Размещено на http://www.allbest.ru/

Институт машиностроения, материалов и транспорта

Высшая школа физики и технологии материалов

ОТЧЁТ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ЗАДАНИЮ №1

ОЦЕНКА СВАРИВАЕМОСТИ, ВЫБОР КОНСТРУКЦИЙ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ СТАЛИ 16ГНМА ПЕРЛИТНОГО КЛАССА

по направлению 22.02.03 «Металлургия»

по образовательной программе 22.02.03_15 «Металлургические технологии»

Выполнил студент группы

3332202/01501 Н.А. Опарин

Отчёт проверил доцент ВШФиТМ,

С.Г. Паршин д-р техн. наук



Задание

сталь свариваемость углеродный перлитный

1) Определить химический состав и механические свойства стали перлитного класса 16ГНМА по марочнику сталей [17],

2) Оценить свариваемость стали по эквиваленту углерода, оценить склонность стали к образованию холодных трещин и при необходимости рассчитать температуру подогрева,

3) Определить по каталогу ООО «НПК СВАРЭЛЕКТРОД (Россия), каталогу «ESAB» (Швеция) и каталогу «Lincoln Electric» (США) сварочные материалы, подходящие по химическому составу и механическим свойствам наплавленного металла для сварки изделий заданной стали,

4) Выбрать из ГОСТ 5264 конструкции 3-х сварных стыковых и 3 -х тавровых соединений для сварки листов толщиной 6,12 и 25 мм,

5) Сделать эскизы сварных швов с указанием валиков, слоев и размеров.



Оглавление

Задание

Химический состав и механические свойства стали 16ГНМА

Оценка свариваемости стали

Определение типа электродов

Выбор конструкции соединений

Список литературы



Химический состав и механические свойства стали 16ГНМА

Данная сталь в соответствии с ОСТ 108.030.118-78 [18] в виде листов применяется для барабанов котлов высокого давления и в соответствии с ОСТ 108.030.113-87 деталей энергооборудования и трубопроводов с абсолютным давлением свыше 3,9 МПа для тепловых и атомных станций. Сталь является низкоуглеродистой низколегированной теплоустойчивой.

В данной работе будет рассмотрена сварка листов толщиной до 100 мм. Соответственно, химические свойства стали по ОСТ 108.030.118-78 приведены в таблице 1 по марочнику сталей [17]:

Таблица 1

Массовая доля элементов, %, по ОСТ 108.030.113-87 - лист

С	Si	Mn	Ni	Mo	S	P	Cr	N	Cu	As
0,13-0,18	0,17-0,37	0,80-1,10	1,00-1,30	0,40-0,55	До 0.020	До 0.020	До 0.30	До 0.008	До 0.20	До 0.08

Механические свойства стали по ОСТ 108.030.118-78 приведены в таблице 2 по марочнику сталей [17]:

Таблица 2

Механические свойства стали при комнатной температуре по ОСТ 108.030.113-87 - лист

Нормативный документ	Режим термообработки	Сечение, мм					KCU,	HB
			Не менее
ОСТ 108.030.113-87	В термически обработанном состоянии	До 100	325	470-635	21	50	59	217



Оценка свариваемости стали

Под свариваемостью понимается совокупность свойств стали соединяться тем или иным методом сварки, обеспечивая надежное сварное соединение, отвечающее предъявленным требованиям и способное без разрушения выдержать расчетные нагрузки в течение длительного периода эксплуатации.

Для оценки свариваемости сталей можно воспользоваться показателем эквивалента углерода, который рассчитывается по формуле, рекомендованной международным институтом сварки (МИС). Расчёт производится по средним массовым долям химических элементов в стали:

, (1)

где - процентное содержание в наплавленном металле сварного шва, соответственно углерода, марганца, хрома, молибдена, ванадия, никеля и меди.

Откуда:

.

При стали имеют плохую свариваемость, такая сталь склонна к образованию холодных трещин даже при подогреве. Следует отметить, что марочник [17] относит данную сталь к ограниченно свариваемой, поэтому следует воспользоваться еще одним методом определения эквивалента углерода. Метод Д. Сефериана учитывает в отличие от предыдущего метода толщину свариваемого металла:

, (2)

Подставляя вместо индексов их процентное содержание в стали получим:

,

Толщина металла учитывается формулой:

, (3)

где - толщина свариваемого металла в мм.

Используем значения толщина для наиболее толстых свариваемых пластин в данной работе 25 мм:

,

Полный эквивалент углерода определяется по данной формуле:

. (4)

Откуда:

.

Следовательно, данная сталь обладает ограниченной свариваемостью, что означает необходимость проведения предварительного подогрева и высокий отпуск после сварки.

Расчет по формулам Сефериана дает более точные результаты, поэтому будем придерживаться данных результатов.

Быстрое охлаждение участков околошовной зоны приводит к резкой их закалке, что сопровождается снижением пластичности и появлением в некоторых случаях трещин. Чтобы исключить подкалку при сварке этих сталей, применяют подогрев. Для определения температуры предварительного подогрева используют формулу, использующую значения эквивалента углерода, рассчитанное по Д. Сефериану:

, (5)

где - эквивалент углерода, рассчитанный по формуле Д. Сефериана.

Откуда:

Существует также второй метод расчета температуры подогрева, который определяется с учетом содержания водорода в стали. Показатель склонности стали к образованию трещин равен (следует отметить, что данным методом пользуются, если предел текучести стали более 500 МПа, предел текучести нашей стали 325 МПа):

(6)

, (7)

, (8)

где H - содержание диффузионного водорода в наплавленного металла; - содержание бора в стали.

Температуру предварительного подогрева рассчитывают по следующей формуле:

. (9)

По ПНАЭ Г-7-009-89 «Оборудование и трубопроводы атомных энергетических установок» [15] содержание водорода в наплавленном металле для стали 16ГНМА не должно превышать 2,5 наплавленного металла. Содержание бора определить не удалось, поэтому примем, что бор в данной стали отсутствует. Откуда получаем:

,

,

,

.

Исходя из результатов двух расчетов температур предварительного подогрева, имеем диапазон температур 126 - 149. Правильно в данном случае будет выбрать среднее значение данных температур .

Подогрев позволит уменьшить возникновение закалочных структур мартенсита.

После сварки таких сталей рекомендуется производить низкотемпературный отдых в течение 8-10 часов, что позволит уменьшить уровень остаточных напряжений и содержание водорода.

Склонность к холодным трещинам была определена, определим склонность к возникновению горячих трещин. Британский стандарт BS EN 1011-2 [19] утверждает, что с помощью параметра UCS можно оценить склонность углеродистых и низколегированных сталей к возникновению горячих трещин. Данный параметр разработан для сварки под слоем флюса, но подходит для оценки для других способов сварки, включая ручную дуговую, если химический состав исследуемой стали удовлетворяет химическому стандарта [19, p.50, Table E.1, Table E.2]:

. (10)

Если параметр UCS больше 30 [19], то сталь обладает малой склонностью к возникновению горячих трещин.

Определение типа электродов

В первую очередь требуется определить тип электродов, использование которых позволит обеспечить заданные механические свойства, минимально отличающиеся от свойств основного металла. Тип электродов выбирается в соответствии с ГОСТ 9467 [14, таблица 2] для теплоустойчивых сталей: заданная сталь имеем маркировку А - к ней предъявляются повышенные требования по ударной вязкости и пластичности; среднее временное сопротивление разрыву для стали 16ГНМА составляет 553 МПа.

Исходя из условий, выбирается тип электродов Э-09М. Причины выбора именно данного типа электродов:

1) Обеспечение допустимого показателя сопротивления разрыву,

2) Высокое значение относительного удлинения,

3) Высокие показатели ударной вязкости,

4) Допустимые содержания по C, Si, Mn, Mo,

Следует также отметить недостатки выбора именно этого типа:

1) Высокое содержание серы 0,030% по сравнению с основным металлом, существует опасность возникновения горячих трещин,

2) Высокое содержание фосфора 0,030% по сравнению с основным металлом, существует опасность возникновения холодных трещин (выбор типа Э-05Х2М с минимальным содержанием S и P из всех типов, ввел бы очень большое количество Cr в шов),

3) Отсутствие никеля отрицательно сказывается на пластичности сварного шва, но выбор типа Э-10Х1М1НФБ ввел бы слишком большое количество Cr, Mo и V, что ухудшило бы свариваемость, увеличило количество закалочных структур, уменьшилась пластичность и ударная вязкость,

4) Отсутствие хрома позволит увеличить пластичность, уменьшить вероятность образования карбидов, закалочных структур и повысит коррозионную стойкость металла шва

Выбор отечественных электродов

Если же нам требуется найти поставщика в России, то воспользуемся каталогом крупного производителя электродов «НПК СВАРЭЛЕКТРОД» г. Волгодонск, Ростовская область [12]. Данная компания может предложить 3 электрода типа Э-09М по ГОСТ 9467 [14], ГОСТ 9466 [13]:

· ,

· ,

· .

Цифровые и буквенные обозначения на рисунке 1 обозначают следующее:

Рисунок 1 Схема структуры обозначения покрытых электродов

1) Тип электрода в соответствии с ГОСТ 9467,

2) Марка электрода по стандартам или техническим условиям,

3) Диаметр электрода,

4) Назначение: для сварки углеродистых сталей (У), легированных сталей (Л), теплоустойчивых (Т), высоколегированных (В), наплавки (Н),

5) Толщина покрытия: тонкое (М), толстое (Д), среднее (С), особо толстое (Г),

6) Группа по качеству изготовления: 1 - 3, где с увеличением порядкового номера к качеству изготовления электродов предъявляются большие требования,

7) Группа индексов, характеризующих свойства наплавленного металла: 1-й индекс минимальной температуры, при которой ударная вязкость металла шва и наплавленного металла составляет не менее 3,5 (берутся из стандартов и технических условий на сварочные электроды, для теплоустойчивых сталей индексы обозначаются в соответствии с ГОСТ 9467 [14, таблица 4, таблица 5]; 2-й индекс указывает максимальную рабочую температуру, при которой регламентированы показатели длительной прочности наплавленного металла и металла шва,

8) Вид покрытия: рутиловое (Р), основное (Б), кислое (А), целлюлозное (Ц), железное (Ж), прочие (П),

9) Пространственное положение при сварке: все положения (1), кроме вертикального сверху вниз (2), кроме вертикального сверху вниз и потолочного (3), нижнее (4),

10) Вид и полярность тока: постоянный ток обратной полярности (0), переменный и постоянный ток обратной полярности (3,6,9), переменный и пстояннный ток любой полярности (1,4,7), переменный и постоянный ток прямой полярности (2,5,8),

11) , 12) ГОСТ, ОСТ, ТУ

Следует выбрать электроды, исходя из их показателей, сравнительная характеристика которых будет приведена в таблице 3:

Таблица 3

Сравнение электродов типов Э-09М «НПК СВАРЭЛЕКТРОД»

Марка	Покрытие	Род тока	Производительность,	Положение сварки	Химический состав	Механические свойства	Приоритет
					С	Mo	Si	Mn	S	P			KCU,
УОНИИ-13/15M	Основное	=	9	Все,кроме верт.сверху вниз	0,12	0,53	0,25	0,75	До 0,03	До 0,03	490	18	98	1
ЦЛ-6	Кислое	~, =	10	Все	0,14	0,50	0,20	0,70	До 0,04	До 0,04	525	25	147	2
ЦУ-2М	Основное	=	9	Все	0,12	0,53	0,25	0,75	До 0,04	До 0,04	588	19	147	3

Выбор наиболее приоритетными электродами УОНИИ-13/15M объясняется следующими положениями:

1) Минимальное содержание S и P в шве, что в разы уменьшает вероятность образования холодных и горячих трещин,

2) Допустимые механические свойства металла шва.

Постановка на 2-е место электродов ЦЛ-6 объясняется следующими факторами:

1) Возможность использовать источники как постоянного, так и переменного тока,

2) Высокая производительность сварки,

3) Низкая температура прокалки кислых покрытий,

4) Очень хорошие механические свойства наплавленного металла.

Главный недостаток электродов ЦЛ-6 очень высокое содержание S и P.

Выбор импортных электродов (Швеция)

Импортные электроды отличаются особо низким содержанием S и P. Каталог электродов «ESAB» [6] не может предложить электроды, соответствующие типы Э-09М ГОСТ 9467. Наиболее подходящий по свойствам и химическому составу электрод ОК 76.18 AWS A.5.5: E8018-B2, EN ISO 3580-A: E CrMo1 B4 2 H5 соответствует типу Э-09Х1М по указанному выше стандарту. Следует также рассмотреть электрод марки OK 74.46 AWS A5.5: E7018-A1, EN ISO 3580-A: E Mo B 3 2 H5. Сравнительные характеристики этих электродов рассмотрены в таблице 4:

Таблица 4

Сравнение электродов OK 74.46 и ОК 76.18 «ESAB»

Марка	Покрытие	Род тока	Положение сварки	Химический состав	Механические свойства	Назначение
				С	Mo	Si	Mn	Cr	S	P			KV,
ОК 76.18	Основное	=	2	0,07	0,60	0,35	0,60	1,25	До 0,020	До 0,015	610	24	125	2
ОК 74.46	Основное	=, ~	Все, кроме вертикального сверху-вниз	0,06	0,50	0,40	0,70	-	До 0,020	До 0,020	560	27	219	1

Цифровые и буквенные обозначения в соответствии с AWS A5.5 [11] по рисунку 2 обозначают:

Рисунок 2 Схема структуры обозначения покрытых электродов в соответствии с AWS5.5:2006

E - электрод покрытый для ручной дуговой сварки; AWS A5.5 - стандарт, согласно которому производится классификация; M - индекс, указывающий, что данный электрод военного назначения с повышенными механическими характеристиками наплавленного металла; Н - диффузионного свободный водород.

1) Индекс, определяющий прочностные свойства наплавленного металла стандарта AWS A5.5/5.5M [11, таблица 3],

2) Определяет тип покрытия, род тока и полярность, пространственное положение швов при сварке [11, таблица 1], величину относительного удлинения наплавленного металла [11, таблица 3], значения порога хладноломкости и температуры, при которых данное значение KV [11, таблица 4], содержание влаги в покрытии [11, таблица 3],

3) Индекс, регламентирующий химический состав наплавленного металла [11, таблица 2],

4) Индекс, определяющий содержание диффузионного водорода в 100 г наплавленного металла [11, таблица 12],

5) Индекс R в сочетании с двумя предыдущими индексами данной позиции указывает на то, что электрод обладает повышенной влагостойкостью [11, таблица 11].

Цифровые и буквенные обозначения в соответствии с EN ISO 3580 [10] по рисунку 3:



1) Индекс, определяющий химический состав наплавленного металла [10, таблица 1], а также механические свойства наплавленного металла, температуры предварительных подогревов и режимы послесварочной термической обработки [10, таблица 2],

2) Индекс, определяющий тип покрытия [10, п4.4А],

3) Индекс, определяющий коэффициент наплавки электрода, род и полярность применяемого тока [10, таблица 4А],

4) Индекс, определяющий пространственные положения сварки, для которых предназначен электрод [10, таблица 5А],

5) Индекс, определяющий содержание диффузионного водорода в 100 г наплавленного металла [10, таблица 6].

Основные причины выбора электродов ОК 74.46 более приоритетными:

1) Отсутствие хрома,

2) Высокие значения ударной вязкости,

3) Низкое содержание диффузионного водорода.

Выбор импортных электродов (США)

Американские каталоги «Lincoln Electric» [7] содержат аналоги электродов «ESAB» ОК 76.18 и ОК 74.46, которые соответствуют стандартам AWS A.5.5: E8018-B2 и AWS A5.5: E7018-A1:

1) Excalibur 7018-A1 H4R,

2) Excalibur 8018-B2 H4R.

Сравнительные характеристики данных электродов представлены в таблице 5.

Таблица 5

Сравнительные характеристики электродов Excalibur 7018-А1 и 8018-В2 «Lincoln Electric»

Марка

Покрытие

Род тока

Положение сварки

Химический состав

Механические свойства

Приоритет

С

Mo

Si

Mn

Cr

S

P

Excalibur 7018-A1 H4R

Основное

=

Все, кроме вертикального сверху-вниз

0,12

0,53

0,80

0,90

-

До 0,03

До 0,03

490

22

1

Excalibur 8018-B2 H4R

Основное

=, ~

Все, кроме вертикального сверху-вниз

0,09

0,53

0,80

0,90

1,25

До 0,03

До 0,03

550

19

2

Наиболее предпочтителен выбор электродов Excalibur 7018-A1 H4R по причинам:

1) Низкое содержание диффузионного водорода,

2) Отсутствие хрома в наплавленном металле,

3) Высокие показатели пластичности шва.

Выбор конструкции соединений

Конструкции сварных соединений определяются в соответствии с ГОСТ 5264 [16] на ручную дуговую сварку. В данной работе рассматривается стыковая сварка и тавровая, толщина элементов свариваемых частей одинакова. Диаметр электрода для сварки корневого валика составляет 2,5 - 3,0 мм, последующей заполнение разделки можно осуществлять электродами 4,0-5,0 мм. Для уменьшения деформаций во время и после сварки пластины жестко фиксируются в тисках. Сварка тонколистовых пластин толщиной менее 6 мм выполняется углом вперед, сварка пластин толщиной более 6 мм выполняется углом назад для лучшего проплавления. Сварка изделий толщиной более 4 мм выполняется с разделкой кромок для обеспечения полного проплавления корня шва, которое составляет порядка 1-3 мм. Сварку корневого слоя выполняют без поперечных колебаний, последующие швы выполняют с поперечными колебаниями с амплитудой 2-4 диаметра электрода для распределения теплоты по всей разделке.

Для определения числа слоев воспользуемся справочными данными «Общемашиностроительные укрупненные нормативы времени на ручную дуговую сварку в среде защитных газов» [9].

Количество слоев определяется по выражению:

, (11)

где - площадь разделки, заполненной наплавленным металлом с учетом выпуклости; - площадь корневого валика принимается для ручной дуговой сварки как , где - диаметр электрода; - площадь заполняющего валика, принимается как .

для стыкового соединения в соответствии с [8, приложение 10] для соединения С17 рассчитывается по формуле:

, (12)

где буквенные элементы соответствуют размерам элементов на рисунке 4:

Рисунок 4 Конструкционные элементы сварного соединения по типу С17 из приложения 10 «Общемашиностроительные укрупненные нормативы времени на ручную дуговую сварку» [8]

В случае, если свариваемые имеют большую толщину и имеется вероятность неполного проплавления корня шва, то для повышения качества сварки производят двустороннюю сварку, когда после сварки соединения как по типу С17, корень шва выбирают на небольшую глубину, затем производят заварку выборки. В данном случае для стыкового соединения в соответствии с [8, приложение 10] для соединения С21 рассчитывается по формуле:



, (13)

Рисунок 5 Конструкционные элементы сварного соединения по типу С21 из приложения 10 «Общемашиностроительные укрупненные нормативы времени на ручную дуговую сварку» [8]

Для таврового типа соединений для толщин 6, 12, 25 мм наиболее подходит тип соединения с односторонним скосом кромок Т6 с односторонним швом, что обеспечивает глубокое проплавление. Форма и конструктивные элементы сварного соединения изображены на рисунке 6:

Рисунок 6 Конструктивные элементы слева направо: подготовленных кромок свариваемых деталей и сварного шва по типу Т6

В данном случае для таврового соединения в соответствии с [8, приложение 10] для соединения Т6 рассчитывается по формуле:

, (14)

где буквенным обозначениям соответствуют обозначения конструкционных элементов на рисунке 7:

Рисунок 7 Конструкционные элементы сварного соединения по типу Т6 из приложения 10 «Общемашиностроительные укрупненные нормативы времени на ручную дуговую сварку» [8]

Стыковая сварка 6 мм пластин

В соответствии с ГОСТ 5264 для сварки деталей толщиной 3-60 мм выбирается стыковое соединение со скосом кромок с односторонним сварным швом с условным обозначением С17 (рисунок 8):



Рисунок 8 Форма поперечного сечения слева направо: подготовленных кромок и сварного шва для стыковой сварки по типу С17

Конструктивные элементы выбираются в соответствии с толщиной 6 мм свариваемых изделий (рисунок 9):

Рисунок 9 Конструктивные элементы слева направо: подготовленных кромок свариваемых деталей и сварного шва, где , для сварного соединения по типу С17

Для сварки корня шва выбирается электрод диаметром 2,5 мм, для заполнения выбирается электрод диаметром 3,0 мм.

Таким образом при площади корневого валика и площади заполняющего валика , а также при площади разделки число слоев составит:

,

Следовательно, сварка будет выполняться в 2 слоя: 1-й слой - корневой валик без поперечных колебаний диаметром электрода 2,5 мм, 2-й слой - заполняющий валик с амплитудой поперечных колебаний мм, что не превосходит допустимую ширину заполняющего валика.

Чертеж элементов свариваемых кромок для стыковой сварки пластин толщиной 6 мм по типу С17 представлен на рисунке 10:

Рисунок 10 Чертеж элементов сварного соединения С17 с толщиной свариваемых изделий 6 мм

Сварка будет выполнена 2 слоями, каждый слой будет включать 1 валик, схема заполнения представлена на рисунке 11:

Рисунок 11 Схема заполнения сварного соединения по типу С17 с толщиной свариваемых изделий 6 мм

Стыковая сварка 12 мм пластин

Для сварки корневого шва пластин толщиной 12 мм выбирается электрод диаметром 3,0 мм, для заполнения разделки выбирается электрод диаметром 4,0 мм. Сварка выполняется углом назад. В соответствии с ГОСТ 5264 для сварки деталей толщиной 3-60 мм выбирается стыковое соединение со скосом кромок с односторонним сварным швом с условным обозначением С17.

Чертеж элементов свариваемых кромок для стыковой сварки пластин толщиной 12 мм по типу С17 представлен на рисунке 12:

Рисунок 12 Чертеж элементов сварного соединения С17 с толщиной свариваемых изделий 12 мм

Таким образом при площади корневого валика и площади заполняющего валика , а также при площади разделки число слоев составит:

Следовательно, сварка будет выполняться в 3 слоя: 1-й слой - корневой валик без поперечных колебаний диаметром электрода 3,0 мм, 2-й слой - заполняющий валик с амплитудой поперечных колебаний мм, что не превосходит размеров между кромками в центре шва; 3-й слой заполняющий, максимальной амплитуды одного валика диаметром 4,0 мм не будет хватать для заполнения разделки, следует данный слой выполнить двумя валиками с раскладкой, учитывая что валики должны перекрывать на 1/3 друг друга;. Схема заполнения сварного соединения изображена на рисунке 13:

Рисунок 13 Схема заполнения сварного соединения по типу С17 с толщиной свариваемых изделий 12 мм

Стыковая сварка 25 мм пластин

Для сварки корневого шва пластин толщиной 25 мм выбирается электрод диаметром 3,0 мм, для заполнения разделки выбирается электрод диаметром 4,0 мм. Сварка выполняется углом назад. В соответствии с ГОСТ 5264 для сварки деталей толщиной 3-60 мм выбирается стыковое соединение со скосом кромок с двусторонним сварным швом с условным обозначением С21.

В соответствии с ГОСТ 5264 при выполнении двустороннего шва с полным проплавлением перед сваркой с обратной стороны корень шва должен быть расчищен до чистого металла.

Чертеж элементов свариваемых кромок для стыковой сварки пластин толщиной 25 мм по типу С21 представлен на рисунке 14:



Рисунок 14 Чертеж элементов сварного соединения С21 с толщиной свариваемых изделий 25 мм

Таким образом при площади корневого валика и площади заполняющего валика , а также при площади разделки число слоев составит:

Следовательно, сварка будет выполняться в 7 слоев: 1-й слой - корневой валик без поперечных колебаний диаметром электрода 3,0 мм и подварочный шов, 2-7-й слой заполняющий, максимальной амплитуды одного валика диаметром 4,0 мм не будет хватать для заполнения разделки, следует данный слой выполнить двумя и более валиками с раскладкой, учитывая что валики должны перекрывать на 1/3 друг друга; Схема заполнения сварного соединения изображена на рисунке 15:



Рисунок 15 Схема заполнения сварного соединения по типу С21 с толщиной свариваемых изделий 25 мм

Тавровая сварка 6 мм пластин

Для сварки корневого валика будет использоваться электрод диаметром 2,5 мм, для сварки заполняющего слоя будет использоваться электрод диаметром 3,0 мм.

Таким образом при площади корневого валика и площади заполняющего валика , а также при площади разделки число слоев составит:

,

Таким образом, сварной шов будет состоять из двух слоев: 1-й слой корневой без поперечных колебаний; 2-й слой заполняющий с поперечными колебаниями. Каждый , что не превосходит размеров между кромками в центре шва, делить слой на несколько валиков не нужно.

Чертеж элементов свариваемых кромок для тавровой сварки соединения типа Т6 представлен на рисунке 16:

Рисунок 16 Чертеж элементов сварного соединения Т6 с толщиной свариваемых изделий 6 мм

Схема заполнения сварного соединения изображена на рисунке 17:

Рисунок 17 Схема заполнения сварного соединения по типу Т6 с толщиной свариваемых изделий 6 мм

Тавровая сварка 12 мм пластин

Для сварки корневого валика будет использоваться электрод диаметром 2,5 мм, для сварки заполняющего слоя будет использоваться электрод диаметром 3,0 мм. Меньший диаметр заполняющих электродов позволит улучшить микроструктуру шва, повысив его пластические характеристики, что особенно важно при испытании тавровых соединений на изгиб.

Таким образом при площади корневого валика и площади заполняющего валика , а также при площади разделки число слоев составит:

,

Таким образом, сварной шов будет состоять из 6 слоев: 1-й слой корневой без поперечных колебаний; 2-й слой заполняющий с поперечными колебаниями в один проход; 3-6 слой заполняющий с поперечными колебаниями , что превосходит размеров между кромками в центре шва, делить слой на несколько валиков нужно.

Чертеж элементов свариваемых кромок для тавровой сварки соединения типа Т6 представлен на рисунке 18:

Рисунок 18 Чертеж элементов сварного соединения Т6 с толщиной свариваемых изделий 12 мм

Схема заполнения сварного соединения изображена на рисунке 19:



Рисунок 19 Схема заполнения сварного соединения по типу Т6 с толщиной свариваемых изделий 12 мм

Тавровая сварка 25 мм пластин

Для сварки корневого валика будет использоваться электрод диаметром 3,0 мм, для сварки заполняющего слоя будет использоваться электрод диаметром 4,0 мм.

Таким образом при площади корневого валика и площади заполняющего валика , а также при площади разделки число слоев составит:

,

Таким образом, сварной шов будет состоять из 12 слоев: 1-й слой корневой без поперечных колебаний; 2-3й слой заполняющий с поперечными колебаниями в один проход; 4-12 слой заполняющий с поперечными колебаниями , что превосходит размеров между кромками в центре шва, делить слой на несколько валиков нужно.

Чертеж элементов свариваемых кромок для тавровой сварки соединения типа Т6 представлен на рисунке 20:

Рисунок 21 Чертеж элементов сварного соединения Т6 с толщиной свариваемых изделий 25 мм

Схема заполнения сварного соединения изображена на рисунке 22:



Рисунок 23 Схема заполнения сварного соединения по типу Т6 с толщиной свариваемых изделий 25 мм



Список литературы

1. Паршин С. Г. Техника сварки. Техника ручной и механизированной сварки: учеб. пособие / С. Г. Паршин. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2015. 112 с.

2. Паршин С. Г. Производство и применение сварочных материалов. Сварочные материалы для дуговой сварки. Металлические материалы: учеб. пособие / С. Г. Паршин, А. М. Левченко, П. Н. Хомич. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2014. 88 с.

3. Завьялов В.Е. Технология сварки плавлением: учеб. пособие / В. Е. Завьялов, И.В. Иванова, Н. Г. Кобецкой. 2-е изд., доп. СПб.: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2019. 509 с.

4. Хромченко Ф. А., Гинзбург Г. М. Технология и организация сварочных работ на монтаже тепловых электростанций. Мю, «Энергия», 1967. 416 с.

5. Паршин С. Г. Технология сварки. Сварка плавлением. Технология сварки углеродистых, низколегированных сталей и чугунов: учеб. пособие / С. Г. Паршин. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2015. 154 с.

6. Каталог продукции «ESAB». Сварочные материалы ESAB, 2-е изд., 2018 - 282 с.

7. Welding consumables catalog «Lincoln Electric», 2011. 353 p.

8. Центральное бюро нормативов по труду государственного комитета СССР по труду и социальным вопросам. Общемашиностроительные укрупненные нормативы времени на дуговую сварку в среде защитных газов, Москва Экономика, 1989.

9. Центральное бюро нормативов по труду государственного комитета СССР по труду и социальным вопросам. Общемашиностроительные укрупненные нормативы времени на ручную дуговую сварку, Москва Экономика, 1990.

10. EN ISO 3580-2017 «Welding consumables - Covered electrodes for manual metal arc welding of creep-resisting steels - Classification», IDT.

11. AWS A5.5/5.5M: 2014 An American national standard «Specification for low-alloy steel electrodes for shielded metal arc welding».

12. Каталог сварочных материалов «НПК СВАРЭЛЕКТРОД» URL: https://svar-electrod.ru/catalog (дата обращения 24.02.2023).

13. ГОСТ 9466-75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки сталей и наплавки. Классификация и общие технические условия.

14. ГОСТ 9467-75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей. Типы.

15. ПНАЭ Г-7-009-89 Оборудование и трубопроводы атомных энергетических установок. Сварка и наплавка. Основные положения.

16. ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

17. Зубченко А. С. Марочник сталей и сплавов, 2-е изд., Москва изд-во «Машиностроение», 2003.

18. ОСТ 108.030.118-78 Листы из стали марки 16ГНМА для барабанов котлов высокого давления. Технические условия. Научно-производственное объединение по технологии машиностроения.

19. BS EN 1011-2:2001. Welding recommendations for welding of metallic materials. Part 2: Arc welding of ferritic steels.

Размещено на Allbest.ru

...