Технология сборки и сварки вертикального цилиндрического резервуара для хранения нефтепродуктов (стр. 3 из 5)
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
| C | Mn | Si | Сr | Тi | Ni | P | S |
| 0,05-0,11 | 1,8 – 2,1 | 0,7 – 0,95 | 0,2 | 0,05-0,12 | 0,3 | 0,03 | 0,025 |
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
| Свойства металла шва | Назначение Сварка углеродистых и низколегированных сталей | |||
| σв, МПа | Δ, % | KCU, Дж/смІ | ||
| 20˚С | -20˚С | |||
| 540 | 20 | 90 | 40 | |
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
| Наименование показателя | Норма |
| Содержание двуокиси углерода 99,5 (СО2), об не менее | 99,5 |
| Содержание водяных паров при 20°С и 101,3 кПа г/м3 | 0,184 |
| Содержание минеральных веществ, мг/кг не более | 0,1 |
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.
Сварочно-технологические свойства.
Устойчивость дуги хорошая, разрывная длина дуги до 13 мм; формирование шва вполне удовлетворительное; склонность металла шва к образованию пор и трещин низкая; модификация флюса АН-348А требует более тщательной сушки; отделимость шлаковой корки вполне удовлетворительная.
Таблица 4.5 - Состав флюса АН-348А по ГОСТ 9087-81 в процентах
| SiO | MnO | Mg | СаF2 | СаО | Аl2O3 | Fе2О3 | P | S |
| 41-44 | 34-38 | 5-7,5 | 4-5,5 | < 6,5 | < 4,5 | < 2 | < 0,15 | < 0,12 |
Цвет зерен - коричневый с оттенками; размер зерен 0,35-3 мм; строение зерен - стекловидное; объемная масса 1,3-1,8 кг/дм3. Металлургические свойства. Относится к группе высококремнистых высокомарганцовистых оксидных флюсов с химической активностью Аф = 0,7-0,75. При сварке, наплавке под флюсом интенсивно протекают кремне и марганцевосстановительный процессы. Концентрация серы и фосфора в металле швов в среднем составляет 0,04% каждого. Ударная вязкость металла швов при 20°С обычно не превышает 120 Дж/см2. Данные для применения. Род и значение максимально допустимого
I, =; 1100 А; максимально допустимая скорость сварки 120 м/ч (два электрода); минимально допустимое напряжение холостого хода источника питания не ограничено; сушка при температуре 400°С, 2 ч; рекомендуемые проволоки: Св-08, Св-08А, Св-08ГА, Св-10Г2. [6]5. Расчет режимов сварки
Параметры режима сварки оказывают существенное влияние на форму и состав шва, и пути изменения их значений можно достичь желаемого результата при различном их сочетании. Основная задача сводится к определению такого сочетания параметров, при котором обеспечивается требуемое качество сварного соединения при максимальной производительности и минимальной стоимости процесса. При сварке соединений необходимо рационально использовать процесс расплавления электродов для того, чтобы заполнить зазор стыковых швов.
Сварка обечаек по продольным швам.
S=6 мм,
е=12 мм,
g=2,0мм.
1) глубина проплавления:
Нпр=S=6мм.
2) диаметр электродной проволоки:
Принимаем диаметр электрода dэл=2мм.
3) сила сварочного тока:
, (5.1)где i- допустимая плотность тока, А/мм2.
. 
4) напряжение дуги:
, (5.2)
.5) площадь наплавки:
Fн=Fв+Fз+Fр , (5.3)
Ширина шва е=12мм;
Высота выпуклости шва g=2,0мм.Площадь выпуклой части шва:
Fв=e*g* μ, (5.4)
μ=0,75,
Fв=0,75*12*2,0=18 мм2=0,18см2.
Площадь наплавки определяемая зазором:
Fз=Нпр*b, (5.5)