Full Text

В производство внедрена технология сварки продольных и кольцевых стыковых швов толстостенных конструкций в виде сборочных единиц из стали 09Г2С и стали 20 комбинированным способом, который подразумевает проведение работ в два этапа. На первом этапе производится проварка корня шва полуавтоматической сваркой в смеси защитных газов, а на втором – окончательное заполнение разделки автоматической сваркой под флюсом. По результатам выполненной работы* для толщин 45–70 мм выбрана разделка свариваемых кромок, приведенная на рис. 1. Рис. 1. Разделка кромок под сварку Приведенная разделка обеспечивает доступность проварки корня шва как ручной аргонодуговой сваркой, так и механизированной сваркой, кроме этого, обеспечивается хорошая отделяемость шлаковой корки. Тем самым исключается возможность появления зашлаковок, что подтверждается результатами рентгенографического и ультразвукового контроля сварных соединений. В сравнении с разделкой, рекомендуемой ГОСТ 8713–79, приведенная разделка снижает количество проходов и расход присадочных материалов для заполнения. Также отпадает необходимость применения остающихся подкладок, замковых соединений и флюсовых подушек, что значительно упрощает технологию сборки и сварки изделий. Кроме этого, появляется возможность выполнять сварные соединения на изделиях с малым внутренним диаметром, где затруднено применение остающихся подкладок в связи с трудностью удаления их механическим путем после сварки, а также флюсовых подушек. Дополнительно появляется возможность выполнять сварные соединения на изделиях, имеющих несколько швов разного диаметра со стыкуемыми кромками конических и цилиндрических деталей в одной сборочной единице. При сборке под сварку кольцевых и продольных швов для обеспечения корневого провара устанавливался зазор в пределах 2–3 мм. Сборка производилась на прихватки, выполняемые ручной аргонодуговой или полуавтоматической сваркой. Проварка корня шва (первые 3–4 прохода, рис. 2) выполнялась механизированной сваркой в смеси газов (Ar 82% + CO2 18 %) сварочной проволокой Св-08Г2С. Для механизированной сварки было использовано оборудование фирмы EWM Phoenix 521 (Германия). Рис. 2. Проварка корня шва: 1–4 – порядок наложения валиков Сварку производили на следующих режимах: – сварочный ток 230–260 А, – напряжение дуги 28–32 В, – диаметр проволоки 1,2 мм, – расход защитного газа 14–18 л/мин. Применение проварки корня шва в сварном соединении позволило исключить возникновение прожогов при автоматической сварке под флюсом. Заполнение разделки выполнялось способом автоматической сварки под слоем флюса. Использовался сварочный трактор А2 фирмы ESAB (Швеция), также применялся специализированный стапель, включающий в себя перемещаемую по рельсовом пути рабочую площадку с установленным на ней сварочным трактором (рис. 3). Данная установка позволяет сваривать продольные швы обечаек длиной до 2 м и кольцевые швы диаметром от 800 до 3000 мм, как с наружной, так и со внутренней стороны. На параллельных рельсовых путях установлены четыре секции саморегулируемых роликоопор (на рис. 3 не показаны), которые позволяют осуществлять сварку кольцевых швов корпусов различной длины. Грузоподъемность одной секции роликоопоры 10 т. Режимы автоматической сварки проволокой Св-10НМА диаметром 3 мм под флюсом АН-348А приведены ниже: – сварочный ток 450–500 А, – напряжение дуги 35–42 В, – скорость сварки 15–20 м/ч. При выполнении продольных швов на обечайках применяются технологические выводные планки, выполненные из того же металла, однотипной толщины и разделки кромок, т.е. с которых начинается и которыми заканчивается процесс сварки, причем одна из выводных планок выполняет роль образца-свидетеля (рис. 4). Образец-свидетель предназначен для полного комплекса методов контроля (неразрушающий и разрушающий) на подтверждение механических свойств сваренных сборочных единиц, сваренных с про-дольными и кольцевыми швами. Рис. 3. Рабочая площадка с установленным на ней сварочным трактором А2 Рис. 4. Макрошлифы сварных соединений В соответствии с требованиями конструкторской документации механические характеристики металла шва должны быть следующими: σв, кгс/мм2 KCU–60, Дж/см2 Статический изгиб, град 44 29,4 60 Описанная выше технология позволила обеспечить следующие механические характеристики металла сварного шва (таблица). Механические характеристики металла сварных соединений, выполненных комбинированным способом без подкладки Номер образца σв, кгс/мм2 KCU–60, Дж/см2 Статический изгиб, град 1 54–56 90 105 118 126 129 (выдержали) 2 55–57 95 97 102 138 134 (выдержали) 3 49–51 152 123 148 137 134 (выдержали) 4 51 131 156 161 140 142 (выдержали) 5 50–51 99 104 109 143 140 (выдержали) Из образцов-свидетелей изготавливали шлифы (см. рис. 4). По данным металлографических исследований сварные соединения соответствуют требованиям конструкторской документации. Приведем результаты замеров твердости: Область испытания Основной металл Металл ЗТВ Металл шва Твердость, НВ 170–174 179–183 179–183 Внедренная технология комбинированного способа сварки обеспечила высокое качество сварных соединений по результатам ультразвукового и радиографического контроля. Проведенные гидравлические испытания на прочность Рпроб = 198+2 кгс/см2 в течение 30 мин и выдержка в течение 3 ч при рабочем давлении Рраб = 120+2 кгс/см2 сборочных единиц подтвердили требуемое качество сварных швов по конструкторской документации.

About the authors

Aleksandr Jurevich Derevyannykh

Mashine Building Plant, Perm

Email: o-610@pzmash.perm.ru
614014, Perm, Novozvjaginskaya st., 57 the Process Engineer, Mashine Building Plant

Nikolay Aleksandrovich Kokoulin

Mashine Building Plant, Perm

Email: o-610@pzmash.perm.ru
614014, Perm, Novozvjaginskaya st., 57 The Technical Head, Mashine Building Plant

Andreuy Alekseevich Borodulin

Mashine Building Plant, Perm

Email: o-610@pzmash.perm.ru
614014, Perm, Novozvjaginskaya st., 57 The Process Engineer, Mashine Building Plant

Mihail Aleksandrovich Bayandin

Mashine Building Plant

Email: o-610@pzmash.perm.ru
614014, Perm, Novozvjaginskaya st., 57 the Main Technologist, Mashine Building Plant

Sergey Evgenevich Dudarev

Mashine Building Plant, Perm

Email: o-610@pzmash.perm.ru
614014, Perm, Novozvjaginskaya st., 57 The Main Welder, Mashine Building Plant

Victor Vasilevich Karatysh

Perm National Research Polytechnic University

Email: vkaratysh@mail.ru
614990, Perm, Komsomolsky av., 29 Candidatе of Technical Sciences, Senior Lecturer, Perm National Research Polytechnic University

Statistics

Views

Abstract - 49

PDF (Russian) - 38

Refbacks

• There are currently no refbacks.