Описание выбранных способов сварки - Сварка вертикальных швов стенки резервуара для хранения нефтепродуктов
Сварка в смеси углекислого газа с кислородом
При изготовлении и монтаже резервуарных конструкций основным способом сварки является сварка в среде защитных газов. Основой смеси активных газов является углекислый газ, в качестве дополнительного компонента в основном используется кислород. Кислород способствует увеличению степени окисления защитного газа и повышению температуры и жидкотекучести металла ванны. При его введении необходимо применять проволоку с повышенным содержанием раскислителей.
Как известно, при сварке в углекислом газе повышено разбрызгивание расплавленного металла. Брызги привариваются к основному металлу, и требуется следующая трудоемкая зачистка. Примесь кислорода к углекислому газу способствует уменьшению разбрызгивания и снижению привариваемости брызг к изделию, повышает стабильность горения дуги, улучшает формирование шва, уменьшает высоту усиления и бугристость шва. Швы имеют более плавный переход к основному металлу по сравнению со швами, выполненными в углекислом газе без кислорода. Кислород связывает водород и уменьшает его влияние на образование пор, а также снижает поверхностное натяжение сварочной ванны. При увеличении времени пребывания ванны в жидком состоянии происходит более полное удаление неметаллических включений и лучшая дегазация металла ванны.
Смесь углекислого газа с кислородом широко применяется для сварки углеродистых и низколегированных сталей с использованием проволоки марок Св-08Г2С и Св-08Г2СЦ. Проволоки содержат достаточное количество кремния и марганца для раскисления жидкой ванны и получения плотных швов.
При оптимальном составе смеси (70 - 80 % углекислого газа и 30 - 20% кислорода) получается ровный гладкий шов, обеспечивается глубокое проплавление, увеличивается плотность шва. Увеличение содержания кислорода в смеси более 30 % приводит к появлению грубой чешуйчатости поверхности шва. При оптимальном составе смеси на поверхности шва образуется тонкий слой шлаковой корки, после удаления которой шов имеет серебристый цвет.
Сварка в смеси углекислого газа с кислородом возможна во всех пространственных положениях. Дешевизна защитного газа, минимальные затраты на внедрение и ряд положительных свойств смеси способствовали применению этого способа на заводах многих отраслей промышленности.
Кислород для сварки выпускается по ГОСТ 5583-78. Газовую смесь углекислого газа с кислородом промышленность не выпускает, поэтому смешивание газов производится непосредственно на заводах, использующих смесь для сварки. Многие заводы имеют централизованные кислородные станции, а питание сварочных постов углекислым газом осуществляется от рамп, снабжаемых газом из баллонов или изотермических систем.
Сварка в смеси углекислого газа с кислородом производится на серийно выпускаемом оборудовании для сварки в углекислом газе. При сварке в смеси углекислого газа с кислородом на режим сварки и на перенос металла существенно влияет длина вылета электрода. Увеличение вылета электрода вызывает подогрев последнего проходящим током, повышается скорость плавления, сокращаются потери на разбрызгивание, что связано с ограничением тока короткого замыкания и сил, действующих на каплю.
При сварке в нижнем положении электродной проволокой диаметром 1,6 - 2,0 мм на токах 150 - 250 А рекомендуется вылет электрода до 70 - 80 мм, на токах 350 - 500 А - до 50 - 60 мм. При меньших токах допускается больший вылет электрода. Применение электродной проволоки диаметром 1,6 - 2,0 мм с увеличенным вылетом рекомендуется для сварки в нижнем положении стыковых и угловых соединений, когда требуется большой объем наплавленного металла. Сварка проволоками диаметром 0,8 - 1,4 мм выполняется во всех пространственных положениях.
Технология сварки выбирается в зависимости от марки стали и требований, предъявляемых к сварным соединениям. Конструкция подготовленных под сварку кромок, типы сварных швов и их размеры при сварке в смеси углекислого газа и кислорода должны соответствовать ГОСТ 14771-76.
На качество сварного соединения большое влияние оказывает режим сварки. Основными параметрами режима сварки являются: диаметр электродной проволоки, значение тока, напряжение дуги, скорость сварки, длина вылета электродной проволоки, состав и расход защитного газа.
Режим сварки определяет форму и размеры шва, ширину зоны термического влияния (ЗТВ), долю участия основного и электродного металла в шве, производительность процесса. При выборе режима сварки необходимо стремиться получить требуемое качество сварных соединений при максимальной производительности и минимальной стоимости процесса. Сварка производится постоянным током обратной полярности.
Скорость сварки обычно находится в пределах 15 - 80 м/ч, ее выбирают с учетом качества формирования шва и производительности процесса. С увеличением вылета электрода скорость сварки увеличивается. Сварку металла большой толщины целесообразно выполнять на большой скорости более узкими валиками. При малой скорости сварки размеры сварочной ванны увеличиваются, газовая защита ухудшается. Наименьший расход газовой смеси требуется при сварке угловых швов в положении "в лодочку", наибольший - при выполнении наружных угловых соединений и соединений с отбортовкой кромок.
Диаметр электродной проволоки определяется толщиной металла и положением шва в пространстве. Полуавтоматическая сварка электродной проволокой диаметром 0.8 - 1.4 мм с обычным вылетом (примерно 10 диаметров электродной проволоки) производится во всех пространственных положениях, электродной проволокой диаметром 1.2 - 2.0 мм с увеличенным вылетом - в нижнем положении, а также в горизонтальном положении при выполнении стыковых швов с разделкой кромок.
До сборки основной металл в местах сварки должен быть очищен от ржавчины, масла, влаги, рыхлого слоя окалины и других загрязнений. Целесообразно очищать и прилегающие к кромкам участки шириной 20 - 30 мм, что позволяет получить более плавный переход к основному металлу и повышенную прочность при переменных нагрузках.
Рекомендуемые значения тока, напряжения дуги и расхода газовой смеси в зависимости от диаметра проволоки с обычным вылетом электрода приведены в табл. 2.4.
Таблица 2.4 Рекомендуемые режимы сварки в смеси углекислого газа с кислородом
Диаметр электродной проволоки, мм |
Сварочный ток, А |
Напряжение, В |
Расход газовой смеси, л/ч |
0,8 |
50 - 110 |
15 - 18 |
300 - 600 |
1,0 |
50 - 180 |
17 - 22 |
300 - 600 |
1,2 |
120 - 250 |
19 - 26 |
480 - 720 |
1,4 |
140 - 300 |
19 - 28 |
500 - 1000 |
1,6 |
250 - 350 |
20 - 30 |
700 - 1100 |
2,0 |
200 - 500 |
25 - 35 |
900 - 1200 |
Основными преимуществами сварки в смеси углекислого газа с кислородом с увеличенным вылетом электрода, по сравнению со сваркой в углекислом газе и обычным вылетом, являются повышение производительности процесса на 20 - 25 %, сокращение затрат на зачистку швов от брызг, улучшение внешнего вида и качества швов [13].
При выполнении монтажной механизированной сварки в защитном газе в условиях ветра для обеспечения стойкости швов к порообразованию и получения требуемых механических свойств сварных соединений необходимо использовать сварочную проволоку только малого диаметра (2.4 мм), свободную от ржавчины и технологической смазки. Расход углекислого газа следует устанавливать в зависимости от скорости ветра в зоне выполнения работ, в соответствии с рекомендациями таблицы 2.3.2.
Таблица 2.4 Расход углекислого газа в зависимости от скорости ветра
Скорость ветра, м/с |
0-2 |
3-6 |
6-8 |
9-10 |
Расход газа, л/мин |
10-20 |
25-30 |
35-50 |
60-65 |
Сварку в углекислом газе в условиях ветра следует выполнять на токе более 140 А (для проволоки диаметром 1.2 мм). При этом напряжение дуги следует устанавливать минимальным из условий устойчивого горения дуги. Следует помнить, что сварка на пониженном сварочном токе и повышенном напряжении ведут к ухудшению условий переноса электродного металла, увеличению размера электродных капель и повышению содержания азота и кислорода в металле шва.
Перед возбуждением сварочной дуги следует продуть шланги, удалив из них воздух и обдуть место сварки углекислым газом. После окончания сварки обрывать дугу следует после заплавления кратера, а газ подавать до полной его кристаллизации.
Рекомендуемые режимы сварки стыковых, угловых и тавровых соединений с разделкой кромок приведены в таблице 2.5. При сварке без разделки кромок угловых, тавровых или нахлесточных соединений в нижнем положении швы катетом до 8 мм можно выполнять за один проход на режиме: сварочный ток 250 ? 320 А; напряжение 25-28 В. Швы больших катетов следует выполнять за два или несколько проходов. Требуемые размеры шва при этом обеспечиваются выбором соответствующей скорости сварки и амплитуды поперечных колебаний горелки. При сварке угловых швов в других пространственных положениях режим сварки выбирают таким же, как при выполнении заполняющих слоев стыковых соединений.
Таблица 2.5 Режимы механизированной сварки в углекислом газе стыковых, угловых и тавровых соединений
Марка проволоки и диаметр |
Пространственное положение шва |
Слой шва |
Сварочный ток*, А |
Напряжение дуги, В |
Вылет электрода, мм |
Примечание |
Св-08Г2С 1,2 мм |
Нижнее |
Корневой |
140-210 |
19-22 |
10-15 |
Расход СО2 устанавливается в зависимости от скорости ветра (табл. 2.9.2) |
Заполняющие |
180-320 |
20-28 | ||||
Облицовочные |
160-320 |
20-28 | ||||
Вертикальное |
Корневой |
140-180 |
19-22 | |||
Заполняющие |
160-220 |
19-24 | ||||
Облицовочные |
140-160 |
19-22 | ||||
Горизонтальное |
Корневой |
160-180 |
19-22 | |||
Заполняющие |
240-300 |
22-26 | ||||
Облицовочные |
160-220 |
20-25 | ||||
Потолочное |
Все |
140-160 |
18-20 | |||
* сварочный ток обратной полярности |
При выполнении горизонтальных швов в углекислом газе проволокой сплошного сечения для предотвращения стекания металла сварочной ванны и качественного формирования шва электрод следует направлять следующим образом: корневые слои шва - при наклоне горелки вниз до 15°, заполняющие - при горизонтальном положении электрода, а облицовочные слои - при наклоне электрода "снизу-вверх" под углом до 15?. При этом следует горелку перемещать по схеме поступательно-вращательного движения конца электрода.
Площадь поперечного сечения одного прохода выбирается в соответствии с требованиями технологии в зависимости от положения шва в пространстве, толщины металла и класса свариваемой стали, однако, как правило, она не должна превышать 100 мм2. Ширина каждого прохода обычно равна ширине слоя выполняемого шва, однако она не должна превышать 20 мм. При ширине слоя больше 20 мм он выполняется соответственно за два или несколько проходов.
Рекомендуемые схемы выполнения сварных швов в различных пространственных положениях при сварке в углекислом газе представлены на рис. 2.1. С целью исключения образования зашлаковок и непроваров в соединениях, свариваемых в нижнем и горизонтальном положениях, перемещение горелки следует вести не змейкой, а с перекрытием ванны возвратно-поступательно-вращательным движением конца электрода.
Рис. 2.1 Техника выполнения швов в различных пространственных положениях
Сварка под слоем флюса
Следует различать две принципиально отличающиеся технологии сварки под флюсом, применяемые при сварке резервуарных конструкций:
- - традиционная сварка под флюсом в нижнем положении; - сварка под флюсом горизонтальных соединений стенки на вертикальной плоскости, выполняемая специализированными сварочными установками.
Основными условиями получения качественных сварных соединений при сварке под флюсом являются следующие:
- - надежная защита дуги от воздуха должна быть обеспечена применением флюса с высотой слоя над дугой не менее 30 мм; - кромки металла, соприкасающиеся с флюсом должны быть свободны от ржавчины, влаги и жировых пленок; - подсос воздуха и влаги в зону дуги через зазоры в свариваемых листах должны быть исключены за счет предварительной подварки шва тонким слоем, выполняемым механизированной сваркой в защитном газе или порошковой проволокой, или использования подкладок; - полное проплавление кромок и сплошность швов должны обеспечиваться за счет правильно подобранных режимов сварки и обеспечения контролируемого направления электродной проволоки в зону сварки; - после каждого прохода и очистки шва от шлаковой корки следует проводить визуальный контроль шва и исправление дефектных участков.
Технологический процесс автоматической сварки заполняющих и облицовочных слоев шва под флюсом состоит из следующих основных операций:
- - установки сварочных головок, корректировки их положения и проверки настройки параметров режима сварки. Настройка основных параметров режима должна производиться заблаговременно. В процессе сварки выполняется периодический контроль параметров режима; - сварки заполняющих и облицовочных слоев и визуального контроля их качества.
Автоматическая сварка под флюсом горизонтальных соединений производится, как правило, двумя сварщиками-операторами, при этом каждый оператор сваривает слой со своей стороны стенки резервуара (с внутренней стороны - первый сварщик, с внешней стороны - второй сварщик). До начала автоматической сварки следует выполнить полуавтоматом корневой слой шва толщиной 2...4 мм. В табл. 2.6 указано рекомендуемое число автоматных слоев шва. Следует помнить, что завышение площади сечения прохода и, соответственно, размеров сварочной ванны приводит к образованию наплывов и несплавлений кромок.
Таблица 2.6 Рекомендуемое число слоев шва при автоматической сварке горизонтальных соединений стенки под флюсом
Толщина свариваемых поясов стенки, мм |
Минимальное количество проходов |
9...12 |
1 с каждой стороны |
13...16 |
1...2 с каждой стороны |
17...18 |
2 с каждой стороны |
19...20 |
2...3 с каждой стороны |
21...24 |
3 с каждой стороны |
25...28 |
3...4 с каждой стороны |
Примечание - число слоев указано без учета корневого слоя шва. |
Автоматическую дуговую сварку под флюсом надлежит выполнять непрерывно при наложении каждого валика (слоя) на всю длину технологического участка (секции).
При наличии в зонах сопряжения вертикальных и горизонтальных швов геометрических отклонений от цилиндрической формы, затрудняющих работу флюсоудерживающего устройства сварочной установки, сварку на участках примерно 150 мм в каждую сторону от вертикального шва следует производить механизированным способом порошковой проволокой или проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа или смеси газов.
При сварке горизонтальных швов с шириной разделки кромок более 12 мм рекомендуется выполнять последние заполняющие и облицовочные слои шва за несколько проходов, т. е. использовать многоваликовую сварку. При этом каждый последующий валик в данном слое должен перекрывать предыдущий не менее чем на 1/3 его ширины.
Для облегчения удаления шлака рекомендуется применять режимы и технику сварки, обеспечивающие вогнутую (менискообразную) форму поверхности корневого и заполняющих слоев. После сварки каждого слоя поверхность шва необходимо очистить от шлака, а также зашлифовать участки шва с резкими межваликовыми переходами.
В процессе сварки резервуарных конструкций следует выполнять мероприятия по недопущению увлажнения флюса. В конце каждой смены неиспользованный флюс должен быть высыпан из бункеров и отправлен в сушильный шкаф.
Похожие статьи
-
В данном проекте рассчитывается себестоимость изготовления резервуара методом полистовой сборки при дуговой сварки. В своем проекте я провожу внедрение...
-
Анализ опасных и вредных производственных факторов на рабочем месте При выполнении сварки, наплавки металлов на рабочих могут воздействовать вредные и...
-
Выбор стандартного оборудования Автомат тракторного типа АДГ-602 ГОСТ 8213-75 Автомат предназначен для дуговой сварки протяженных швов в нижнем положении...
-
Электробезопасность - Сварка вертикальных швов стенки резервуара для хранения нефтепродуктов
Все электрооборудование сварочных участков должно соответствовать "правилам устройства электроустановок и действующим ГОСТам: ГОСТ 12.2.007-75, ГОСТ...
-
Низколегированные стали, с содержанием углерода до 0.25 %, относятся к сталям, хорошо сваривающимся практически всеми видами сварки. Основное требование...
-
Введение - Сварка вертикальных швов стенки резервуара для хранения нефтепродуктов
Ведущее место в машиностроении занимает сварочное производство. Многие узлы и детали, входящие в состав изготавливаемых изделий, машин и оборудования и...
-
Резервуар предназначен для работы в условиях Крайнего Севера, Западной Сибири и Дальнего Востока. Для этих районов характерны длительные периоды с...
-
Перед началом монтажа листов стенки следует выполнить их приемку в соответствии с указаниями раздела 2.1, а также приварку к ним сборочных шайб по...
-
Пожарная безопасность Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности назначаются в соответствии с ГОСТ 12.1.004 - 91 и ГОСТ 12.1.004 - 89. Сварочные и...
-
Расчет вентиляции - Сварка вертикальных швов стенки резервуара для хранения нефтепродуктов
Зонты служат для улавливания вредных веществ с тепловыделениями, создающими устойчивый восходящий поток. Зонты делаются открытыми со всех сторон и...
-
Конструктивные формы и способы изготовления вертикальных резервуаров Вертикальные цилиндрические резервуары предназначены для хранения нефтепродуктов...
-
Стенд предназначен для сборки и сварки встык листового материала толщиной до 15 мм. Общий вид стенда показан на рис. 2.9.3. Стенд состоит из следующих...
-
В данном дипломном проекте были решены следующие задачи: - Исследован вопрос по особенностям изготовления и свариваемости материала изделия ?...
-
Вентиляцией называется комплекс взаимосвязанных устройств и процессов для создания требуемого воздухообмена в производственных помещениях. Основное...
-
Для монтажа конструкций резервуара используются стыковые (С), угловые (У), нахлесточные (Н) и тавровые (Т) соединения, выполняемые с применением стыковых...
-
Анализ учебного плана и рабочей программы Подготовка металла к сварке. Для изучения темы отводится 30часов. 1 курс, 1 полугодие. Предусматривается...
-
Характеристика и назначение изделия Категория пожаровзрывоопасности Резервуар вертикальный стальной с плавающей крышей для хранения нефти РВСПК-50000...
-
Ручная дуговая сварка металлическими электродами с покрытием Качество швов зависит не только от техники сварки, но и от других факторов, таких как состав...
-
Марка оборудования для автоматической сварки под слоем флюса ESAB. Для внедрения новой технологии необходимо приобрести или изготовить новое оборудование...
-
Общие сведения о режиме сварки Режимом сварки называют основные показатели, определяющие процесс сварки, которые устанавливаются на основе исходных...
-
Электрошлаковая сварка - Виды сварки и способы их применения
Этот способ широко используют в промышленности для соединения металлов повышенной толщины: стали и чугуна различного состава, меди, алюминия, титана и их...
-
Сварка - Автоматизация технологических процессов сварки на предприятии "АтлантЭнерго"
Выполнить сварку корневого слоя шва обратноступенчатым способом электродами с основным видом покрытия. Освобождать жимки наружного центратора разрешается...
-
Технология полуавтоматической сварки - Электрическая дуговая сварка на полуавтоматах
При электродуговой полуавтоматической сварке используют защитные газы. В качестве защитных используются активные газы, т. е. такие, которые могут...
-
Виды сварки, Электрическая дуговая сварка - Виды сварки и способы их применения
Электрическая дуговая сварка При электрической дуговой сварке нагрев метала осуществляется дугой. При устойчивом длительном протеканий тока через...
-
Техника сварки - Технология сварки трубных конструкций из низколегированной стали
Изделия чаще собирают на сварочных прихватках. Сварочные прихватки представляют собой неполноценные короткие швы с поперечным сечением до 1/3 сечения...
-
Выбор режима сварки - Технология сварки трубных конструкций из низколегированной стали
Режимом сварки называется группа показателей, определяющих характер протекания процесса сварки. Основными показателями режима сварки являются: диаметр...
-
Выбор режима ручной дуговой сварки часто сводится к определению диаметра электрода и сварочного тока. Скорость сварки и напряжение на дуге...
-
Сварка плавлением - Сварочное производство. Сварка плавлением
Дуговая сварка Источником теплоты является электрическая дуга, которая горит между электродом и заготовкой. Сварочной дугой называется мощный...
-
В проектируемом варианте при производстве передней рамы фронтального погрузчика МоАЗ 40484 используется механизированная сварка. Режимы сварки плавящимся...
-
Для изготовления передней рамы фронтального погрузчика МоАЗ 40484 применяется механизированная сварка, для сварки в защитном газе плавящимся проволочным...
-
У - для сварки углеродистых сталей Д - с толстым покрытием Е - международное обозначение плавящегося покрытого электрода 51 - предел прочности на...
-
В настоящее время широкое применение получили полуавтоматы для сварки в защитных газах А-547У, А-929С, А-537У, А-537Р, А-1230 и др. Технические данные...
-
Инструменты и принадлежности электросварщика. - Характеристика процесса сварки
К инструментам и принадлежностям электросварщика относятся электрододержатель, щиток или маска, специальный молоток с зубилом, стальная щетка,...
-
Сварка и резка плазменной струей - Виды сварки и способы их применения
Сущность способа. Плазма -- ионизированный газ, содержащий электрически заряженные частицы и способный проводить ток. Ионизация газа происходит при его...
-
Сварка металлоконструкций проводится в соответствии с требованиями технологического процесса, утвержденного специализированной организацией. К сварке...
-
Электрошлаковая сварка. - Сварочное производство. Сварка плавлением
Сущность процесса заключается в том, что тепловую энергию, необходимую для расплавления основного и присадочного металла, дает теплота, выделяемая в...
-
Электрошлаковая сварка (рис. 1.2) - Виды сварки и способы их применения
Если над дугой определенной мощности расплавить достаточно большое количество токопроводящего шлака-, то совместным действием шунтирования тока дуги и...
-
Газоэлектрическая сварка, Атомноводородная сварка - Виды сварки и способы их применения
Представляет собой либо "комбинацию газовой и дуговой сварки, либо дуговую сварку с дополнительным использованием различных газов. Одним из процессов...
-
Техника газовой сварки - Технологии сварочного производства
Качество сварочного соединения зависит от правильного выбора режима и техники выполнения сварки. При ручной сварки пламя горелки направляют на...
-
Сварка плавлением - Процессы сварки металлов плавлением
Сварка плавлением осуществляется нагревом свариваемых кромок до температуры плавления без сдавливания свариваемых деталей. При нагреве с повышением...
Описание выбранных способов сварки - Сварка вертикальных швов стенки резервуара для хранения нефтепродуктов