43814

Стали и их свариваемость

Контрольная

Производство и промышленные технологии

Свариваемостью называется способность металла или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединения отвечающие требования Обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия. Удовлетворительно сваривающееся те для получения качественных сварных соединений деталей их этих сталей необходимо строгое соблюдения режимов сварки определенные материалы определённая температурные условия а в некоторых случаях – подогрев термообработка; 3. при разметке заготовок учитывается укорачивание их в процессе сварки...

Русский

2013-11-08

41.16 KB

10 чел.

1. Общие сведения о сталях и их свариваемости 

Сталь – сплав железа с углеродом содержащий углерода не более 2%, а также другие элементы (примеси):

Технопримеси                                                          Вредные примеси

марганец                                                                   сера

кремний                                                                    фосфор

алюминий

Стали подразделяются  на углеродистые и легированные. По назначению различают стали конструкционные с содержанием  углерода в десятых долях процента.

Основным элементом в  углеродистых конструкционных сталях  является углерод, который определяет механические свойства  сталей этой группы. Углеродистые стали выплавляют обыкновенного качества.

По степени раскисления сталь обыкновенного качества имеет следующие обозначение:    «КП - Кипящие, ПС – Полуспокойную, СП – Спокойная». Кипящая сталь содержащая кремния  (Si) не более 0,07%, получается при неполном раскислении металла  марганец. Сталь характеризуется резко выраженной неравномерностью распределения вредных примесей (серы и фосфора) по толщине проката.

Спокойная сталь получается  при раскислением марганцем,  алюминием, и кремнием  содержит кремния (Si) не менее 0,12%; Сера и фосфор распределены      в ней более равномерно, чем в кипящей стали. Эта сталь менее склонна  к старению и отличается меньшей реакцией на сварочный нагрев

Полуспокойная сталь по склонности к старению занимает промежуточное место между кипящей и спокойной сталью. Полуспокойные стали  с номерами марок 1-5 выплавляют с нормальными и повышенным содержанием марганца , примерно до 1%. В последнем случае после номера марки ставят букву Г(например: Бст3Гпф) В сварных конструкциях в основном  применяют низкоуглеродистые стали . В сварочном производстве очень важным является понятие о свариваемости различных металлов . Свариваемостью называется способность металла или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединения отвечающие требования,  Обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия.

По свариваемости углеродистые стали условно подразделяются на четыре группы: 

1.  Хорошо свариваемые;

2.  Удовлетворительно сваривающееся, те для получения качественных сварных соединений  деталей их этих сталей необходимо строгое соблюдения режимов  сварки , определенные материалы, определённая температурные условия, а в некоторых  случаях – подогрев, термообработка;

3. Ограниченно сваривающиеся, для получения качественных сварных соединений, которые дополнительно необходим подогрев, предварительная или последовательная термообработка;

4. Плохо сваривающиеся т.е.  сварные швы склонны к образованию трещин  свойство сварных соединений пониженные, стали этой  группы обычно не  применяются для изготовления сварных конструкций.

НПО 02.2.4. С (э и гр). ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

2. Подготовка металла к сварке

Подготовка металла под сварку  заключается в правке, очистке, разметке, резке и сборки.

Правкой устраняют деформацию прокатной стали.

Листовой и сортовой металл правят в холодном состоянии на листоправильных и углоправильных вальцах и прессах.

Сильно деформированный металл правят в горючем состоянии.

Перенос размеров детали в натуральную величину с чертежа на металл называется разметкой. При этом используются инструменты  рулетка,  угольная линейка, чертилка. Проще и быстрее разметка выполняется шаблоном изготовленным из тонного металлического листа. при разметке заготовок учитывается укорачивание их в процессе сварки конструкции. Поэтому предусматривается припуск из расчёта 1 мм на каждый поперечный стык и 0,1 – 0,2 мм на 1м продольного шва.

При подготовке металла к сварке применяют приемущественно термическую резку. Часто кислородную резку особенно машинную, сочетают со снятием угла скоса кромок. После термической резке иногда проводят механическую обработку по кромкам для удаления науглероженного металла.

Сборка деталей  под сварку. Трудоёмкость сборки деталей под сварку составляет  около 30% от общей трудоёмкости изготовления изделия. Она зависит от ряда условий (серийность производства типа изделия и д.р.). Для уменьшения    времени  сборки, а также для повышения ее точности применяются различные приспособлениями. Приспособление могут быть только для сборки деталей под сварку или сварка готового изделия. Изделия обирают из прихваток. Сварочные прихватки представляют собой коротки швы с поперечным сечением до 1/3 сечение полного шва . Длина прихватки от 20 до 100 мм в зависимости от толщины металла свариваемых листов и длины шва расстояние между прихватками в зависимости от различных  условий достигает 1 мм.  

Прихватки придают изделию жесткость и препятствуют  перемещение  деталей, что  ожжет привести к трещинам в прихватках при их охлаждении. Чем больше толщина свариваемых листов тем больше растягивающая усадочная сила в прихватках. Поэтому Сборку на сварочных прихватках и более возможность образования трещин. Поэтому сборку на сварочных прихватках применяют для конструкций из листов небольшой толщиной (до 6-8-мм). При Значительной толщине листов необходимо обеспечить податливость деталей и сборку изделия на механических приспособлениях.

НПО 02.2.4. С (э и гр). ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

3. Оборудования для полуавтоматической сварки.

   Шланговые  полуавтоматоры, предназначенные для сварки в защитных газах  содержат следующие основные элементы источник питания дуги постоянного тока, горелка 1с держателем, шланг для подвода к горелке электродной или присадочной проволоки, механизм подачи проволоки с катушкой для неё и блок управления полуавтоматом. Эти элементы  отличающиеся конструктивными особенностями , входят во все разновидности полуавтоматов.

Газовая магистраль состоит из баллона с газом, подогревателя и осушителя , которые применяют только при использовании углекислого газа, а также из редуктора , расходомера , газоэлектрического клапана и шланга, соединяющего эти элементы со сварочной горелкой.

Полуавтоматы состоят из подающего механизма, источника питания постоянного тока или импульсной источника питания, сварочной горелки газовой аппаратуры и соединённых  гибких шлангов. В комплекте полуавтомата входит сварочная горелка типа ГДПГ. Управления полуавтоматом осуществляется  специальным блоком    БУСП-2.

В режиме накладки блок управления обеспечивает выполнение следующих операций: включение подачи газа для настройки его расхода или дозировки; установк4а заданной скорости подачи проволоки : выбор рабочего цикла для сварки длинными, короткими и точечными швами.

В режиме сварки блок управления обеспечивает выполнение команд начала и окончания сварки.

При поступлении команды начала сварки включается подача газа , затем источник питания и через0,5 сек. Включается подача проволоки . При поступлении команды о прекращении сварки выключается электродвигатель подающего механизма и производится его торможение, отключается источник питания и подача защитного газа; блок управления возвращает схему в исходное положения.

НПО 02.2.4. С (э и гр). ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

4.  Сварочные материалы

Углекислый газ (СО2) – бесцветный, со слабым запахом, с резко выраженными окислительными свойствами, хорошо растворяется в воде.

Тяжелее воздуха в 1,5 раза, может скапливаться в плохо проветренных помещениях, в колодцах, приямках. Выпускает ( ГОСТ 8050-85)трех сортов:высший-99,8% СО2,  1-й-99,5% и2-й-99,8%. Двуокись углерода 2-го сорта применять не рекомендуется . Для снижения влажности   СО2  рекомендуется установить баллон вентиля вниз и через 1-2 ч открыть вентиль на 8-10 с для удаления воды. Перед сваркой из нормально установленного баллона выпускают небольшое количество газа, чтобы удалить попадавший внутрь воздух. В углекислом газе сваривают чугун, низко- и среднеуглеродистые, низколегированные конструкционные коррозионностойкие стали.

Смесь аргона, углекислого газа и кислорода – трекомпонентная смесь обеспечивает  высокую стабильность процесса и позволяет  избежать пористости швов. Оптимальный состав: 75% аргона, 20% углекислого газа и   5 % кислорода. Применяется при сварке углеродистых, нержавеющих и высоколегированных  конструкционных сталей.

Сварочные проволоки

Стальная

Проволоку различают по назначению: для сварки или наплавки.

Всего выпускают около 80 марок проволоки.

Буквы «Св» означают, что проволока сварочная. Через дефис указывают марку стали, из которой изготовлена проволока. Первая цифра соответствует содержанию углерода в сотых долях процента. Буквы означают наличие легирующих элементов в процессах , которые указывают числом, следующим за буквенным обозначением.

Для сварки низкоуглеродистых сталей используется шесть  марок:

 Св-08, Св-08А, Св-08АА, Св-08ГА, Св-10ГА, Св-10Г2.

Для низко- и среднелегированных сталей 30 марок, например: Св-08ГС Св-08Г2С, Св-18ХГС и др.

Для сварки высоколегированных сталей применяют 41 марку проволоки Св-08Х14ГНТ, Св-12Х13 и др.

   Если после буквы цифра отсутствует, то количество данного элемента не превышает  1%. Буква «А» в конце маркировки свидетельствует о пониженном содержании серы и фосфора , а буква «АА»- о ещё меньшем их количестве .

Низкоуглеродистую и легированную проволоки выпускают не омеднёнными и омедненными (условное обозначение - О). Омеднение защищает проволоку от окисления и улучшает токоподвод.

 

НПО 02.2.4. С (э и гр). ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

В конце маркировки может стоять буква «Э».  Это означает, что проволока служит для изготовления электродов.  Буква «Ш», «ВД» или «ВИ» говорят      о том, что сталь для изготовления проволоки изготовлена соответственно электрошлаковым,  вакуумно-дуговым переплавом или в вакуумно-индукционных печах.

Пример Условного обозначения сварочной проволоки диаметром 3 мм марки Св-08А с омедненной поверхностью из стали, поученной электрошлаковым переплавом.

В конце маркировки может стоять буква «Э».  Это означает, что проволока служит для изготовления электродов.  Буква «Ш», «ВД» или «ВИ» говорят      о том, что сталь для изготовления проволоки изготовлена соответственно электрошлковым,  вакуумно-дуговым переплавом или в вакуумно-индукционных печах.

Пример Условного обозначения сварочной проволоки диаметром 3 мм марки Св-08А с омедненной поверхностью из стали, поученной электрошлаковым переплавом.

МАРКА                        ОБОЗНАЧЕНИЕ

Диаметр     3мм | Марка стали: 0,08% углерода   Электрошлаковые переплав

        |              |        |                |

     3 Св - 08А – О – Ш ГОСТ 2246-70

                    |                                   |                    |_________    ____________|

            Проволока-             Омедненная                       

            -сварочная                                                        Стандарт

Стальная сварочная проволока выпускается следующих  диаметров (мм):

03; 0,5; 0,; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0;     и     12,0

Проволока поставляется в мотках диметром 150-170 мм, массой от 1,5 до 40 кг, а также намотанной на катушку и кассеты.

Поверхность проволоки должна быть чистой и гладкой , без трещин, расслоений, плен, закатов, раковин, забоин, окалины, ржавчину, масла,  и других загрязнений.

Плавлением в 5%-ном растворе соляной кислоты. Можно очищать проволоку, пропуская её через специальные механические устройства , а также шлифовальной бумагой до металлического блеска. Перед очисткой бухту проволоки рекомендуется отжечь при температуре 150-200 С в течение 1,5-2 часов.

Обязателен сертификат с указанием предприятия – изготовителя, условного обозначения проволоки, номера плавки и партии, состояния. При утере сертификата проволока может быть использована только после определения её химического состава.

НПО 02.2.4. С (э и гр). ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Порошковая проволока

Представляет собой трубчатую проволоку, заполненную порошкообразным наполнителем  - шихтой. Оболочку изготовляют из стальной (чаще низкоуглеродистой) ленты толщиной 0,2-0,5 мм. Шихта – это смесь порошков из газообразующих, шлакообразующих компонентов, обеспечивающих защиту зоны сварки, сварочной ванны и околошовной зоны.

Порошковые проволоки позволяют снизить разбрызгивание электродного металла, повысить производительность сварки.

Перед сваркой порошковой проволоки рекомендуется прокаливать при температуре 230-250 С  в течение двух часов. Сварка не прокаленной проволокой допускается, но только при увеличенном вылете электрода до 40-60 мм. При этом рекомендуется, чтобы расстояние от токоподводящего наконечника до среза сопла была 15-25 мм.

В условном обозначении сварочных порошковых проволок первые две буквы обозначают тип проволоки: ПГ – проволока для сварки в защитных газах: ПС – самозащитная проволока. Цифра соответствует  пределу прочности металла шва в кгс/мм.

В условном обозначении сварочных порошковых проволок первые две буквы обозначают тип проволоки: ПГ – проволока для сварки в защитных газах: ПС – самозащитная проволока. Цифра соответствует  пределу прочности металла шва в кгс/мм.

Буква после цифры – допустимые пространственные положения.

Н – Нижнее и горизонтальное на вертикальной плоскости, за исключением облицовочного шва ;

В – Нижнее, вертикальное, горизонтальное на вертикальной плоскости

Вх – только для горизонтальных швов;

Ву – только для вертикальных швов;

Т – все положения, включая кольцевые швы без вращения.

Цифра после буквы соответствует группе по критической температуре перехода к хрупкому разрушению.

НПО 02.2.4. С (э и гр). ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

5.  Выбор параметров режима сварки.

Род и полярность тока.

Сварку обычно выполняют на постоянном токе обратной полярности. Иногда возможна сварка на переменном токе. При прямой полярности скорость расплавления 1,4-1,6 раз выше , чем при обратной однако дуга горит менее стабильно с интенсивным разбрызгиванием «Диаметр электродной проволоки» . Выбирают в приделах 0,5 – 3,0 мм.

В зависимости от толщины  свариваемого материала и положение шва в пространству. Чем меньше диаметр проволоки, тем устойчивое горение дуги , больше глубина  проплавления и коэффициент наплавки меньше разбрызгивание. Больший диаметр проволоки требует увеличение сварного тока.

Сварочные ток.

Устанавливают в зависимости от диаметра электрода и толщины  свариваемого металла. Сила тока  определяет глубину проплавления  и производительность процесса в целом. Ток регулирует скоростью подачи сварной проволоки.

Напряжение  на дуге.

С ростом напряжение на дуге  глубина проплавление уменьшается, а ширина шва и разбрызгивание увеличиваются. Ухудшается газовая защита, образуются поры. Напряжение на дуге устанавливают в зависимости от выбранного сварочного тока и регулируют положением вольт амперной  характеристики,  изменяя напряжение холостого тока источника питания.

Скорость подачи электродом проволоки связана со сварным током. Устанавливают с таким расчётом, чтобы процесс сварки происходил стабильно, без коротких замыканий и обрывов дуги.     

         

Скорость сварки.

Устанавливают в зависимости от толщины свариваемого металла с учётом качественного формирования шва. Металл большой толщины лучше сваривать узкими швами на высокой скорости.

Медленная сварка способствует разрастанию сварочной ванны и повышает вероятность образования пор в металле шва.

Расход защитного газа.

Определяют в зависимости от диаметра проволоки и силы сварочного тока.  Для улучшения газовой защиты увеличивают расход газа, снижают скорость сварки, приближают сопло к поверхности металла или используют защитные экраны.

НПО 02.2.4. С (э и гр). ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Порошковая проволока

Представляет собой трубчатую проволоку, заполненную порошкообразным наполнителем  - шихтой. Оболочку изготовляют из стальной (чаще низкоуглеродистой) ленты толщиной 0,2-0,5 мм. Шихта – это смесь порошков из газообразующих, шлакообразующих компонентов, обеспечивающих защиту зоны сварки, сварочной ванны и околошовной зоны.

Порошковые проволоки позволяют снизить разбрызгивание электродного металла, повысить производительность сварки.

Перед сваркой порошковой проволоки рекомендуется прокаливать при температуре 230-250 С  в течение двух часов. Сварка не прокаленной проволокой допускается, но только при увеличенном вылете электрода до 40-60 мм. При этом рекомендуется, чтобы расстояние от токоподводящего наконечника до среза сопла была 15-25 мм.

В условном обозначении сварочных порошковых проволок первые две буквы обозначают тип проволоки: ПГ – проволока для сварки в защитных газах: ПС – самозащитная проволока. Цифра соответствует  пределу прочности металла шва в кгс/мм.

В условном обозначении сварочных порошковых проволок первые две буквы обозначают тип проволоки: ПГ – проволока для сварки в защитных газах: ПС – самозащитная проволока. Цифра соответствует  пределу прочности металла шва в кгс/мм.

Буква после цифры – допустимые пространственные положения.

Н – Нижнее и горизонтальное на вертикальной плоскости, за исключением облицовочного шва ;

В – Нижнее, вертикальное, горизонтальное на вертикальной плоскости

Вх – только для горизонтальных швов;

Ву – только для вертикальных швов;

Т – все положения, включая кольцевые швы без вращения.

Цифра после буквы соответствует группе по критической температуре перехода к хрупкому разрушению.

НПО 02.2.4. С (э и гр). ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

6. Техника сварки.

Вертикальные швы.

Сварка осуществляется со свободным формированием шва проволоками диаметром 0,8-1,2 мм. На режимах  с частыми короткими замыканиями и импульсной дугой.

Дугу наплавляют на передний край ванны стремясь уменьшить стекания жидкого металла и одновременно проплывать корень шва.

Металл толщиной до 4 мм сваривают без поперечного колебаний а больших толщин с колебаниями горелки .

При сварки  односторонних вертикальных швов рекомендуется соединять с зазором.

НПО 02.2.4. С (э и гр). ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

7.Охрана труда и техника безопасности при сварке.

Основными опасностями  и вредностями приводящими к производственным травмам при электросварочных работах являются;

Поражение электрическим током, поражение зрения и открытой поверхности кожи излучением электрической дуги.

Отравления организма вредными газами , пылью и испарениями, выделяющиеся при сварки травмы от взрывов баллонов сжатого газа , ацетиленовых генераторов и сосудов из под горючих веществ, механические травмы при заготовки тельных и сборочных  сварных операциях.

Опасность радиационного поражения  при контроле сварных соединений радиационными методами.

Каждый рабочий день, при поступление на работу проходит инструктаж или специальный тех минимум по технике безопасности.

Технике безопасности - совокупность технических и организованных на созданий труда. Ответственность за организацию и состояния технике безопасности  на предприятиях несёт администрация  этих предприятий.

Общий контроль  за выполнением норм и правил охраны труда, в том числе  правил технике безопасности осуществляют соответствующие инспекции и профсоюзные организации ГОСГОДТЕХАДЗОР. Госсанинспекция, инспекция пожарного надзора.

НПО 02.2.4. С (э и гр). ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

8.  Контроль качества сварных швов.

Сварные соединения считают качественными, если они не имеют недопустимых  дефектов и их свойства  удовлетворяют  требования, предприятиям к ним в соответствии с условиями эксплуатации сварного узла или конструкции.

Качество сварных соединений контролируют следующими видами контроля:

Предварительным, в процессе которого выполняют проверку качества исходных материалов, контроль подготовки деталей под сварку и сборку узлов а также состояния оснастки, сварного оборудования и приборов, квалификации сборщиков и сварщиков; на стадии предварительного контроля выполняют испытания на свариваемости, включающие в себя механические испытания метало графических исследования  сварных соединений и испытаний  на сопротивляемость образованию  горючих и холодных трещин.

Текущим  предусматривающим проверку соблюдение технологии сварки, зачистки промежуточных швов, заварку кратеров и т.д.

Окончательным  контролем  готовых сварных конструкций, которых проводится в соответствии  требованиями, предъявляемыми к изделию

Трудоёмкость контрольных операций может доходить до 30% общей трудоёмкости изготовления сварной конструкции.

По месту расположению различают дефекты наружные и внутренние. К наружным относят дефекты, которые могут быть обнаружены внешним осмотром (дефекты формирования шва, кратеры,  трещины и поры, выходящие на поверхность).

Для обнаружение внутренних дефектов требуется специальные методы неразрушающего и разрушающего контроля.

Дефекты оказывают большое влияние на прочность сварных соединений и нередко являются причиной преждевременного разрушения сварных конструкций. Особенно опасны трещины и не провары,  резко снижающие прочность, особенно при циклических нагрузках.

Внешний осмотр служит для  определения наружных дефектов  сварных швов  несоответствии  геометрических размеров  швов, проектным , подрезы, не провары,  поверхностные  трещины и наружные  поры,   крупная чешуйчатость  и не равномерность шва, не заплавленные кратеры, коробления изделий или отдельных  его элементов. Внешний осмотр производят  невооружённым глазом или лупой не более 10 – кратного увеличения. Контролю внешним осмотром подвергают все сварные конструкции.

НПО 02.2.4. С (э и гр). ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

НПО 02.2.4. С (э и гр). ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

60484. Шкідливі звички (година спілкування для учнів початкових класів) 44 KB
  Обладнання до уроку: вірші прислів’я вислови про здоров’я. Хід уроку: Учитель: Діти сьогодні у нас урок на тему: Шкідливі звички на дошці плакат з написом: Здоровя неоціненний скарб Учитель: Діти прочитайте вислів з дошки.
60487. Формування пізнавальної активності і творчої самостійності учнів на уроках української мови та літератури і в позаурочний час 145 KB
  Цікаві завдання і мовні ігри це по суті вправи спрямовані на засвоєння й осмислення знань у жвавій приємній атмосфері. У кожному разі цікаві мовні завдання передбачають досягнення дидактичної мети розширення і зміцнення мовних знань збагачення...
60491. Автоматизація звука «С» в складах, словах 133.5 KB
  Мета: 1. Продовжувати роботу на чіткою артикуляцією звука. Промова ізольованого звука. Автоматизація звука С в складах.
60492. Звичайні дроби 35.5 KB
  В кожного на грудях емблема правильний і неправильний дріб. Я правильний дріб. У мене чисельник менше знаменникая завжди менше одиниці і на координатному промені знаходжусь лівіше ніж будьякий неправильний дріб...