9.1.Тонкостенные сосуды

Сосуды, работающие под давлением, обычно изготовляют в форме цилиндра (рис. 63,6), тора (рис. 63,в) или сферы (рис. 63,а). Характерными для сосудов являются стыко­вые соединения. Обечайки сваривают прямолинейными продольными швами. Кольцевыми швами соединяют сферические донышки и обечайки, круговыми швами вваривают штуцера в сферические, цилиндрические и торовые элементы.

Рис.63 Типы сосудов давления

Тонкостенные сосуды (толщиной до 7мм) изготовля­ют как из низкоуглеродистых и низколегированных ста­лей низкой и средней прочности, так и из сталей высоко­прочных и особопрочных, сплавов титана, алюминия, маг­ния, применяя сварку в защитных газах.

Примеры конструктивного оформления стыковых сое­динений показаны на рис.64. Соединение без подкладки (рис.64,а) является основным, но представляет трудности для сборки и сварки с полным проплавлением. Соединения с остающейся подкладкой (рис. 64,6) позволяют упростить сборку и сварку кольцевого шва, но применимы лишь для сталей низкой и средней прочности, которые обладают хо­рошей свариваемостью и малой чувствительностью к кон­центраторам напряжений. Соединение с местным утолще­нием стенки в зоне шва (рис.64,в) используют в случае необходимости компенсировать разупрочнение основного металла в зоне соединения.

Рис.64 Конструктивное оформление кольцевых стыков

Примеры конструкций сварных сосудов показаны на рис.65-67. Корпус фильтра (рис. 65) имеет тонкостенную оболочку и жесткий фланец. Такая конструкция позволяет выполнять сборку и сварку кольцевого шва между обе­чайкой и донышком на разжимной оправке. В замкнутой конструкции баллона для газа (рис.67) подобный прием неприменим. Поэтому для удобства сборки и сварки коль­цевых швов используют остающиеся подкладки. В кон­струкции сферического сосуда из титанового сплава (рис. 66) применяют для повышения надежности работы кольцевых швов утолщение кромок в зоне сварного шва.

Рис.65,а-Корпус фильтра б-Сферический сосуд из титанового сплава

Рис.66 баллон для газа

На рис.67,а-в показаны примеры конструктивного оформления соединений штуцера с оболочкой тонкостен­ного сосуда.

Рис.67 Варианты соединения штуцера с оболочкой

На рис.68 показано по­перечное сечение приспособления для прижима кромок. Кромки обечайки прижимаются к ложементу 2 с подклад­кой 3 клавишными прижимами 1, закрепленными на бал­ках 5. Давление на клавиши передается пневмошлангами 4. Установка и прижатие кромок обечайки производят­ся в такой последовательности.

Рис.68. Приспособление для прижима кромок продольного шва

Поворотом эксцентрико­вого валика 1 (рис.69) из прокладки выдвига­ются фиксаторы 2, после чего до упора в них справа заво­дится первая кромка и зажимается подачей воздуха в шланг. Затем фиксаторы убирают, вторую кромку подают до упора в зажатую первую и зажимают своими прижима­ми. Таким образом достигается точная установка сваривае­мого стыка по оси подкладки.

Рис. 69 Работа устройства ориентирования кромок продольного шва