Разработка технологического процесса изготовления сварочного аппарата (стр. 5 из 5)

Вариант разбавления перлитно-ферритной структуры шва не может быть принят, так как необходимо использовать присадочный малоуглеродистый металл, а таких проволок ГОСТы не регламентируют.

Регулирование разбавления на основевысокохромистых электродов также не может быть принято из-за низких показателей технологической прочности и малой пластичности металла шва указанного типа.

Таким образом, регулировать разбавление необходимо на основе присадочного металла аустенитного или аустенитно-ферритного класса.

Для автоматической сварки сталей (ВСтЗсп5 + 08X13)выбрали проволоку марки Св-0Х17Н13М2Т.

В таблице 11 согласно [6, с.94,130] привели присадочные материалы для сварки сталей.

Таблица 11 – Присадочные материалы

Материал	ВСт3сп5	08Х13
Флюс	ОСЦ-45	АН-26
Проволока	Св-08	Св-0Х17Н13М2Т

Таблица 12 – Химический состав флюса

Марка флюса	Химический состав, %
	SiO2	Al2O3	MnO	CaO	MgO	FeO	CaF2	S	P
ОСЦ-45	42-45	2,5	38-43	5	1	1,5	6-8	0,15	0,15
АН-26	32	20	£ 3,0	3,0	17	1,0	24	–	–

Таблица 13 – Химический состав сварочной проволоки

Маркапроволоки	Химический состав, %
	C	Si	Mn	Cr	Ni	Ti	S	P
							не более
Св-08	£ 0,1	£ 0,03	0,35-0,6	£ 0,15	£ 0,3	-	0,04	0,04
Св-0Х17Н13М2Т	£ 0,08	£ 0,1	1-2	16-18	12-14	1,8-2,5	0,02	0,03

Эквивалент хрома и никеля для присадочного материала Св-0Х17Н13М2Т равен:

Точку, соответствующую структуре проволоки нанесли на диаграмме Шеффлера. Далее провели линию разбавления присадочного металла с основным металлом (точка С – Св-0Х17Н13М2Т). Нашли долю участия основного металла на линии разбавления, при которой будет сохраняться аустенитная структура (точка Д). Эта точка разделяет аустенитную структуру и аустенитно-мартенситную структуры на диаграмме.

Длина разбавления на участке С–Д составляет 67% от длины всей линииразбавления, т.е. доля основного металла в шве сплава в точке Д составляет 33% и присадочного 67%. Это означает, что для сохранения структуры шва в пределах аустенитного класса доля основного металла при использовании проволоки Св-0Х17Н13М2Т не должна превышать g0 = 33%.

2.4 Операции термической обработки

2.4.1 Предварительная термическая обработка

Подогрев при сварке снижает скорость охлаждения в области субкритических температур. Для улучшения структуры требуется понизить скорость охлаждения,выбор температуры подогрева координируют со скоростью охлаждения до температуры окружающей среды. Подогрев улучшает пластичность в зоне термического влияния в том случае, если при определенной температуре подогрева завершается процесс распада аустенита.

При общем нагреве и равномерном охлаждении свариваемой стали создаются наиболее благоприятные условия. При местном нагреве могут возникнуть вторичные напряжения. Но важно помнить, что слишком высокая температура подогрева ведет к окалинообразованию.

Согласно [3, с.256] исходя из условия

S > 32 мм,

12 < 32 мм

Принимаем, что термообработка не нужна, т. е. подогрев не используют.

2.4.2 Последующая термообработка

Различают 2 вида последующей термообработки: с нагревом ниже температуры фазовых превращений и с нагревом выше температуры фазовых превращений. Второй вид редко применяют в аппаратостроении, так как высокие температуры вызывают обезуглероживание, деформации.

Первый вид термообработки предупреждает хрупкий излом и деформации деталей после механической обработки и называется отпуском.

По данным практики обязательной термообработке для уменьшения напряжения подвергают сварные аппараты из углеродистой стали, толщина стенки которых превосходит 35 мм.

Так как сталь двухслойная, то необходимо провести термообработку первого вида.

2.5 Операционный контроль и контроль качества изделия

Высокие требования, предъявляемые к качеству аппаратуры и трубопроводов,могут быть выполнены при условии тщательного контроля по всем производственным операциям.

Контролю подлежат операции первичной обработки металла, операции обработки заготовок (разметка, резка и обработка, гибка), прессовые операции, сборочные, сварочные и термические.

Операции правки контролируют степенью приближения к плоскости.

Операции очистки проверяют по шероховатости поверхности.

Операции разметки контролируют по данным рабочих чертежей.

Операции термической резки и обработки кромок контролируют так же, как и предыдущие, и дополнительно по шероховатости поверхности в соответствии с допусками.

Операции гибки заготовок и прессовые контролируют по данным рабочих чертежей с учетом припусков и допусков.

Сборку сварных соединений элементов контролируют в соответствии с рабочими чертежами, особенно тщательно проверяют пригонку, просветы, радиусы кривизны или прямолинейность.

Качество сварных швов контролируется:

1. внешним осмотром и обмером;

2. методами контроля плотности сварных швов;

3. механическим испытанием;

4. рентгенографией;

5. просвечиванием швов гамма лучами;

6. ультразвуковым методом контроля;

7. люминесцентным методом контроля;

8. магнитными методами контроля.

Для контроля качества сварных швов аппарат подвергли гидравлическому испытанию.

Пробное давление при гидроиспытаниях рпр, МПа, определяли согласно [5,с.9]

, (59)

где рр – расчетное давление, МПа;

– допускаемые напряжения для материала аппарата – стали марки ВСт3сп5 при температуре плюс 200С, МПа;

– допускаемые напряжения для материала аппарата при рабочих условиях, МПа.

Гидростатическое давление рг, МПа, определяли согласно [5,с.10]

, (60)

где Нц – высота аппарата, м.

Т.к.

, то расчетное давление рр, МПа, определяли согласно[5,с.10]

, (61)

Допускаемые напряжения для материала аппарата при температуре плюс

20°С [s]20, МПа, определяли согласно [5, с.9]:

, (62)

где h - поправочный коэффициент, учитывающий вид заготовки (листовой прокат);

s* - нормативное допускаемое напряжение при температуре плюс 20 0С, МПа.

Допускаемое напряжение [s], МПа, принимали согласно [5, с.11]:

[s] = 100 МПа

Пробное давление испытания приняли ри = 0,5239 МПа.