугового промежутка и т. д., тепловой эффект дуги зависит от характеристик вдуваемого через сопло инертного газа.

Инертный газ необходим для создания устойчивого горения электрической дуги, защиты расплавленного металла от воздействия воздуха и охлаждения электрода. До недавнего времени в качестве защитного инертного газа применялся аргон, хорошо защищающий поверхность расплавленного металла от окисления его воздухом. Качество сварного шва труб,

получаемых аргон о-ду го в ым способом, вполне удовлетворительное. Метод ар-гоно-дуговой сварки универсален и дает возможность производить сварку труб из самых различных марок стали, редких и цветных металлов и их сплавов.

Однако при всех достоинствах этого метода большим недостатком его является незначительная скорость сварки, вызванная низким потенциалом ионизации аргона. Так, для труб с толщиной стенок от 1 до 2,5 мм скорость сварки составляет всего от 0,6 до 1,3 м в минуту. Поэтому станы аргоно-ду-говой сварки обладают весьма малой п ро изводи тел ьн о сть ю.

С целью повышения производительности стана на нашем заводе были проведены опыты по сварке двумя и тремя дугами и применению защитных газов различных составов. Наилучшие результаты получены при сварке труб в среде гелия.

Поскольку гелий обладает более высоким потенциалом ионизации, дуга в гелии горит при напряжении вдвое большем, чем в аргоне. При одной и той же силе тока электрическая мощность дуги и тепловой эффект ее при горении в гелии значительно выше. За счет резкого повышения теплового эффекта дуги удалось увеличить скорость сварки труб с толщиной стенки 1 мм до 4,2 м в минуту.

цы окажутся запертыми, продолжая колебаться в ограниченной области пространства, как в ловушке, до наступления реакции синтеза между частицами плазмы.

Нагрев плазмы в магнитных ловушках может производиться несколькими способами:

1) путем «впрыскивания» в ловушку быстрых ионов из мощного линейного ускорителя; 2) наполнения ловушки «готовой» плазмой с последующим нагреванием ее динамическим магнитным полем или же токами высокой частоты; 3) методом ускорения собственных ионов, находящихся в ловушке, при помощи дополнительного

постоянного или переменного электрического поля.

Советскими учеными используются для термоядерных исследований магнитные ловушки различных типов, в том числе гигантская ловушка «Ог-ра» (см. 1-ю стр. обложки), диаметр вакуумной камеры которой (вакуум 10—⁶—10—⁸ мм ртутного столба) составляет 1,4 м, а дойна равна 20 м.

Можно быть уверенным, что вслед за широким использованием энергии деления тяжелых ядер наступит эпоха и практического использования энергии синтеза легких ядер. Советские ученые успешно продвигаются по пути к практическому использованию этой энергии для блага всего человечества.

Автоматический электросварочный стан Московского трубного завода.

Стоимость гелия в 5 раз выше стоимости аргона, так как гелий более легкий газ. Кроме того, расход газа при сварке в гелии больше, чем при сварке а аргоне. Поэтому затраты на газ при сварке 1 ООО погонных метров труб в среде гелия составляют 1 ООО руб., а в среде аргона — 138 руб. Казалось бы, сварка труб в среде гелия должна обходиться значительно дороже, чем в среде аргона. Но это не так: резкое увеличение скорости сварки, а значит, и производительности трубосварочного стана приводит к тому, что общая себестоимость производства труб при сварке в среде гелия снижается на 8%.

На июньском Пленуме ЦК КПСС было доложено, что нашим заводом освоено промышленное производство труб методом сварки в среде гелия. Потребителям уже сданы партии труб, выдержавших все технологические испытания.

8