Все о сварке

Сварка толстостенных конструкций


Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 4

Примеры правильного и неправильного оформления стенок показаны на фиг. Вместо толстостенной конструкции следует отдавать предпочтение более тонкостенной, усиленной ребрами жесткости. Ребра жесткости уменьшают коробление детали и повышают ее прочность при минимальных затратах пресс-материала.  [46]

Марки электродов выбирают по прочностным характеристикам свариваемой стали. При сварке толстостенных конструкций с жесткой конфигурацией сварных швов необходим подогрев 150 - 200 С. После сварки - отпуск для снятия напряжений 620 - 650 С, выдержка 2 - 3 мин на 1 мм толщины ( устанавливают по максимальному сварному сечению); охлаждение с печью 40 - 50 С в час до 200 С.  [47]

При сварке плавящимся электродом в инертных газах в качестве защитного газа обычно используют чистый аргон. При сварке толстостенных конструкций из алюминиевых и титановых сплавов и коррозионно-стойких сталей для улучшения проплавления и формирования иногда используют смеси 50 % Аг и 50 % Не, 40 % Аг и 60 % Не. Сварка в чистом гелии применяется редко.  [49]

В связи с необходимостью во многих случаях выполнения ЭШС на большой высоте ( более 2 м) изделий преимущественно со значительными размерами, большой массой и связанной с этим длительной ( до 24 ч) работе, а также недопустимости вынужденных остановок ( прекращения процесса), вызывающих образование неисправимых или трудноисправимых дефектов, возникает необходимость в повышенной надежности оборудования. При сварке уникальных толстостенных конструкций ( кольцевых и прямолинейных соединений) установки оснащают сварочным оборудованием, дублирующим все основные элементы сварочных автоматов, источников питания и установок, что обеспечивает непрерывность процесса сварки и наплавки.  [50]

Дело в том, что несущая способность тонкостенных конструкций, работающих на устойчивость, из-за относительно низкой жесткости стеклопластиков часто исчерпывается задолго до достижения напряжениями предельных значений. При переходе к более толстостенным конструкциям все сильнее начинают проявляться такие отрицательные особенности ( неизбежные при традиционных схемах армирования ровницей или тканью), как слабое сопротивление межслойному сдвигу и поперечному отрыву. Поэтому и в более толстостенных конструкциях не удается полностью использовать потенциальные возможности волокнистых композитов в направлении армирования.  [51]

Склонность к трещинообразо-ванию в результате неблагоприятных условий разбавления резко снижается. Данная технология отвечает также условиям применения электрошлаковой сварки толстостенных конструкций из двухслойного проката и сварки на плоскости части продольных швов цилиндрической аппаратуры.  [53]

В нашем случае точные решения известны лиль для цилиндрической и сферической ( толстостенных) оболочек. Наиболее важный для нас вопрос о краевой задаче для толстостенных конструкций этих оболочек решения пока не имеет. Что касается экспериментальной проверки теории тонкостенных оболочек, то, насколько автору известно, она ограничивается единичными опытами, отношения к затронутому здесь вопросу не имеющими.  [54]

Измерение К а требует создания на лабораторном образце режима развития трещины, при котором на некотором участке происходит ее распространение и остановка, и вычисления коэффициента интенсивности напряжений для состояния, возникающего сразу же после остановки трещины. Трещина должна распространяться в условиях, имитирующих условия ее распространения в толстостенных конструкциях. Описаны достижения, имеющиеся на пути удовлетворения этим требованиям при испытаниях образцов типа двойной консольной балки переменной высоты. Проанализированы аспекты проблемы, которые требуют дальнейшей разработки.  [55]

Затруднено также точное определение характера и вида дефектов, обнаруженных ультразвуковым дефектоскопом. Поэтому ультразвуковая дефектоскопия применяется при массовом контроле сварки и главным образом на толстостенных конструкциях и трубопроводах ( при толщине металла свыше 15 - 20 мм), швы которых склонны к образованию внутренних макро - и микротрещин. Иногда целесообразно применять ультразвуковой контроль в сочетании с гамма - или рентгенографированием. При этом ультразвуковому контролю подвергаются полностью все швы, а просвечиванию - только участки с обнаруженными или предполагаемыми дефектами.  [56]

Как видно из приведенных данных, прочеканка металла шва не приводит к радикальному снижению напряженности многослойного сварного соединения. В наплавленном металле многослойных швов возникают значительные растягивающие напряжения, величина которых непосредственно в толстостенных конструкциях достигает 20 - 21 кГ / мм2, что подтверждается тремя методами измерения.  [57]

Свариваются пустотелые валы турбин диаметром 1100мм при толщине стенок свыше 100 мм, барабаны котлов и другие толстостенные конструкции из малоуглеродистой, конструкционной молибденовой сталей 22К, 20ГЛ, 35Л и др. Электрошлаковый процесс требует от электродной проволоки повышенной частоты, а в ряде случаев термической обработки изделий - промежуточных отпусков и нормализации.  [58]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Сварка толстостенных труб

Подробности Подробности Опубликовано 27.05.2012 08:46 Просмотров: 8984

Сварку толстостенных вертикальных стыков трубопроводов (толщиной более 20 мм) иногда выполняют слоями повышенной толщины, что позволяет повысить  производительность труда на 10—15%. Этот способ рекомендован только для углеродистых и низколегированных сталей.

Сущность способа сварки слоями повышенной толщины состоит в следующем. Сварщик начинает сварку в потолочном положении и постепенно наращивает толщину слоя; при выходе в полувертикальное положение путем специальных манипуляций электродом создает горизонтальную площадку.  Далее сварка практически выполняется как бы в нижнем положении и появляется возможность применения электродов большого диаметра (до 5 мм) при повышенных  токовых режимах (до 240 А). Размеры сварочной ванны при сварке толстыми слоями для верхних слоев стыка значительны, поэтому сварщик должен овладеть приемами  удержания такой ванны в жидком состоянии.

Сварка слоями повышенной толщины должна выполняться одновременно двумя сварщиками. Первый слой выполняется по обычной технологии, а последующие толстыми слоями.

Технология сварки толстыми слоями предусматривает выполнение подварочных слоев на потолочном и нижнем участках стыка, чтобы обеспечить одинаковую толщину шва  по всему периметру стыка. Некоторые сварщики, хорошо овладевшие способом сварки толстыми слоями, участок стыка в нижнем положении также выполняют толстым  слоем. Сложность выполнения сварки на этом участке стыка состоит в том, что при формировании замка оба сварщика соединяют две сварочные ванны в одну общую.  Получить необходимое качество на этом участке можно только при определенной тренировке.

В ряде монтажных фирм, накоплен положительный опыт сварки стыков с повышенной толщиной слоя. Например,  толстостенные стыки толщиной 45 мм сваривали в три прохода при толщине отдельных слоев 15—18 мм.

Конструкция стыка состоит из двух разнотипных разделок кромок, одна из них имеет У-образный скос кромок, другая - двухступенчатый скос. Зазор в стыке по  наружной поверхности соединяемых труб составляет 11-12 мм. Зазор в корневой части стыка отсутствует.

Конструкция стыка и параметры сборки обеспечивают полновесность сварочной ванны при сварке всех слоев шва, включая и корневой замыкающий слой шва, упрощают  технику сварки, особенно корневой части стыка.

Оптимизированные разделки кромок и параметры сборки повышают производительность труда на 40%, снижают расход сварочных материалов на 25% без увеличения  механовооруженности рабочего места сварщика и обеспечивают стабильное качество сварных соединений при использовании обычных сварочных материалов.

electrowelder.ru

Многослойная сварка | Сварка металлов

Заполнение многослойного шва для сварки секциями и каскадом производится по всей свариваемой толщине на определенной длине ступени. Длина ступени подбирается такой, чтобы металл в корне шва имел температуру не менее 200 °С в процессе выполнения шва по всей толщине. В этом случае металл обладает высокой пластичностью и трещин не образуется. Длина ступени при сварке секциями и каскадной равна 200 — 400 мм.

При сварочном токе 100 А дуга расплавляет металл на глубину порядка 1 мм, металл нижнего слоя термически обрабатывается толщиной 1 —2 мм с образованием мелкозернистой литой структуры. При сварочном токе 200 А толщина наплавленного слоя может быть увеличена до 4 мм, термическая обработка нижнего слоя произойдет на глубине 1 — 3 мм. Термическая обработка металла корневого шва с получением мелкозернистой структуры осуществляется нанесением подварочного валика, который выполняется электродом диаметром 3 мм при сварочном токе 100 А. Перед нанесением подварочного валика корень шва очищают термической строжкой, фрезой, резцом. Подварочный валик накладывается по длине способом напроход.

Каждый слой шва должен иметь толщину 3 — 5 мм (при сварке низкоуглеродистой стали) в зависимости от сварочного тока.

Сварка толстостенных деталей

При толщине стальных листов 20 — 25 мм и более для предотвращения трещины применяют сварку каскадом, блоками и поперечной горкой.

Сварка блоками

При сварке блоками многослойный шов сваривают отдельными ступенями, промежутки между ними заполняют по всей толщине слоями. При соединении деталей из закаливающихся при сварке сталей рекомендуется применять сварку блоками, из незакаливающихся (низкоуглеродистых) сталей — лучше (с точки зрения получения мелкозернистой и пластичной структуры) сварку каскадом.

При сварке блоками каждый участок (примерно в 1 м) желательно выполнять отдельным сварщиком. Направление слоев (проходов) на каждом участке желательно менять. Такое одновременное выполнение многопроходного шва по длине и сечению обеспечивает наиболее равномерное распределение температур, что значительно уменьшает общие остаточные деформации свариваемого изделия.

Сварка поперечной горкой

Способ сварки поперечной горкой успешно используется для соединения толстостенных труб (толщина 40 мм и более) слоями по всей толщине одновременно.

Преимущества многослойной сварки

Многослойная сварка имеет перед однослойной следующие преимущества:

  1. Объем сварочной ванны относительно мал, в результате чего скорость остывания металла возрастает и размер зерен уменьшается.
  2. Химический состав металла шва близок к химическому составу наплавленного металла, так как малый сварочный ток при многослойной сварке способствует расплавлению незначительного количества основного металла.
  3. Каждый последующий слой шва термически обрабатывает металл предыдущего слоя, в результате чего металл шва и околошовный имеют мелкозернистое строение с повышенной пластичностью и вязкостью.

www.svarkametallov.ru

Способ сварки толстостенных крупногабаритных деталей

Изобретение может быть использовано при автоматической сварке конструкций, включающий крупногабаритные толстостенные детали. Разделку кромок под сварку производят металлорежущим инструментом одновременно на обеих деталях после их прихватки и со стороны, противоположной прихватке. В качестве металлорежущего инструмента используют фрезу, имеющую профиль, соответствующий форме разделки. Способ обеспечивает автоматизацию процесса сварки деталей из заготовок, полученных ковкой или штамповкой, не прошедших предварительную механическую обработку стыкуемых поверхностей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Область техники

Изобретение относится к автоматической сварке конструкций из толстостенных крупногабаритных деталей с разделкой кромок и может быть использовано в различных отраслях техники, в частности в области энергетического машиностроения.

Предшествующий уровень техники

При автоматической сварке толстостенных крупногабаритных деталей основной проблемой является обеспечение постоянства геометрической формы зазора между свариваемыми деталями, так как неравномерность зазора приводит к колебаниям режимов сварки, и как следствие, к возникновению дефектов сварного шва, таких как непровары, поры, трещины, надрезы и пр. (см. В.Винокуров. Сварочные деформации и напряжения, М.: Машиностроение, 1968, с.200).

ГОСТом 5264-80 определена последовательность разделки кромок деталей при двусторонней автоматической сварке толстостенных деталей. При этом сначала производится разделка кромок деталей с одной стороны с последующей их стыковкой в приспособлении и сваркой, затем с другой стороны корень ранее наложенного шва удаляется до чистого металла металлорежущим инструментом определенного профиля, вследствие чего кромки обеих деталей одновременно обрабатываются до необходимого размера, затем производится сварка разделанного стыка.

Недостаток такого решения заключается в том, что для производства автоматической сварки необходимо, чтобы обе свариваемые заготовки имели предварительно подготовленные поверхности под разделку, не имеющие перекосов по длине и ширине.

В способе, описанном в авт. свид. СССР №806310, 1978 г., предложено изготавливать сварные конструкции из толстостенных крупногабаритных деталей с помощью следующих операций. На металлорежущем станке производят разделку кромок деталей с одной стороны. Далее на сборочном приспособлении осуществляют сборку и фиксацию положения свариваемых деталей. Отмечают участки стыка с максимальным зазором. Затем производят сварку стыков, при этом на стыке с максимальным зазором заполнение разделки ведут только боковыми валиками, а на остальном протяжении стыка - центральными валиками на всю ширину разделки.

Недостатком этого способа сварки является то, что в нем возможно применение только ручной сварки, так как здесь используются различные приемы при нанесении валиков. Применение автоматической сварки исключено из-за возникновения колебаний режимов сварки вследствие наличия значительных расхождений величин зазора на всем протяжении стыка, что влечет за собой ухудшение качества шва и появление в нем различного рода дефектов.

Задачей настоящего изобретения является создание такого способа сварки толстостеннных крупногабаритных деталей, в котором возможно применение автоматической аргонно-дуговой сварки.

Технический результат от использования изобретения состоит в автоматизации процесса сварки толстостенных крупногабаритных деталей любой конфигурации, в том числе заготовок, полученных ковкой или штамповкой, и не прошедших предварительную механическую обработку стыкуемых поверхностей.

Эта задача решена за счет того, что в способе сварки толстостенных крупногабаритных деталей, включающем разделку их кромок металлорежущим инструментом, сборку деталей, последующую их прихватку и сварку, при этом разделку кромок под сварку производят одновременно на обеих деталях после их прихватки и со стороны, противоположной прихватке.

Другим отличием способа сварки является то, что в качестве металлорежущего инструмента используют фрезу, имеющую профиль, соответствующий форме разделки.

Краткое описание чертежей

На чертеже представлено графическое изображение осуществления способа.

Пример реализации изобретения

Для выполнения сварки берут две толстостенные крупногабаритные заготовки неправильной формы 1 и 2, полученные, например, штамповкой или ковкой.

В сборочном приспособлении осуществляют сборку этих деталей и фиксацию их положения.

Затем собранные детали сваривают ручной аргонодуговой сваркой прихватками 3 со стороны, противоположной основному сварному шву.

На следующем этапе производят разделку стыка одновременно обеих свариваемых деталей, которую осуществляют фрезой, режущая часть которой соответствует конфигурации и размерам поперечного сечения разделки кромок под сварку.

Обработку кромок разделки ведут до образования металлической поверхности полученного прихваткой стыка, что позволяет избежать в дальнейшем, при сварке стыка, образования различного рода дефектов в месте прихватки.

Затем производят автоматическую многопроходную сварку разделанного стыка двух деталей в атмосфере инертного газа, например аргона.

В процессе сварки указанного стыка режимы сварки остаются неизменными, так как неизменны геометрические размеры разделки, следовательно, деформация сварного шва - минимальна.

Использование заявленного способа сварки при создании конструкций из крупногабаритных толстостенных, предварительно не обработанных деталей, полученных, например, штамповкой или ковкой позволяет резко повысить производительность процесса при их серийном изготовлении.

Пример.

Была изготовлена партия сварных конструкций из высоколегированной стали с толщиной стенки 25 мм. Предварительно изготавливали фрезу с рабочим углом среза 60° и радиусом 2,5-3 мм. После сборки встык ее элементов в виде пластин указанной толщины и прихватки ручной сваркой стыка высотой 2-3 мм осуществляли обработку обеих кромок подготовленной фрезой с образованием разделки заданной конфигурации, причем обработку вели до образования металлической поверхности прихваченного стыка. Далее производили автоматическую сварку в три прохода. На первом проходе скорость сварки составляла 30 м/час при силе тока 410±10А и напряжении 30±2В. На втором проходе скорость сварки - 25 м/час при силе тока 400±20А и напряжении 30±2В. На третьем проходе скорость сварки - 20 м/час при силе тока 380±10А и напряжении 32±2В. Режимы сварки на всей партии были одинаковы.

Анализ рентгеноконтроля показал на полное соответствие качества сварного соединения требованиям технических условий, а именно: отсутствие различного рода дефектов - пор, трещин, шлаковых включений, несплавлений.

Промышленная применимость

Применение данного способа сварки возможно во многих областях техники там, где возникает необходимость сваривать конструкции из толстостенных крупногабаритных заготовок, не прошедших предварительную механическую обработку под сварку.

1. Способ сварки толстостенных крупногабаритных деталей, включающий разделку их кромок металлорежущим инструментом, сборку деталей, последующую их прихватку и сварку, отличающийся тем, что разделку кромок под сварку производят одновременно на обеих деталях после их прихватки и со стороны, противоположной прихватке.

2. Способ сварки по п.1, отличающийся тем, что в качестве металлорежущего инструмента используют фрезу, имеющую профиль, соответствующий форме разделки.

www.findpatent.ru


Смотрите также