Примечание к таблице 1
Технологические свойства Температура ковки, °С: начала 1300, конца 750. Охлаждение на воздухе. Сваривается без ограничений; способы сварки: § Ручная дуговая сварка; § Автоматическая дуговая сварка под флюсом и газовой защитой; § Электрошлаковая сварка; § Контактная сварка. Для толщины свыше 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термообработка. Флокеночувствительность - не чувствительна. Склонность к отпускной хрупкости - не склонна. Сталь Ст3сп обыкновенного качества в соответствии с ГОСТ 380-2005. По группе В сталь поставляют по химическому составу и механическим свойствам. Таблица 1 - Химический состав Ст3сп ГОСТ 380-2005 в процентах
Примечание к таблице 1 ü Массовая доля хрома, никеля и меди в стали, должна быть не более 0,30 % каждого. ü В стали, изготовленной скрап-процессом, допускается массовая доля меди до 0,40 %, хрома и никеля - до 0,35 % каждого. При этом массовая доля углерода должна быть не более 0,20 %. ü Массовая доля азота в стали должна быть не более 0,010 %, допускается массовая доля азота в стали до 0,013 %, если при повышении массовой доли азота на 0,001% нормативное значение массовой доли фосфора снижается на 0,005%. ü Массовая доля азота в стали, выплавленной в электропечах, должна быть не более 0,012%. ü Массовая доля серы в стали должна быть не более 0,050 %, фосфора - не более 0,040 %, ü Массовая доля мышьяка в стали должна быть не более 0,080 %. ü В стали, выплавленной на базе керченских руд, массовая доля мышьяка - не более 0,15 %, фосфора - не более 0,050 %. При назначении технологии сварки (выбор температуры подогрева, электродов, термической обработки) учитывают свариваемость стали, которую оценивают по эквиваленту углерода: Сэкв = С% + Мn/6 + Сr/5 + V/5 + Мо/4 + Ni/15 + Cu/13 + P/2 Сэкв = 0,42 < 0,45 2. Технические условия 2.1 Качество материала и заготовок, используемых для изготовления емкости, должны соответствовать требованиям НТД. 2.2 Качество покупных изделий должно соответствовать требованиям, действующим на них документов на поставку. 2.3 Сварку произвести согласно требованиям ОСТ 26.260.3-2001, ОСТ 26-291-94, ГОСТ 14771-76, ГОСТ 11533-75, ГОСТ16037-80. 2.4 Качество сварных швов должно соответствовать следующим требованиям: а) поверхность шва должна иметь равномерную поверхность (без наплывов и подтеков) и плавный переход к основному металлу; б) в швах и прилегающим к нему зонам основного металла не допускаются кратеры, свищи, прожоги, трещины, газовые и шлаковые включения; в) подрезы основного металла по глубине не должны превышать 5% от толщины стенки, но не более 0,5 мм и протяженностью не более 10% длины швов; 2.5 Дефектные места должны быть вырублены до металла и заварены вновь; 2.6 Наружные и внутренние поверхности емкости должны быть без плен, закатов, расслоений, грубых рисок, а также других дефектов, снижающих качество изделия. Внутри емкости не должно быть грязи и посторонних предметов; 2.7 Сварочные работы должны производиться сварщиками, не ниже 4-го разряда; 2.8 Неуказанные предельные отклонения размеров на чертежах должны соответствовать: - для отверстий по Н14 - для валов по h14 - для остальных ±IТ14/2 Позиционный допуск осей штуцеров не более - 10 мм. 2.9 Руководство сварочными работами должно осуществлять лицо, имеющее документ о специальном образовании или подготовке в области сварки; 2.10. Сварочную проволоку сплошного сечения следует очищать от ржавчины, жировых и других загрязнений; 2.11 Сварщик должен ставить личное клеймо на расстоянии 40-60 мм от границы выполненного шва сварного соединения. Взамен постановки клейма допускается составление исполнительных схем с подписями сварщиков; 2.12 Сварку конструкции следует производить после проверки правильности сборки; 2.13 Кромки свариваемых элементов в местах расположения швов и прилегающие к ней поверхности шириной не менее 20 мм, а также места примыкания начальных и выводных планок необходимо зачищать с удалением ржавчины, жиров, краски, грязи, влаги и т.п.; 2.14 Сварку подлежит производить при стабильном режиме. Предельные отклонения заданных значений силы сварочного тока и напряжения на дуге при автоматизированной сварке не превышать 5%; 2.15 Число прокаленных сварочных материалов на рабочем месте сварщика не должно превышать полусменной потребности. Сварочные материалы следует содержать в условиях, исключающих их увлажнение; 2.16 Начало и конец шва подлежит выводить (по возможности) за пределы свариваемых элементов на начальные и выводные планки. После окончания сварки планки должны быть удалены механическим способом. Места, где были установлены планки, необходимо зачистить абразивным инструментом. Не допускается возбуждать дугу и выводить кратер на основной металл за пределы шва; 2.17 Каждый последующий валик многослойного шва сварного соединения подлежит выполнять после тщательной очистки предыдущего валика от шлака и брызг металла; 2.18 Поверхность свариваемой конструкции и выполненных швов сварных соединений после окончания сварки необходимо очищать от шлака и брызг и наплывов расплавленного металла. 2.19 Наружная поверхность емкости должна быть окрашена в соответствии с требованиями чертежа и стандартов. Окраска должна производиться после проведения гидравлического испытания емкости; 2.20 Срок службы до списания - 20 лет; 2.21 Гидравлическое испытание должно проводиться водой наливом с выдержкой не менее 4 ч, а при испытании смачиванием керосином не менее 40 мин с проведением визуального осмотра изделия. Емкость признается выдержавшей испытания, если в процессе испытания не замечается течи, капель, потения в сварных соединениях и на основном металле. После гидроиспытаний вода из емкости должна быть удалена, а емкость продута сжатым воздухом; 2.22 Контроль качества сварных швов выполнить рентгенпросвечиванием в объеме 10%, в недоступных местах выполнить послойно-визуальный осмотр и цветная дефектоскопия-100%. 3. Выбор способа сварки на основе сравнения вариантов Низкоуглеродистая сталь Ст3сп обладает хорошей свариваемостью, достаточно большим пределом выносливости и малой склонностью к хрупкому разрушению, что обеспечивает надежную работу сварных конструкций в течении длительного времени. Эта сталь сваривается хорошо всеми способами сварки плавлением. Поэтому рассмотрим особенности ручной дуговой сварки, механизированной сварки в среде защитных газов, автоматическую сварку под слоем флюса. Хотя ручная дуговая сварка имеет неоспоримые достоинства: 1 простота оборудования; 2 возможность сварки в труднодоступных местах швов различной конфигурации и в любом пространственном положении и т.д. она к тому же имеет ряд недостатков: 3 низкую производительность труда, сильную зависимость качества сварки от квалификации сварщика; 4 значительные потери на угар и разбрызгивание (5-10%); 5 недостаточную защиту сварочной ванны, возможность получения пор и других дефектов. Механизированные и автоматические способы сварки устраняют или значительно уменьшают данные недостатки РД. Это объясняется: 1 высокой производительностью процесса и высоким качеством соединения металлов при различной конфигурации швов и расположения их в пространстве; 2 малой зоной термического влияния и относительно небольшие деформации изделия в связи с высокой концентрацией тепла дуги; 3 доступностью наблюдения за процессом сварки а также стабильностью свойств сварного соединения; 4 улучшенными условиями работы, более низкими, чем при ручной дуговой сварке расходом сварочных материалов и электроэнергии. При сварке плавящимся электродом в среде углекислого газа преимущества следующие: - высокая плотность мощности, обеспечивающая относительно узкую зону термического влияния; - возможность металлургического воздействия на металл шва за счет регулирования состава проволоки и защитного газа. - низкая стоимость при использовании активных (СО2) защитных газов. К недостаткам способа относится: 1 Повышенное разбрызгивание металла; 2 Повышенное содержание вредных примесей в металле шва. К недостаткам способа по сравнению со сваркой под флюсом относится необходимость применения защитных мер против световой и тепловой радиации дуги. В отличии от ручной дуговой сварки покрытым электродом при сварке в среде защитных газов токопровод к электродной проволоке осуществляется на небольшом расстоянии (вылет электрода) от дуги (до 30 мм при Ш 3 мм). Это позволяет без перегрева электрода использовать повышенные сварочные токи (1500 до 2000 А). Плотность сварочного тока достигает 100-150 А/мм2, в то время как при ручной дуговой сварке не превышает 15 А/мм2. В результате повышается глубина проплавления основного металла и скорость расплавления электродной проволоки, т.е. достигается высокая производительность процесса. Потери на угар и разбрызгивание при оптимальных параметрах в различных пространственных положениях не превышают 7%. Исходя из возможностей предприятия, на котором планируется изготовление данного изделия, также учитывая форму и размеры конструкции, предлагаю использовать механизированную сварку в среде защитных газов (углекислый газ), дугой прямого действия плавящимся электродом. Этот способ является сравнительно недорогим и доступным видом сварки. Применение автоматической сварки под слоем флюса неоправданно в связи с малыми толщинами свариваемых элементов (продольные и кольцевые швы обечаек, швы крыши), и короткими швами днища. 4. Сварочные материалы Присадочный материал и другие вещества, используемые при сварке плавлением, с целью получения непрерывного, неразъемного соединения, удовлетворяющего определенным требованиям, принято называть сварочными материалами. К сварочным материалам относятся: 1 сварочная проволока; 2 плавящиеся покрытые электроды; 3 различные флюсы; 4 защитные (активные и инертные) газы. Указанные материалы должны обеспечить требуемые геометрические размеры, свойства сварного шва; хорошие условия ведения процесса сварки; высокую производительность и экономичность процесса; необходимые санитарно-гигиенические условия труда при их производстве и сварки. Это достигается тем, что сварочные материалы участвуют: а) В защите расплавленного металла в зоне протекания металлургических процессов, а в некоторых случаях и нагретого твердого металла от вредного действия атмосферного воздуха в течение всего процесса сварки; б) В регулировании химического состава металла шва путем его легирования и раскисления; в) В очистке (рафинировании) металла шва - удаление серы, фосфора, включений окислов и шлаков; г) В очистке металла шва от водорода и азота. От правильно выбранных материалов для сварки: сварочной проволоки, газа и т.д., зависит прочность сварных соединений, работоспособность при различных нагрузках в процессе эксплуатации конструкции в целом. Для ручной дуговой сварки выбираем электроды типа Э-42А марки: УОНИ13/45 Ш 3 мм. Электроды фтористо-кальциевого типа по ГОСТ 9466-75, ГОСТ 9467-75. Назначение и область применения электрода Сварка особо ответственных конструкций из низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву до 410 МПа, когда к металлу сварных швов, предъявляются повышенные требования по пластичности, ударной вязкости и стойкости к образованию трещин, при нормальной и пониженной температурах. Фтористо-кальциевые покрытия состоят из карбонатов кальция и магния, плавикового шпата и ферросплавов. Покрытия называются также основными, так как дают короткие шлаки основного характера, а электроды с таким покрытием называются также низководородистыми, так как наплавленный металл содержит водорода меньше, чем при других покрытиях. Газовая защита ванны обеспечивается двуокисью и окисью углерода, образующимися при разложении карбонатов под действием высокой температуры. Электроды чаще используются на постоянном токе обратной полярности (плюс на электроде). Электроды с фтористо-кальциевым покрытием на протяжении многих лет являются наилучшими по качеству наплавленного металла. Чувствительны к наличию окалины, ржавчины, масла на кромках основного металла и в этих случаях дают поры, как и при отсыревании электродов. Свойства наплавленного металла можно менять в широких пределах, меняя количество ферросплавов в покрытии.
Назначение отдельных компонентов покрытия УОНИ-13 может быть объяснено следующим образом. Основная составная часть мрамор СаСО3 при нагревании разлагается на окись кальция СаО, идущую в шлак, и газ СО2, частично восстанавливающийся до СО. Двуокись углерода СО2 производит окисляющее действие и связывает водород, попавший в зону сварки в водяной пар H2O. Газы СО2, и СО практически нерастворимы в металле. СО2 заполняет зону сварки, вытесняя из нее воздух и создавая защитную атмосферу. Окислительное действие СО2 на металл компенсируется наличием сильных раскислителей в сварочной ванне. Плавиковый шпат СаF2 снижает температуру плавления и вязкость шлака. При нагревании СаF2 частично разлагается, освобождающийся фтор образует с водородом очень прочный фтористый водород, не растворяющийся в металле. Согласно ОСТ 26.291-94, для сварки в среде углекислого газа выбираем сварочную проволоку Св-08Г2С ГОСТ 2246-70. Таблица 4.2 - Химический состав Св-08Г2С ГОСТ 2246-70 в процентах
Электродная проволока при механизированной сварке в среде углекислого газа является одним из основных элементов определяющих качество шва. Сварочная проволока служит для подвода электрического тока в зону сварки. Кроме того, сварочная проволока, расплавляясь в процессе сварки, служит дополнительным металлом, участвующим в образовании шва. При температурах, близких к температуре кристаллизации, протекает реакция раскисления сварочной ванны с углеродом. [FeO] + [C] = [Fe] + (CO)
Таблица 4.3 - Механические свойства проволоки Св-08Г2С
Продукт реакции газ СО в металле не растворяется и не образует с ним химических соединений, но т.к. он образуется в кристаллизующейся ванне, то не успевает уйти в атмосферу, захватывается растущими кристаллами и приводит к образованию углеродистых пор в металле шва. Для предупреждения углеродистых пор в металле шва необходимо иметь Si не менее 0,5%. Для предупреждения кристаллизационных трещин, вызываемых серой, необходимо присутствие Mn в соотношении с S 20...25. В сочетании с данной проволокой выбираем углекислый газ, сварочный по ГОСТ 8050-85 (двуокись углерода, углекислота) - бесцветный, со слабым запахом, с резко выраженными окислительными свойствами. Двуокись углерода нетоксична, невзрывоопасна. Однако при концентрациях более 5% (92г/м3), двуокись углерода оказывает вредное влияние на здоровье человека, так как она тяжелее воздуха в 1,5 раза и может накапливаться в слабо проветриваемых помещениях у пола и в приямках, а также во внутренних объемах оборудования. При этом снижается объемная доля кислорода в воздухе, что может вызвать явления кислородной недостаточности и удушья. Предельно допустимая концентрация двуокиси углерода в воздухе рабочей зоны 9/2 г/м3 (0,5%) Углекислый газ (СО2) обладает следующими характеристиками: - молекулярная масса...........................………………………………….....44 - плотность (кг/м3) при 20°С ....................…………………………..….1,977 - нормальная температура кипения, °С............………………………....78,9 - теплопроводность, кал/(см * с * °С)............……………………….038 х10-4 - удельная теплоемкость при 2000 °С, кал/г.......……………………...0,328 - наименьший потенциал ионизации, В.............………………………..14,3 В соответствии с ГОСТ 8050-85 двуокись углерода выпускают трех марок (состав в %): сварочную - 99,5, пищевую - 98,8, техническую - 98,5. Для сварки использовать техническую двуокись углерода не разрешается. Перед сваркой необходимо из нормально установленного баллона выпустить небольшое количество газа.
Таблица 4.4 -Физико-химические показатели ГОСТ 8050-85 в процентах
Для использования в качестве флюсовой подушки выбираем флюс марки АН-348А ГОСТ 9087-81. Назначение: механизированная дуговая сварка и наплавка изделий широкой номенклатуры из углеродистых и низколегированных сталей.
Популярное: Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (218)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |