Сварка газопровода на монтаже (стр. 2 из 4)

Требования к защитному газу достаточно высоки: он не должен окислять металл, образовывать с ним химические соединения и растворяться в нем. В настоящее время вполне пригодными для многих случаев защитными газами считают лишь инертные газы нулевой группы периодической системы Менделеева, которые практически не вступают ни в какие химические реакции с металлами и нерастворимы в них. Эти газы пока еще дороги, что ограничивает их применение. Из них наиболее доступен для широкого промышленного использования, для газовой защиты, аргон и в некоторых случаях — гелий.

1.4 Технические условия на сборку, сварку, контроль качества

Технические условия на сборку. Детали должны быть выполнены в пределах допусков, указанных в чертеже. Сборку элементов конструкции производить в соответствии с

требованиями ГОСТ 24.04.01-73. Сопрягаемые детали должны быть промаркированы. В собранном узле контролируются зазоры между кромками свариваемых деталей, отсутствие или малая величина которых приводит к непровару корня шва, а большая к прожогам и увеличению трудоемкости процесса сварки. Зазор согласно ГОСТ 14771-76 должен находиться в пределах ≥0,8S. Также контролируется относительное положение деталей в собранном узле, правильное наложение прихваток.

Технические условия на сварку. Перед тем как приступить к сварке, сварщик знакомится с технологическими картами, в которых указаны последовательность операций, диаметр и марка применяемых электродов, режимы сварки, требуемые размеры сварных швов. Несоблюдение порядка наложения швов может вызвать значительную деформацию изделия, трудно устранимую в последствии. Не менее важным является соблюдение режима сварки. Силу сварочного тока и напряжение на дуге контролируют по показателям амперметра и вольтметра. Скорость сварки и скорость подачи проволоки определяют по сменным шестерням и по положению регулятора скорости, а также непосредственными замерами. После того как закончена сварка изделия, сварные швы зачищают от шлака, наплывов, а поверхность узла – от брызг металла. Затем готовое изделие проходит ряд контрольных операций.

Технические условия на контроль качества. Контроль качества должен осуществляться систематически в течение всего производственного цикла. Порядок контроля указывается в карте технологического процесса. Собранная конструкция должна быть проверена производственным мастером и принята контролером ОТК. Контроль качества сварных соединений может осуществляться внешним осмотром и

измерениями, испытанием на непроницаемость: просвечиванием, методами магнитного контроля и другими в зависимости от требований. Внешнему осмотру должны быть подвергнуты все 100% сварных швов. Внешний осмотр выявляет:

- трещины всех видов и направлений, выходящие на поверхность шва или расположенные в ЗТВ;

- поры, свищи, не заплавленные кратеры, прожоги, непровары;

- наплывы и подрезы в местах перехода от основного металла к наплавленному металлу;

- отступление по геометрии швов, указанных в чертежах.

Дефектные участки швов, выявленные при просвечивании или прозвучивании, должны быть удалены, вновь заварены, просвечены или прозвучены и повторно проконтролированы. Результаты контроля сварных соединений должны быть зафиксированы в соответствующих документах (журналах, картах, формулярах и т.д.).

2 ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ (УЗЛА)

2.1 Обоснованный способ сварки изделия (узла) с учётом новейших технологий

Выбранный способ сварки (газовая сварка) считается более оптимальным, так как сварка производится в полевых условиях. Газосварочное пламя используется для соединения листов черных и цветных металлов толщиной до 5—6 мм, для сварки чугуна, при небольших ремонтных работах, пайке и т. д. К преимуществам газовой сварки относятся универсальность, возможность работы в полевых условиях. Так как толщина стенки свариваемых труб составляет 4 мм, то газовая сварка является более подходящей. Направление движения горелки и наклон её наконечника по отношению к сварному шву оказывают исключительно большое влияние на эффективность нагрева металла, производительность сварки и качество сварного соединения. В соответствии с этим рассматривают два способа газовой сварки – правый и левый. В нашем случае используется правый способ сварки, так как толщина металла свыше 3 мм. При правом способе сварки пламя наплавлено на шов, обеспечивается лучшая защита сварочной ванны от окружающего воздуха и достигается замедленное охлаждение металла.Газовая сварка относится к сварке плавлением. Процесс газовой сварки состоит в нагревании кромок деталей в месте их соединения до расплавленного состояния пламенем сварочной горелки. Для нагревания и расплавления металла используется высокотемпературное пламя, получаемое при сжигании горючего газа в смеси с технически чистым кислородом. Зазор между кромками заполняется расплавленным металлом присадочной проволоки. Газовая сварка обладает следующими преимуществами: способ сварки сравнительно прост, не требует сложного и дорогого оборудования, а также источника электроэнергии.

Изменяя тепловую мощность пламени и его положение относительно места сварки, сварщик может в широких пределах регулировать скорость нагрева и охлаждения свариваемого металла.

Широко используется газосварка труб небольшого диаметра – до 100 мм с толщиной стенки 3-5 мм. Часто используется сварка труб встык, потому что упрощается подготовка кромок и использование горючего газа наименьше. При толщине стенок труб до 5 мм, их сваривают без чистки кромок с зазором 1,5-2,5 мм. Прижатие необходимо для предупреждения проплавления кромок и протекания расплавленного металла в средину трубы.

Перед сваркой трубы центрируют так, чтобы их оси совпадали. При этом используют струбцины - центраторы, центрированные приспособления. Поворотные стыки нужно сваривать в нижнем положении. Сварочная ванна должна находится немного ниже от верхней части трубы, чтобы получить шов с небольшой выпуклостью. Аналогично сваривают и колена, прихваченные прихватками длиной 30-50 мм. Неповоротные стыки сваривают во всех пространственных положениях. Их можно сваривать в два приёма:

- для труб диаметром до 100 мм сначала используют стелечный шов, а потом сваривают верхнюю часть стыка;

- для труб диаметром больше 100 мм сначала сваривают правую нижнюю часть трубы, потом левую и аналогично верхнюю половину стыка. Нижние и верхние швы должны накладываться в противоположных направлениях с перекрытием нижнего и верхнего шва на 30-40 мм;

- для труб диаметром 300 мм и более сварка начинается с любой точки и делают четырьмя отдельными участками в противоположных направлениях.

Газосварка используют для газопровода диаметром до 150 мм, при толщине стенок до 5 мм, без скоса кромок и с зазором до 2 мм. Перед сборкой с трубы убирают посторонние предметы, а кромки шлифуют до металлического блеска.

2.2 Выбор сварочных материалов

В большинстве случаев при газовой сварке применяют сварочную проволоку близкую по своему химическому составу к свариваемому металлу. Нельзя применят для сварки случайную проволоку неизвестной марки. Поверхность проволоки должна быть гладкой и чистой без следов окалины, ржавчины, масла, краски и прочих загрязнений. Температура плавления проволоки должна быть равна или несколько ниже to плавления металла. Проволока должна плавится спокойно и равномерно, без сильного разбрызгивания и вскипания, образуя при застывании плотный однородный металл без посторонних включений и прочих дефектов.

Кислород при атмосферном давлении и обычной температуре газ без цвета и запаха, несколько тяжелее воздуха. При атмосферном давлении и температуре 20 градусов, масса 1м3 кислорода равна 1.33 кг. Сгорание горючих газов и паров горючих жидкостей в чистом виде в кислороде происходит очень энергично с большой скоростью, а в зоне горения возникает высокая температура. Для получения сварочного пламени с высокой температурой, необходимо для быстрого расплавления металла в месте сварки, горючий газ или пары горючей жидкости сжигают в смеси с чистым кислородом.

2.3 Выбор режимов сварки

Режимы газовой сварки определяются в основном следующими факторами: мощностью сварочного пламени, скоростью сварки, диаметром присадочного материала, углом наклона мундштука горелки. Все эти факторы связанны с толщиной свариваемого металла.

Мощность пламени определяется расходом горючего и обычно измеряется в литрах на час. Приближённо мощность ацетилено-кислородного пламени определяется по формуле:

Va=k*S, (2.1)

где Va – мощность пламени (расход ацетилена), л/ч;

S – толщина свариваемого металла, мм;

k – коэффициент пропорциональности, л/ч (для низкоуглиродистой стали – 100-130, для высоколегированной стали и чугуна – 75-100).

Va=100*4=400 л/ч;

При сварке правым способом значение коэффициента пропорциональности несколько возрастает.

Скорость сварки примерно определяется по формуле:

Vсв=A/S, (2.2)

где Vсв – скорость сварки, м/ч;

S – толщина свариваемого металла, мм;

А – коэффициент, зависящий от свойства свариваемого металла и частично от его толщины, м*мм/ч (для стали средних толщин – 12-15).

Vсв=12/4=3 м/ч;

Диаметр присадочного материала в виде проволоки определяется по формуле:

d=S/2 (2.3)

d=4/2=2 мм.