Анализ и совершенствование технологии ручной дуговой сварки неповоротных кольцевых стыков магистральных трубопроводов
Способы получения монолитных соединений, образование монолитного соединения при сварке плавлением или давлением. Классификация методов сварки магистральных трубопроводов. Физическо-металлургические явления при дуговой сварке плавящимся электродом.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.06.2017 |
| Размер файла | 539,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Для низкоуглеродистых среднелегированных, никельсодержащих сталей при сварке в широком диапазоне характерно превращение в области нижнего бейнита, а затем мартенсита. При их сварке рекомендуется умеренный подогрев (до 350-400 К), обеспечивающий бейнитное превращение при возможно более высоких температурах. Весьма эффективны сопутствующий и последующий подогрев (при 400-480 К), приводящий к самоотпуску мартенсита.
1.3.3.3.6 Холодные трещины при сварке
Холодной трещиной называют локальное хрупкое межкристаллическое разрушение металла сварных соединений. Она представляет собой дефект в соединениях углеродистых и легированных сталей, если при сварке они претерпевают частичную или полную закалку. Трещины образуется после окончания сварки в процессе охлаждения ниже температуры 420-370 К или в течение последующих суток. Они могут возникать во всех зонах сварного соединения и располагаться как параллельно, так и перпендикулярно к оси сварного шва (рис. 36).
Место образования трещин и их направление зависит от состава металла шва и состава основного металла, соотношений компонент сварочных напряжений и др. обстоятельств. Наиболее часты продольные холодные трещины в околошовной зоне. Образование холодной трещины начинается с зарождения ее очага на границах аустенитных зерен на участке ОШЗ, примыкающем к линии сплавления. Протяженность очага трещин составляет не более двух-трех диаметров аустенитных зерен. При этом разрушение не сопровождается заметной пластической деформацией и наблюдается как практически хрупкое. Дальнейшее развитие очага в холодную микро- и макротрещину может носить смешанный характер, т.е. происходить как по границам, так и по телу зерен (рис. 37).
Развитие трещин, особенно по телу зерен, сопровождается заметной пластической деформацией. Излом холодной трещины - светлый, без следов окисления; блестящий крупнокристаллический в зоне очага и матовый мелкозернистый в зоне развития трещины.
Холодная трещина - один из случаев замедленного разрушения свежезакаленной стали. Закономерности подобного разрушения следующие:
1) разрушение носит межкристаллический характер;
2) разрушение происходит через некоторый инкубационный период после приложения нагрузки при условии деформирования с малыми скоростями (е 10-4 с-1) или действия постоянного усилия;
3) сопротивляемость замедленному разрушению значительно меньше кратковременной прочности и зависит от времени действия нагрузки;
4) сопротивляемость замедленному разрушению стремится к некоторому минимальному значению (уp,min), которое соответствует периоду времени 10-20 ч после окончания термического воздействия и приложения минимальной разрушающей нагрузки. После этого сопротивляемость разрушению возрастает в течение от 1 до 10 суток в результате так называемого процесса "отдыха";
5)склонность к замедленному разрушению полностью подавляется при охлаждении ниже 200 К, восстанавливаясь при последующем нагреве до нормальной температуры; заметно ослабляется при нагреве до 370-420 К; полностью исчезает при нагреве до 470-570 К.
Зарождение очага замедленного разрушения свежезакленной стали связывают с микропластической деформацией (МПД) в приграничных зонах зерен. Наличие в структуре такой стали незакрепленных, способных к скольжению дислокаций при действии сравнительно невысоких напряжений обуславливают МПД. Особенно велика плотность МПД в свежезакаленном мартенсите. Значение МПД лежит в пределах 10-6-10-4 и проявляется при напряжениях выше предела неупругости или микроскопического предела текучести уА. Процесс МПД - термически активируемый, т.е. его скорость зависит от температуры и значения приложенных напряжений. После отдыха способность закаленной стали к МПД исчезает. Конечные высокая твердость и предел текучести закаленной стали - результат старения, при котором происходит закрепление дислокаций атомами углерода. Особенности развития МПД достаточно хорошо объясняют приведенные выше закономерности замедленного разрушения.
Механизм межкристаллического разрушения при образовании очагов замедленного разрушения может быть объяснен тем, что максимальная плотность дислокаций и интенсивность МПД приходятся на приграничные зоны зерен. Это обусловлено тем, что мартенситное превращение начинается в центральных частях зерен в верхней части температурного интервала превращения, а заканчивается в нижней части в приграничных зонах этого интервала. Кроме того, при образовании пластинчатого мартенсита его иглы при выходе на границы зерен вызывают в зонах, примыкающих к ним, появление высоких плотности дислокаций и уровня микронапряжений. При длительном нагружении по границам зерен развивается локальная МПД, в результате чего реализуется межкристаллическое разрушение по схеме, предполагающей относительное проскальзывание и поворот зерен по границам.
Основные факторы, обуславливающие образование холодных трещин, следующие:
1) структурное состояние металла сварного соединения, характеризуемое наличием составляющих мартенситного и бейнитного типа и размером действительного аустенитного зерна;
2) концентрация диффузионного водорода в зоне зарождения трещины;
3) уровень растягивающих сварочных напряжений.
Способы оценки склонности металла сварных соединений к образованию холодных трещин подразделяют:
1) по характеру процедуры оценки на:
а) косвенные. Позволяют оценивать склонность к трещинам расчетным путем по химическому составу стали без испытания сварных соединений;
б)прямые. Включают сварочные технологические пробы и специализированные механические испытания сварных соединений;
2) по характеру критерия оценки на:
а) качественные;
б) количественные;
3) по характеру использования критериев оценки на:
а) сравнительные;
б) абсолютные.
Способы предотвращения образования холодных трещин в сварных соединениях направлены на уменьшение или устранение основных факторов, обуславливающих их образование. Это можно сделать путем:
1) регулирования структуры металла сварных соединений;
2) снижения концентрации диффузионного водорода в шве;
3) уменьшения уровня сварочных напряжений.
Наиболее часто для предотвращения образования холодных трещин применяют предварительный или последующий подогрев сварных соединений. При сварке низколегированных и углеродистых сталей, не содержащих активных карбидообразующих, подогрев может исключить образование закалочных структур в шве и зоне термического влияния. Кроме того, он способствует интенсивному удалению диффузионного водорода из соединения. При невозможности или нецелесообразности применения подогрева проводят низкий или высокий отпуск сварных соединений непосредственно после сварки. Эффективно применение сварочных материалов, имеющих более низкие температуры кристаллизации, превращения аустенита, чем у основного металла, а также имеющих повышенную растворимость водорода и пониженный коэффициент его диффузии.
Способы снижения концентрации водорода в металле сварных швов, главным образом, основаны на устранении источников, снабжающих атмосферу дуги водородом (прокалка электродов, флюсов, осушение защитных газов, очистка свариваемых кромок и свариваемой проволоки от ржавчины, масла и т.п.). В ряде случаев предусматривается связывание водорода в атмосфере дуги в нерастворимые в жидком железе соединения.
Мероприятия по снижению уровня сварочных напряжений всегда способствуют повышению стойкости сварных соединений образованию трещин.
2. Особенности технологии ручной дуговой сварки неповоротных стыков
2.1 Сварочные электроды
2.1.1 Классификация сварочных электродов
Сварочными материалами для РДС являются сварочные электроды. Они представляют собой металлические стержни, покрытые особым составом - обмазкой, или, согласно официальной терминологии, покрытием. Конец электрода свободен от покрытия для обеспечения электрического контакта с держателем. От химического состава и стержня, и покрытия зависит характер металлургических процессов, происходящих при сварке. Электроды классифицируются по целому ряду признаков:
1) по назначению:
а) для сварки сталей:
-) низкоуглеродистых и низколегированных сталей (упч590 МПа); условное обозначение для этих электродов - У;
-) легированных сталей (упч590 Мпа) - Л;
-) теплоустойчивых сталей - Т;
-) высоколегированных специальных сталей - В;
-) прочих сталей; - П;
б) для сварки чугуна;
в) для сварки алюминия;
г) других материалов;
2) по толщине покрытия. Для классификации вводится показатель Кп, равный отношению наружного диаметра электрода (измеренного по обмазке) к диаметру электродного стержня (Кп=D/d):
а) с малой толщиной покрытия (Кп<1,27) - М;
б) со средней толщиной покрытия (1,27 Кп<1,45) - С;
в) с толстым покрытием (1,45 Кп<1,1,75) - Д;
г) с особо толстым покрытием (Кп >1,75) - Г;
3) по виду покрытия:
а) кислые (или рудно-кислые) - А;
б) основные (фтористо-кальциевые) - Б;
в) рутиловые - Р;
г) целлюлозные (органические) - Ц;
4) по механическим свойствам металла шва (ГОСТ 9467-75):
а) Э 38;
б) Э 42;
в) Э 46;
г) Э 50;
…
о) Э 150;
5) по способу нанесения покрытия:
а) окунанием;
б) опрессовкой;
6) по качеству. Под качеством, связанным с изготовлением, понимают равномерность нанесения обмазки, волнистость, эксцентричность нанесения обмазки (наиболее важный показатель). Различают три группы электродов по качеству:
а) 1 группа;
б) 2 группа;
в) 3 группа;
7) по пространственному положению сварки электроды различают:
а) для сварки во всех положениях - 1;
б) для всех положений кроме вертикального сверху вниз - 2;
в) для нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх - 3;
г) для нижнего положения и нижнего в лодочку - 4;
8) по роду тока, полярности, оптимальному напряжению холостого хода:
Таблица 5. Классификация электродов по роду тока, полярности напряжению холостого хода
|
Род тока, полярность |
Uх.х. |
Вид электрода |
||
|
Номинал |
Допуск |
|||
|
Обратная |
- |
- |
0 |
|
|
Любая (перем. ток) Прямая Обратная |
50 |
5 |
1 2 3 |
|
|
Любая (перем. ток) Прямая Обратная |
70 |
5 |
4 5 6 |
|
|
Любая (перем. ток) Прямая Обратная |
90 |
5 |
7 8 9 |
9) по диаметру стержня электрода.
2.1.2 Условное обозначение сварочных электродов
Условное обозначение сварочных электродов, принятое в России, имеет вид:
На данной схеме римскими цифрами от I до ЧЙЙ обозначены следующие позиции:
1) I - тип электрода по механическим свойствам металла шва;
2) II - марка электрода (выбирается производителем);
3) III - диаметр стержня;
4) IV - назначение;
5) V - толщина покрытия;
6) VI - группа по качеству;
7) VII - механические свойства наплавленного металла по ГОСТ 9467-75. В данной позиции имеются следующие особенности: первые два индекса в ней указывают минимальные значения упч (предела прочности) и увр (временного сопротивления), а третий индекс (цифра от 0 до 7) - условно характеризует минимальные значения д5 (ударной вязкости) и температуры Tх, при которой определялась ударная вязкость. Таким образом, третий индекс может принимать следующие значения:
а) 0 - д5 < 20, Tх не регламентирована;
б) 1 - д5 = 20; Tх = 20°С;
в) 2 - д5 = 22; Tх = 0°С;
г) 3 - д5 = 24; Tх = -20°С;
д) 4 - д5 = 24; Tх = -30°С;
е) 5 - д5 = 24; Tх = -40°С;
ж) 6 - д5 = 24; Tх = -50°С;
з) 7 - д5 = 24; Tх = -60°С;
Если значения д5 и Tх, то третий индекс соответствует д5, а для Tх вводится дополнительно (в скобках) четвертый индекс
8) VIII - вид покрытия;
9) IX - рекомендуемое положение сварного шва;
10) X - рекомендуемый род тока, напряжение холостого тока, полярность;
11) XI - ГОСТ на электрод;
12) XII - ГОСТ на тип или ТУ.
2.1.3 Краткая характеристика материалов покрытия и стержня электродов
Назначение покрытия - стабилизация дуги, защита и легирование расплавленного металла сварочной ванны. Различные виды покрытия электродов по-разному взаимодействуют с металлом в процессе сварки.
Шлакообразующую основу электродов с кислым покрытием составляют железные и марганцевые руды и кремнезем. Газовая защита металла создается органическими составляющими покрытия и карбонатами при нагревании и плавлении электрода, а раскисление обеспечивается ферромарганцем. Образующиеся шлаки (обычно кислые) не содержат CaO и не очищают металл от фосфора. В наплавленном металле много растворенного кислорода (до 0,12%), водорода (до 0,15см 3/г.мет.) и неметаллических включений. При повышенном содержании серы в основном металле появляется склонность металла шва к образованию горячих трещин; в тоже время наплавленный металл не склонен к образованию пор при наличии на свариваемых поверхностях окалины или ржавчины и при случайном удлинении дуги в монтажных условиях эти электроды применяются для сварки металлоконструкций.
Шлакообразующую основу электродов с основным покрытием составляют карбонаты и фториды кальция. Кроме того, в состав покрытия также входят каолин, кварцевый песок, ферросплавы. Газовая защита расплавленного металла обеспечивается углекислым газом и окисью углерода при диссоциации карбонатов. Наплавленный металл раскисляется ферромарганцем, ферросилицием, а иногда ферротитаном или ферроалюминием. Эти покрытия слабоокисленные, поэтому позволяют легировать расплавленный металл элементами с большим сродством к кислороду. Наличие значительного количества соединений кальция, хорошо связывающих серу и фосфор с выделением их в шлак, обеспечивает высокую чистоту наплавленного металла, его повышенные пластические свойства при пониженных температурах, а легирование марганцем и кремнием придает соединению высокую прочность. Наплавленный металл содержит небольшое количество кислорода (менее 0,05%) и водорода (4-10 см 3/г.мет.), мало склонен к старению и стоек к образованию кристаллизационных трещин. Однако при сварке длинной дугой, увлажнении покрытия и наличии следов ржавчины на кромках стыка наблюдается резкое увеличение склонности к порообразованию. Электроды не должны иметь эксцентриситет покрытия, который может привести к образованию козырька при горении. Электроды с покрытием типа Б могут применяться для выполнения всех видов сварочных работ на магистральных трубопроводах, в т.ч. для сварки на компрессорных и перекачивающих станциях, специальных сварочных работ и др. Для качественной сварки необходимо строго выполнять требования по подготовке электродов и изделия к работе и выдерживать технологический режим процесса. Сварка ведется на постоянном токе прямой и обратной полярности во всех пространственных положениях корневого, заполняющих и облицовочного слоев шва кольцевых стыков труб всех диаметров.
Основу рутилового покрытия составляет шлакообразующий компонент - рутиловый концентрат TiO2 (до 45%), а также алюмосиликаты (слюда, полевой шпат и др) и карбонаты (мрамор, магнезит). Газовая защита расплавленного металла обеспечивается введением органических соединений (до 5%), а также разложением карбонатов. Наплавленный металл раскисляется ферромарганцем (в покрытии менее 10-15%) и содержит кислорода 0,06-0,09%, водорода до 30 см3/г.мет. Склонность металла шва к образованию кристаллизационных трещин примерно такая же, как и электродов с кислым покрытием. В металле шва могут появляться поры при колебаниях дуги, при окисленной или загрязненной поверхности. Электроды с рутиловым покрытием применяют для сварки металлоконструкций и трубопроводов из малоуглеродистой стали, но в связи с невысоким качеством наплавленного металла эти электроды используются только для сварки неответственных конструкций. К их достоинствам относятся возможность изменения в широком диапазоне режима сварки, образование хорошо отделимого шлака, возможность сварки как на постоянном, так и на переменном токе.
Целлюлозное покрытие содержит большое количество органических составляющих (целлюлоза, асбест, травяная мука), создающих в процессе сварки газовую защиту. Кроме того. В состав покрытия таких электродов вводятся окислы железа, марганца, ферросплавы и др. вещества. Покрытие содержит ферромарганец для раскисления наплавленного металла. Толщина покрытия составляет 0,8-0,9 мм. При сварке на конце электрода образуется втулочка из нерасплавившегося покрытия, что способствует образованию направленного потока газов, возникающих при разложении органических веществ (рис. 39).
Газовая струя оттесняет жидкий металл из-под дуги и обеспечивает более глубокое проплавление основного металла. Кроме того, при сварке корневого слоя шва ("корня") образуется равномерный и хорошо сформировавшийся обратный валик. Объясняется это тем, что сварку электродами с целлюлозным видом покрытия выполняют со сквозным проплавлением, при котором дуга образует в металле сквозное "технологическое окно". При этом металл сварочной ванны оттесняется в сторону, противоположную направлению сварки. По мере перемещения электрода металл смыкается позади окна, пленка жидкого металла перекрывает оплавленные кромки с обратной стороны шва и формируется обратный валик. Электроды с целлюлозным покрытием дают небольшое количество легкоотделимого шлака, что облегчает технику сварки "на спуск", вдвое повышает скорость сварки (по сравнению с основными электродами). Однако сечение каждого слоя шва, сваренного целлюлозными электродами, значительно меньше, чем при сварке основными. Причина в том, что сварка целлюлозными электродами выполняется опиранием без поперечных колебаний. Образуется ниточный валик, сечение которого примерно равно диаметру электрода. Содержание кислорода в наплавленном металле составляет до 0,03%, при сварке выделяется значительное количество водорода. Следствием последнего факта является повышенное содержание водорода в металле шва. Металлургические реакции при сварке целлюлозными электродами также определяют наличие в металле шва повышенного содержания силикатных включений, с чем связано пониженное значение ударной вязкости. Эти особенности налагают определенные ограничения на использование целлюлозных электродов при отрицательных температурах и часто требуют применения дополнительных технологических мероприятий при сварке (подогрев). Электроды эти гигроскопичны, поэтому необходимо строгое соблюдение правил упаковки, хранения и подготовки к сварке. Они также весьма чувствительны к перегреву (из-за выгорания органических составляющих в покрытии), и их используют только на 50% по длине (на электроды часто наносят специальные риски, указывающие, до какого уровня их можно использовать). Почти все марки электродов с целлюлозным покрытием применяют для сварки на постоянном токе прямой и обратной полярности. Электроды типа Ц на строительстве магистральных трубопроводов в России используются только для сварки корневого слоя шва и слоя "горячего" прохода, за рубежом - для сварки всех слоев шва.
Таким образом, как уже отмечалось, СНИП 2.06.05-85* допускает для сварки магистральных трубопроводов применение только электродов с основным и целлюлозным видом покрытия.
Свойства электродов также в значительной степени определяет материал электродного стержня. В качестве него при производстве электродов в России обычно используется сварочная проволока, состав которой регламентируется ГОСТ 2246-70.
Таблица 6. Химический состав наиболее распространенных сварочных проволок,%
|
Марка проволоки |
C |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
S |
P |
Al |
|
|
не более |
|||||||||
|
Св-08 |
0,1 |
0,08 |
0,35…0,6 |
0,15 |
0,30 |
0,04 |
0,04 |
0,01 |
|
|
Св-08А |
0,1 |
0,03 |
0,35…0,6 |
0,12 |
0,25 |
0,03 |
0,03 |
0,01 |
|
|
Св-08АА |
0,1 |
0,03 |
0,35…0,6 |
0,10 |
0,25 |
0,02 |
0,02 |
0,01 |
Отечественные электроды для трубопроводного строительства выпускают диаметром 2 мм; 2,5 мм; 3 мм; 4 мм; 5 мм; длиной 350; 450 мм с зачищенным от покрытия концом длиной 25 мм. За рубежом помимо электродов названных диаметров производятся электроды диаметром 3,25 мм; 5,5 мм; 6 мм; 6,35 мм. Диаметр электродного стержня при одном и том же химическом составе оказывает существенное влияние на технологические свойства электрода, определяя допустимое значение силы сварочного тока, размеры и жидкотекучесть сварочной ванны и т.д. Для сварки корневого слоя стыков труб целесообразно применять электроды меньшего диаметра, чем для сварки заполняющего и облицовочного слоев. При сварке в потолочном положении применяют, как правило, электроды с диаметром не более 4 мм. Для сварки верхней полуокружности стыка можно применять электроды диаметром 5 мм. В зарубежной практике нашли применение целлюлозные электроды диаметром до 6 мм при сварке кольцевых стыков во всех пространственных положениях сварки, что объяснятся повышенной скоростью сварки этими электродами по сравнению с основными.
2.2 Сварные соединения и швы
2.2.1 Сварные соединения и швы. Виды швов и их геометрические характеристики
Сварным соединением называется сварной шов и прилегающие к нему участки основного металла, подвергшиеся тепловому воздействию сварочного термического цикла.
Различают пять основных видов сварных соединений:
1) стыковое;
2) нахлесточное;
3) угловое;
4) тавровое;
5) заклепочное.
В то же время, разновидностей этих видов может быть множество в зависимости от толщины свариваемых деталей, технологических возможностей используемого способа сварки, конструктивных и эксплуатационных требований, предъявляемых к конструкции и т.д. Наиболее распространенным в трубопроводном строительстве является стыковое сварное соединение, т.е. соединение двух элементов, находящихся в одной плоскости или на одной поверхности. При рассмотрении в этой работе сварных соединений подразумеваются именно стыковые сварные соединения.
Сварным швом называют участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла сварочной ванны. В зависимости от толщины свариваемых деталей сварной шов может быть однослойным или многослойным. При строительстве магистральных трубопроводов подавляющее большинство всех сварных швов являются многослойными. Объясняется это тем, что ввиду значительной толщины свариваемых элементов трубопровода сварка в один слой не способна обеспечить необходимого проплавления и качества сварного шва.
Сварной шов состоит из валиков - участков металла, наплавленных за один проход. Таким образом, однослойный шов по длине состоит из валиков, в многослойных швах каждый слой формируется одним или несколькими валиками, находящимися на одном уровне поперечного сечения шва (рис. 40).
Сварной шов характеризуется следующими геометрическими параметрами (рис. 41):
1) шириной e - расстоянием между кромками шва;
2) усилением q - частью металла шва, возвышающейся над поверхностью свариваемых частей;
3) глубиной провара h - расстоянием между верхней и нижней границами (кромками) поперечного сечения шва, измеренным в направлении толщины металла.
Следующие два параметра относятся скорее к стыку, нежели к шву:
4) притупление c;
5) зазор b - расстояние между двумя свариваемыми деталями.
Геометрические параметры шва регулируются нормативными документами. Ширина шва (облицовочного слоя) должна быть такой, чтобы основной металл перекрывался на 2,5-3,5 мм; шов по всей длине должен быть равномерным (по ширине), максимальное значение ширины не должно превышать минимальное более чем на 5 мм. Шов должен быть полномерным по высоте с превышением в пределах 1-3 мм и с плавным переходом к основному металлу. Кроме того, его поверхность не должна иметь грубой чешуйчатости (превышение гребня над впадиной не должно быть более 1 мм)
Притупление и зазор являются важными показателями, определяющими качество будущего шва. С их помощью можно регулировать глубину проплавления. Увеличение зазора и уменьшение притупления повышают глубину проплавления, уменьшение зазора и увеличение притупления - понижают ее. Слишком малое притупление может привести к пережогу, отсутствие притупления (c = S) приводит к непровару.
Причина столь жесткого контроля геометрических параметров в том, что сварной шов, даже качественный, является мощным концентратором напряжений (К= 1.5-1,6), а в некачественно выполненном шве концентрация напряжений может возрастать на 25-30%.
2.2.2 Конструкция шва. Назначение и технология сварки отдельных его слоев
В зависимости от толщины стенки трубы и формы разделки сварной шов может выполняться в один или несколько проходов (слоев), причем каждый слой (кроме корневого) может по сечению состоять из одного или нескольких валиков. Согласно п.2.4.18[5] при ширине разделки более 30 мм рекомендуется применять многоваликовую сварку (рис. 42).
Сварной шов по высоте состоит из нескольких слоев. Каждый из них имеет свое название, особенности выполнения и осуществляет определенные функции. Конструкция шва в общем случае приведена на рис.43.
Наиболее ответственным является корневой слой шва. Он должен надежно проплавлять кромки свариваемых труб и образовывать на внутренней поверхности равномерный обратный валик с усилением 1-3 мм. Допускается на отдельных участках стыка длиной не более 50 мм (разрешается один подобный участок на каждые 350 мм длины стыка) ослабление корня шва величиной до 15% от толщины стенки (при S = 4-12 мм) или величиной до 10% от толщины стенки (при S > 12 мм). Наружная поверхность корневого слоя должна быть гладкой, мелкочешуйчатой и иметь сопряжение с боковой поверхностью разделки. Оптимальной формой наружной поверхности корня шва является вогнутость. Сварка корневого слоя электродами с целлюлозным видом покрытия должна вестись на постоянном токе обратной полярности; в случае нарушения на отдельных участках условий сборки можно использовать прямую полярность. Сварка ведется методом "на спуск" простым опиранием торца электрода на кромки свариваемых труб. Угол наклона электрода для обеспечения необходимого проплавления должен составлять 40-90є. Сварщик должен постоянно вести за торцом электрода "технологическое окно". Поддержание оптимальных размеров окна (поперечный размер не менее 3,5, но не более 4,5 мм) позволяет сварщику непрерывно наблюдать и управлять процессами проплавления свариваемых кромок. При образовании "козырька" (оплавления покрытия электрода на одну сторону) при сварке необходимо резко изменить угол наклона электрода или же энергично раскачать его поперек шва до исчезновения козырька и до равномерного плавления электродного покрытия. Скорость сварки должна составлять 14-22 м/ч (при меньшей скорости нарушается нормальное формирование шва и возникает опасность образования пор, при большей - увеличивается возможность несплавления и непровара). Наличие сквозного проплавления фиксируется по характерному звуку проходящей навылет дуги. При вынужденных перерывах в работе во время сварки корневого слоя необходимо поддерживать температуру торцов труб на уровне требуемого предварительного подогрева. Если это требование не соблюдено, то стык должен быть вырезан и заварен вновь. После окончания сварки корневого слоя электродами с целлюлозным видом покрытия обязательна его шлифовка абразивным инструментом (обычно шлифмашинкой с абразивным кругом).
Такая обработка необходима для вскрытия зашлакованных карманов (2, рис.44) - подрезов в кромках трубы, не имеющих выхода на поверхность шва и заполненных шлаком. Сразу после обработки в течение последующих максимум пяти минут необходимо выполнить слой "горячего прохода". Горячим считается только такой проход, который выполнен электродами типа Ц или специальными низководористыми электродами, обеспечивающими возможность сварки "на спуск", по неостывшему корню шва не более, чем через пять минут после окончания сварки корня. Назначение "горячего прохода" в следующем:
1) устранение дефектов, образовавшихся в металле корневого слоя шва;
2) выплавление шлака из раскрытых при шлифовке зашлакованных карманов;
3) обеспечение чуть вогнутой или, по крайней мере, плоской ровной подложки для выполнения заполняющего слоя шва;
4) равномерное перераспределение водорода по всему периметру сварного шва и, тем самым, повышение его трещиностойкости;
5) отжиг закалочных структур.
Сварка горячего прохода ведется поддержанием электрода на весу при длине сварочной дуги в 1,5-2 мм в рваном ритме как с продольными, так и поперечными колебаниями. Сварщик придает торцу электрода продольное возвратно-поступательное движение с достаточно большой амплитудой при переменной длине дуги. В нижнем положении этой траектории сварщик осуществляет незначительное поступательное движение торца электрода с задержкой на свариваемых торцах труб, а затем сразу после задержки следует резкое выметающее шлак движение вверх-вниз. Скорость сварки должна составлять 18-20 м/ч.
Сварка корневого слоя электродами с основным видом покрытия выполняется на постоянном токе обратной полярности методом "на подъем" с поперечными колебаниями, амплитуда которых зависит от ширины разделки кромок стыка. При сварке корневого слоя шва электродами с основным видом покрытия "на спуск" (используется реже, чем метод "на подъем") дугу возбуждают методом "зажигания спички" на поверхности разделки (запрещается зажигать дугу на поверхности основного металла трубы вне разделки), затем, чуть оторвав электрод от поверхности зажигания (длина дуги не более 1,5 мм), мгновенно переводят дугу на свариваемые кромки. Кратер необходимо выводить на поверхность разделки кромок или прорезать шлифмашинкой. После достижения контакта между втулочкой электрода и поверхностью разделки электрод перемещают сверху вниз без поперечных колебаний, непрерывно регулируя положение дуги относительно сварочной ванны. Промежуток "застывший сварочный шлак - дуга" регулируется изменением наклона электрода, скоростью его перемещения, усилием прижатия электрода к свариваемым кромкам и силой тока.
При сварке труб диаметром 1020 мм и более рекомендуется выполнять подварочный слой (подварку). Различают 100%-ную подварку (т.е. подварку всего периметра стыка) и визуальную подварку (подварку в местах видимых дефектов (непроваров) с обязательной подваркой нижней четверти стыка, т.е. части, где корень выполнялся в потолочном положении). Подварку неповоротных стыков в случае сварки корневого слоя электродами с основным покрытием способом "на подъем" осуществляют на нижней четверти периметра и на участках стыка с непроваром. Подварку выполняют перед началом сварки заполняющих слоев шва. Запрещается производить подварку способом сварки "на спуск". Подварочный шов должен обеспечивать надежный провар корня и иметь мелкочешуйчатую поверхность, плавно сопрягающуюся со внутренней поверхностью трубы без подрезов и др. дефектов. Ширина подварочного слоя может колебаться в пределах от 8 до 10 мм, усиление составляет 1-3 мм. Подварочный слой может присутствовать не только при сварке корня основными электродами, но и если сварка велась целлюлозными электродами - для обеспечения гарантированного провара. В этом случае чаще всего используется визуальная подварка. СНИП [6] устанавливает обязательность подварки для труб диаметром 1020 мм и более при разнотолщинности свариваемых элементов. Во всех случаях подварка делается электродами с основным покрытием.
После выполнения слоя горячего прохода электродами типа Ц или корневого слоя электродами типа Б производится сварка заполняющего или заполняющих (число их зависит от толщины стенок свариваемых труб) слоев шва. Заполняющие слои надежно сплавляются между собой и проплавляют кромки труб. Выполняются они основными электродами.
Последним слоем сварного шва является облицовочный (другие его названия - косметический, отжигающий). Важнейшая его функция - термическая обработка (отжиг) предыдущих слоев шва, что позволяет выровнять и нормализовать структуру всего шва, а значит, и его физико-механические характеристики. Как уже отмечалось, ко внешнему виду облицовочного слоя предъявляются особые требования. Он должен быть мелкочешуйчатым (чешуйчатость не более 1 мм), иметь плавный переход к основному металлу, усиление 1-3 мм, перекрывать разделку на 2,5-3,5 мм в каждую сторону и иметь колебание по ширине не более 5 мм. В зарубежной практике усиление шва принято спиливать - подобные швы лучше работают на знакопеременную нагрузку (т.е. имеют повышенный предел выносливости), у них меньший коэффициент концентрации напряжений и они более экономичные. Чтобы предупредить образование дефектов между слоями перед наложением каждого последующего слоя шва, поверхность предыдущего шва должна быть очищена от шлака и брызг наплавленного металла. После окончания сварки поверхность облицовочного слоя шва также должна быть очищена от шлака и брызг. Шов не должен иметь наплывов, выходящих на поверхность дефектов, прожогов, незаваренных кратеров и видимых глазом подрезов.
Ручную дуговую сварку следует выполнять с применением электродов, указанных в табл. 10,11 [5] либо аналогичных, сертифицированных и допущенных к применению ВНИИСТом. Запрещается вести сварку с применением любых присадок, подаваемых в дугу дополнительно или закладываемых в разделку.
При сварке последующий валик по длине должен перекрывать предыдущий на расстояние не менее 15 мм, что связано с необходимостью переплавки дефектов окончания сварки - кратеров. Рекомендуется заварка кратеров в процессе сварки, чего можно достичь путем растяжки дуги - естественного затухания дуги вследствие ее удлинения.
Сварные соединения разрешается оставлять незаконченными только на одни сутки после окончания рабочего дня или при остановке работ, если число выполненных слоев шва соответствует таблице 7 (табл.17[5]). Если число слоев на брошенном стыке не соответствует данным, приведенным в таблице 7, стык должен быть вырезан и заварен вновь.
Таблица 7. Минимальное допустимое число слоев при остановке работ
|
Толщина стенки трубы, мм |
Необходимое число слоев при сварке корневого слоя шва электродами с разным видом покрытия |
||
|
целлюлозный |
основной |
||
|
До 10 |
Стык заваривается полностью |
||
|
Свыше 10-15 |
3 |
2 |
|
|
Свыше 15 |
4 |
3 |
|
|
Примечание: число слоев указано без учета подварочного слоя |
2.3 Этапы разработки технологии РДС
От правильной разработки технологии сварки в конечном счете зависит работоспособность конструкции, ее эксплуатационные характеристики. В общем случае при разработке технологии целесообразно выделить пять основных этапов:
1) выбор вида подготовки (разделки) кромок;
2) выбор электродов;
3) выбор рода и силы сварочного тока;
4) выбор конструкции стыка и шва;
5) выбор скорости сварки.
Выбор схемы производства работ ввиду его специфичности рассматривается отдельно.
2.3.1 Подготовка кромок труб
При сварке двух металлических элементов значительной толщины (именно такими являются трубы для магистральных трубопроводов) применяется особая форма обработки свариваемых кромок - разделка. Смысл ее использования в обеспечении необходимой глубины проплавления при отсутствии пережога. Все трубы поступают на трассу с заводов с разделкой кромок, предназначенной для ручной дуговой сварки толстопокрытыми электродами (рис. 45. а).
Эта разделка имеет для труб любого диаметра при толщине стенки более 4 мм угол скоса кромок 25-30є и притупление 1-2,6 мм. При толщине стенки более 16 мм трубы большого диаметра могут поставляться с комбинированной разделкой кромок (рис. 45, б). При ремонте стыков труб, обрезке поврежденных кромок, вырезке катушек и дефектных стыков, сварке захлестов и др. случаях подготовка кромки труб выполняется непосредственно в полевых условиях. Чаще всего для этих целей применяют ручную или механизированную газокислородную и воздушно-плазменную резку. После подобного резания рекомендуется зачистка поверхности реза при помощи ручных шлифмашинок абразивными кругами. Смысл этой операции в снятии насыщенного кислородом и азотом в процессе резки верхнего слоя металла трубы. Иногда, если труба имеет небольшой диаметр и толщину стенки, подготовка кромок может выполняться ручными шлифмашинками с абразивными кругами, однако такой способ весьма неэкономичен вследствие значительного перерасхода абразивных кругов и малой скорости операции. Лучшим методом подготовки кромок труб в полевых условиях является их обработка с помощью специализированных станков СПК.
2.3.2 Выбор электродов
Тип электродов и вид электродного покрытия выбираются исходя из необходимости получения механических свойств шва, одинаковых со свойствами основного металла, назначения электродов (какой слой сварочного шва ими будут варить), а также с учетом требования наибольшей производительности сварки. Выбор производится согласно таблицам 8, 9 (табл.10, 11[5])
Таблица 8. Электроды с покрытием основного вида для сварки и ремонта поворотных и неповоротных стыков труб при любых условиях прокладки трубопроводов
|
Электроды |
Характеристика металла свариваемых труб |
||||
|
Назначение |
Тип по ГОСТ 9467-75 |
Диаметр мм |
Толщина стенки, мм |
Нормативное значение временного сопротивления разрыву, МПа (кгс/ммІ) |
|
|
Для сварки, ремонта корневого слоя шва и подварки изнутри трубы |
Э 42А |
2,0-2,5 |
5-8 |
До 490 (50) включительно |
|
|
3,0 |
6-26 и более |
||||
|
Э 50А |
2,0-2,6 |
5-8 |
До 588 (60) включительно |
||
|
2,5-3,25 |
8-26 и более |
- |
|||
|
Для сварки и ремонта заполняющих и облицовочных слоев шва (после "горячего" прохода электродами с целлюлозным покрытием или после сварки корневого слоя электродами с основным покрытием) |
Э 42А |
3,0-4,0 |
5-26 и более |
До 431 (44) включительно |
|
|
Э 50А |
3,0-3,25 |
5-8 |
До 539 (55) |
||
|
4,0-5,0 |
6-26 и более |
- |
|||
|
Э 60 |
3,0-3,25 |
5-8 |
539-588 (55-60) включительно |
||
|
4,0-5,0 |
6-26 и более |
538-588 (55-60) включительно |
|||
|
Э 70 |
4,0-5,0 |
10-26 и более |
588-637 (60-65) |
||
|
Примечание. Каждый диаметр (группа диаметров) электродов относится ко всем маркам электродов, сгруппированных согласно типу по ГОСТ 9467-75. Например, группа диаметров 2,0-2,6 относится ко всем маркам электродов типа Э 50А от УОНИ-13/55 до ОК 48.04, то же самое для диаметра 3,0 и 3,25 |
Таблица 9. Электроды с покрытием целлюлозного вида для сварки неповоротных стыков труб при подземной прокладке трубопроводов
|
Электроды |
Характеристика металла свариваемых труб |
||||
|
Назначение |
Тип по ГОСТ 9467-7 |
Диаметр, мм |
Толщина стенки, мм |
Нормативное значение временного сопротивления разрыву, МПа (кгс/ммІ) |
|
|
Для сварки первого (корневого) слоя шва |
Э 42 |
3,0-3,25 |
5-8 |
До 568 (60) |
|
|
4,0 |
6-26 |
||||
|
Э 50 |
3,0-3,25 |
5-8 |
539-637 (55-65) включительно |
||
|
4,0 |
6-26 и более |
||||
|
Для сварки второго слоя шва (горячего прохода) |
Э 42 |
3,0-3,25 |
5-8 |
До 588 (60) |
|
|
4,0 |
10-26 и более |
||||
|
Э 50 и Э 60 |
4,0-5,0 |
6-26 и более |
539-588 (55-60) включительно |
||
|
Для сварки заполняющих слоев шва |
Э 60 |
5,0 |
10-26 и более |
539-588 (55-60) включительно |
Выбранный электрод должен обеспечивать необходимый провар внутренних кромок изделия, обеспечивая удержание металла от стекания во всех пространственных положениях в сочетании с плавным очертанием внешней поверхности валика шва.
2.3.3 Сварочный ток
Как уже отмечалось выше, сварку магистральных трубопроводов ведется только на постоянном токе прямой и обратной полярности. В общем случае сварочный ток может быть рассчитан по следующим методикам:
1) приближенно вычислен по одной из следующих эмпирических формул в зависимости от:
а) диаметра электрода:
Iсв = K1*
Йсв = dэ(K2+бdэ)
где величины K1=20-25, K2=20, б=6 представляют собой коэффициенты, найденные опытным путем.
б)диаметра электрода и допустимой плотности тока для электродов с конкретным видом покрытия:
Iсв = j
где j - допустимая плотность тока, определяемая по таблице 10
Таблица 10. Значения допускаемой плотности тока, А/ммІ, для электродов с различными видами покрытия
|
Вид покрытия |
Диаметр электрода, мм |
||||
|
3 |
4 |
5 |
6 |
||
|
Рудно-кислое, рутиловое* |
14…20 |
11,5…16 |
10…13,5 |
9,5…12,5 |
|
|
Фтористо-кальциевое (основное) |
13…18,5 |
10…14,5 |
9…12,5 |
8,5…12 |
|
|
Целлюлозное |
11,3…15,5 |
11,1…14,3 |
9,1…12,7 |
7…7,7 |
|
|
*при сварке магистральных трубопроводов не используются |
При сварке в вертикальном и потолочном положении ток уменьшается на 15-20% во избежание стекания жидкого металла.
2) сварочный ток может быть выбран из следующих таблиц, являющихся таблицами ВСН 006-89 (табл.14,15[5])
Таблица 11. Рекомендуемые значения сварочного тока при сварке электродами с основным видом покрытия способом "на подъем"
|
Диаметр электродов, мм |
Сварочный ток (А) в зависимости от пространственного положения шва |
|||
|
нижнее |
вертикальное |
потолочное |
||
|
2,0;2,5 |
50-90 |
40-80 |
40-50 |
|
|
3,0-3,25 |
90-130 |
80-120 |
90-110 |
|
|
4,0 |
140-180 |
110-170 |
150-180 |
Таблица 12. Рекомендуемые значения сварочного тока при сварке электродами способом "на спуск"
|
Диаметр электродов, мм |
Слой |
Сварочный ток (А) в зависимости от пространственного положения шва |
|||
|
нижнее |
вертикальное |
потолочное |
|||
|
Электроды с целлюлозным видом покрытия |
|||||
|
3,0-3,25 |
1 |
90-110 |
90-110 |
80-100 |
|
|
4,0 |
1 |
120-160 |
120-160 |
100-140 |
|
|
4,0 |
"Горячий" проход |
140-180 |
150-170 |
140-170 |
|
|
5,0 |
"Горячий" проход и заполняющие слои |
180-200 |
200-220 |
160-180 |
|
|
Электроды с основным видом покрытия |
|||||
|
3,0 |
1 |
80-100 |
110-130 |
90-110 |
Указанные в таблице 11 электроды диаметра 2 и 2,5 мм применяются обычно при ремонте стыков, который относится к специальным сварочным работам.
Однако обычно производитель указывает значения сварочного тока, рекомендуемые для его электродов. Эта информация может быть найдена в документации к электродам либо на упаковке с электродами.
2.3.4 Выбор конструкции шва
Вид шва определяется исходя из толщины стенок трубы и формы разделки. Толщина стенок трубы определяет количество слоев шва (без учета подварочного). Выбор может осуществляться по двум методикам:
1) исходя из следующих расчетов (см. стр.130[2]). При сварке стыковых швов площадь поперечного сечения металла, наплавленного за один проход, при которой обеспечиваются оптимальные условия формирования шва, должна составлять для первого прохода (при проварке корневого слоя) F1 = (6-8)dэ, для последующих проходов - Fп = (8-12)dэ, где dэ - диаметр электрода. Для определения числа проходов в стыковых швах учитывают общую площадь поперечного сечения наплавленного металла (рис. 46):
Fн = 2F'+F''+F''' = h 2tg +bs+q(2htg +b+6)
Число проходов определяют, учитывая общую площадь поперечного сечения металла при первом и каждом последующем проходе:
n = +1
2) выбор может осуществляться согласно ВСН [5] в соответствии с табл.16 (табл.13 в данной работе)
Таблица 13. Минимально допустимое число слоев шва в зависимости от толщины стенки трубы
|
Толщина стенки трубы, мм |
Минимальное число слоев шва при сварке корневого слоя шва электродами с разным видом покрытия |
||
|
целлюлозный |
основной |
||
|
До 10 |
3 |
2 |
|
|
Свыше 10-15 |
4 |
3 |
|
|
Свыше 15-20 |
5 |
4 |
|
|
Свыше 20-25 |
6 |
5 |
|
|
Свыше 25-32 |
7 |
6 |
При увеличении толщины стенки свыше 32 мм число слоев шва возрастает на 1 через каждые 2,5 мм.
Форма разделки, а точнее ее ширина определяет, будет ли шов состоять из одноваликовых слоев или из многоваликовых (см. п. 2.2.2).
При разработке технологии сварки необходимо определить еще один геометрический параметр стыка - зазор. Как и в случае с числом слоев, он может либо быть рассчитан, либо выбран из таблиц ВСН [5]:
1)расчет зазора при ручной сварке может быть сделан исходя из требуемой толщины первого (корневого) слоя шва x (см. рис. 47):
x = c +(d - b + L sin2б)
где x - толщина первого слоя шва, c - притупление, d - диаметр электрода, b - сварочный зазор, L - условная длина дуги, б - угол скоса кромок. Тогда при известной (заданной) толщине корневого слоя и остальных параметрах зазор будет равен:
b = 2tgб(c-x)+d + L sin2б
2) ВСН[5] (табл.4[5]) устанавливает величину зазора в зависимости от толщины стенок трубы, диаметра и вида покрытия применяемых электродов
Таблица 14. Величина зазора при сборке
|
Способ сварки |
Диаметр электрода или сварочной проволоки, мм |
Величина зазора при толщине стенки трубы, мм |
|||
|
до 8 |
8-10 |
10 и более |
|||
|
Ручная дуговая сварка электродами с основным покрытием |
2,0-2,5 |
1,5-2,5 |
- |
- |
|
|
3,0-3,25 |
2,0-3,0 |
2,5-3,5 |
3,0-3,5 |
||
|
Ручная дуговая сварка электродами с целлюлозным покрытием |
3,0-3,25 |
1,5-2,0 |
- |
- |
|
|
4,0 |
- |
1,5-2,5 |
1,5-2,5 |
||
|
Ручная дуговая сварка электродами с рутиловым покрытием* |
2,0-2,5 |
1,5-2,5 |
- |
- |
|
|
3,0-3,25 |
2,0-3,0 |
2,5-3,5 |
3,0-3,5 |
||
|
* при сварке магистральных трубопроводов не используются |
2.3.5 Определение скорости сварки
Рекомендуемая для нормального формирования шва скорость сварки зависит от параметров шва и силы сварочного тока. Она может быть вычислена по формуле:
vсв = бн Iсв
где бн - коэффициент наплавки, с - плотность наплавленного металла, Fн - площадь поперечного сечения металла, наплавленного за данный проход. Скорость дуговой сварки обычно задают и учитывают косвенно по необходимым размерам получаемого шва. При разработке технологии сварки, исходя из условий получения минимальных деформаций сварных конструкций, возникает необходимость оценки погонной энергии в зависимости от размеров шва. Полученное значение скорости сварки позволяет определить величину теплового воздействия сварочной дуги на свариваемый металл - погонную энергию дуги qп:
qп = q/vсв = IсвUдз / vсв
где Iсв,Uд - сварочный ток и напряжение дуги, з - эффективный КПД дуги.
2.4 Подготовительные операции
Непосредственно перед сваркой стыка необходимо провести подготовку. Она состоит из ряда последовательных операций, набор которых в конкретных условиях зависит от состояния труб, их диаметра, марки стали, климатических и погодных условий. В общем случае можно выделить визуальный осмотр кромок труб, очистку полости труб (трубных секций) правку и ремонт допустимых повреждений, а также удаление (вырезку) недопустимых, очистку кромок труб, сборку и предварительный подогрев.
2.4.1 Очистка полости, осмотр, ремонт и зачистка кромок труб
Полость трубы необходимо очистить от грунта, снега, грязи и др. посторонних предметов. Очистку необходимо вести по всей длине трубы или секции для возможности беспрепятственного прохода центратора и особенно тщательно на расстоянии 1 м от края торцов труб, т.к. попадание в зону сварки влаги от подтаявшего снега, грязи недопустимо. После очистки необходимо выполнить осмотр торцов труб. Допускается правка плавных вмятин на торцах труб глубиной до 3,5% диаметра труб и деформированных концов труб безударными разжимными устройствами (для этих целей может применяться безударное разжимное устройство УПВ-141, предназначенное для правки вмятин на трубах диаметром от 630 до 1420 мм и толщиной стенки до 22 мм; в качестве рабочего органа УПВ-141 использует гидравлический домкрат с усилием 300 кН). При этом на трубах из сталей с нормативным временным сопротивлением разрыву до 539 МПа (55 кгс/ммІ) допускается правка вмятин и деформированных концов труб при положительных температурах без подогрева. При отрицательных температурах окружающего воздуха необходим подогрев на 100-150°С. На трубах из сталей с нормативным временным сопротивлением разрыву 539 МПа (55 кгс/ммІ) и выше - с местным подогревом на 150-200°С при любой температуре окружающего воздуха. Участки и торцы труб с вмятиной глубиной более 3,5% диаметра трубы или имеющие надрывы необходимо вырезать. Допускается ремонт сваркой забоин и задиров фасок глубиной до 5 мм. Концы труб с забоинами и задирами фасок глубиной более 5 мм следует обрезать. Правку труб после газокислородной и воздушно-пламенной резки можно осуществлять только с предварительным подогревом до 150-200єС, что связано с возможностью охрупчивания поверхности реза из-за образования закалочных структур и азотирования кромки.
После правки и ремонта необходимо провести зачистку кромок и прилегающих к ним наружной и внутренней поверхности труб абразивным инструментом на ширину не менее 10 мм от стыка до металлического блеска. Зачистка позволяет удалить из зоны сварки возможные источники водорода, снизив вероятность образования трещин и пор. Если концы труб покрыты праймером или специальным покрытием, то перед зачисткой необходимо удалить их, а также различного рода масла бензином или специальным растворителем на глубину 40-50 мм от торца.
2.4.2 Сборка стыка
После проведения зачистки торцов труб проводится сборка стыка. Операция эта является весьма ответственной, т.к. от нее во многом зависит качество будущего шва. Современные методы сварки позволяют получать качественные сварные соединения при условии обеспечения незначительных смещений кромок труб (2-3 мм) во время сборочных операций. При расчете на прочность высота шва h принимается равной толщине основного м...
Подобные документы
Классификация и обозначение покрытых электродов для ручной дуговой сварки. Устройство сварочного трансформатора и выпрямителя. Выбор режима сварки. Техника ручной дуговой сварки. Порядок проведения работы. Процесс зажигания и строение электрической дуги.
лабораторная работа [1,1 M], добавлен 22.12.2009Сущность, основные достоинства и недостатки ручной дуговой сварки покрытыми электродами. Сущность, достоинства и недостатки сварки в среде защитных газов плавящимся электродом. Выбор сварочных материалов. Сварочно-технологические свойства электродов.
курсовая работа [4,6 M], добавлен 22.03.2012Состав и свойства стали. Сведения о ее свариваемости. Технология получения сварного соединения внахлёст двух листов сваркой ручной дуговой и в среде защитных газов плавящимся электродом. Выбор сварочных материалов и источников питания сварочной дуги.
курсовая работа [201,9 K], добавлен 28.05.2015Разработка технологии дуговой и газовой сварки, составление технологической карты на изготовление сварного соединения. Трудности при сварке, горячие и холодные трещины. Траектории движения конца электрода при дуговой сварке. Удаление сварочных шлаков.
контрольная работа [774,0 K], добавлен 20.12.2011Описание способа сварки неплавящимся электродом в защитных газах корневых слоев сварных соединений. Анализ изобретений в области сварки. Изучение основных приемов и методов теории решения изобретательских задач, позволяющих устанавливать системные связи.
курсовая работа [41,5 K], добавлен 26.10.2013Химический состав стали 10ХСНД. Механические свойства металла шва. Расчет режимов ручной дуговой сварки. Параметры сварки в углекислом газе плавящимся электродом. Оценка экономической эффективности вариантов технологии, затраты на электроэнергию.
курсовая работа [199,1 K], добавлен 12.11.2012Основные понятия и способы сварки трубопроводов. Выбор стали для газопровода. Подготовка кромок труб под сварку. Выбор сварочного материала. Требования к сборке труб. Квалификационные испытания сварщиков. Технология и техника ручной дуговой сварки.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 25.01.2015Процесс лазерно-дуговой сварки с использованием дуги, горящей на плавящемся электроде. Экспериментальное исследование изменения металла при сварке и микроструктуры сварных швов. Сравнительная оценка экономической выгоды различных процессов сварки.
дипломная работа [4,6 M], добавлен 16.06.2011Описание физической сущности ручной дуговой сварки покрытым электродом. Физическая сущность процесса сварки. Основные и вспомогательные материалы, вредные факторы. Влияние химических элементов на свариваемость. Расчет параметров режима процесса сварки.
курсовая работа [530,4 K], добавлен 05.12.2011Методика расчета ручной дуговой сварки при стыковом соединении стали 3ВС3пс. Определение химического состава и свойств данного металла, времени горения дуги и скорости сварки. Выбор светофильтра для сварочного тока и соответствующего трансформатора.
реферат [27,1 K], добавлен 04.06.2009Сущность, особенности и области применения сварки под флюсом. Оборудование и материалы для сварки под флюсом. Технология автоматической дуговой сварки, ее главные достоинства и недостатки. Техника безопасности при выполнении работ по дуговой сварке.
реферат [897,7 K], добавлен 30.01.2011Классификация электрической сварки плавлением в зависимости от степени механизации процесса сварки, рода тока, полярности, свойств электрода, вида защиты зоны сварки от атмосферного воздуха. Особенности дуговой сварки под флюсом и в среде защитных газов.
презентация [524,2 K], добавлен 09.01.2015Основные сварочные материалы, применяемые при сварке распространенных алюминиевых сплавов. Оборудование для аргонно-дуговой сварки алюминиевых сплавов. Схема аргонно-дуговой сварки неплавящимся электродом. Электросварочные генераторы постоянного тока.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 20.05.2015Характеристика и область применения алюминия марки АД1. Выбор сварочной проволоки, полуавтомата для сварки металла и защитного газа. Мероприятия по технике безопасности и охране труда при полуавтоматической сварке неплавящимся электродом в среде аргона.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 26.06.2014Краткое сведение о металле и свариваемости стали марки 09Г2С. Оборудование сварочного поста для ручной дуговой сварки колонны. Основные достоинства металлоконструкций. Технология ручной дуговой сварки. Дефекты сварных швов. Контроль качества соединения.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 08.12.2014История возникновения сварки, ее классификация и виды. Характеристика высокопроизводительных видов ручной дуговой сварки. Назначение и описание конструкции трубопровода. Особенности организации контроля качества и безопасности при сварочных работах.
дипломная работа [30,6 K], добавлен 24.07.2010Подготовка металла к сварке, выбор сварочного материала. Выбор источника питания для ручной дуговой сварки. Техника безопасности при выполнении технологического процесса: охрана окружающей среды, пожарная безопасность. Опасность поражения электротоком.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 20.06.2012Низкоуглеродистые и низколегированные стали: их состав и свойства, особенности свариваемости. Общие сведения об электродуговой, ручной дуговой, под флюсом и сварке сталей в защитных газах. Классификация и характеристика высоколегированных сталей.
курсовая работа [101,4 K], добавлен 18.10.2011Процесс ручной дуговой сварки электродами с основным видом покрытия и автоматической сварки порошковой проволокой в защитных газах. Расчет предельного состояния по условию прочности, времени сварки кольцевого стыка и количества наплавленного металла.
курсовая работа [167,8 K], добавлен 18.05.2014Возникновение и развитие сварки и резки металлов. Понятие, сущность и классификация способов дуговой резки. Рабочие инструменты, используемые при резке металлов. Организация рабочего места сварщика. Техника безопасности труда при дуговой сварке и резке.
курсовая работа [508,4 K], добавлен 25.01.2016
