- •Федеральное агентство по образованию рф
- •Расчет, проектирование и подводная сварка и резка морских нефтегазовых сооружений
- •Сергей Александрович Шестаков, Олег Викторович Душко расчет, проектирование и подводная сварка и резка металлоконструкций
- •Программа курса и конспект лекций по дисциплине «подводная сварка и резка металлоконструкций»
- •1. Введение
- •1. Основные сведения по электротехнике.
- •1.1. Электрический ток.
- •1.2. Электрическая цепь.
- •1.3. Основные параметры электрического тока. Закон Ома.
- •1.4. Тепловое действие электрического тока.
- •1.5. Магнитные и электромагнитные явления.
- •1.6. Электрические генераторы.
- •2. Основы теории сварки.
- •2.2 Сварные соединения и швы
- •3. Основные термические источники энергии при сварке
- •3.1. Сварочная дуга
- •3.2. Электрические свойства дуги.
- •3.4. Горение дуги.
- •3.5. Перенос металла с электрода в сварочную ванну
- •3.6. Действие магнитного поля на сварочную дугу.
- •3.7. Техника зажигания дуги. Наплавленный металл и образование валика.
- •3.8. Газовое пламя
- •4. Физико-химические процессы при сварке
- •4.1. Плавление электродного и основного металла
- •4.2. Формирование и кристаллизация сварочной ванны
- •4.3. Металлургические процессы при сварке
- •4.4. Термический цикл сварки и структура сварного соединения
- •5. Деформации и напряжения
- •5.1. Деформации и напряжения при сварке
- •5.2. Способы уменьшения сварочных деформаций и напряжений
- •5.3. Прочность сварных соединений и конструкций
- •6. Свариваемость металлов и свойства сварных соединений
- •6.1. Окисляемость металла при сварке,
- •6.2. Горячие и холодные трещины при сварке
- •6.3. Коррозионная стойкость сварных соединений
- •6.4. Свариваемость сталей
- •6.5. Особенности сварочной дуги под водой.
- •7. Оборудование, инструменты и приспособления для сварки и резки металлов под водой.
- •7.1. Сварочные генераторы постоянного тока
- •7.2. Уход за генератором
- •7.3. Возможные неисправности генератора, их причины и способы устранения
- •7.4. Автомат асн-55
- •7.5. Подготовка к пуску и пуск сварочного агрегата
- •7.6. Преобразователи
- •7.7. Выпрямители
- •7.8. Использование источников питания, не приспособленных для сварки
- •7.9. Определение полярности сварочных генераторов.
- •7.10. Подводный сварочный полуавтомат
- •7.11. Комплектация, назначение и устройство узлов полуавтомата
- •7.12. Функциональная схема полуавтомата
- •Монтажная схема соединения узлов полуавтомата
- •7.13. Подготовка полуавтомата к работе
- •7.14. Уход за полуавтоматом
- •7.15. Электродержатели
- •7.16. Кислородные редукторы
- •7.17 Защитные стекла. Вспомогательный инструмент
- •7.18. Электроды
- •7.19. Прочие материалы для дуговой сварки
- •8. Основы технологии подводной дуговой сварки
- •8.1. Типы сварных соединений
- •8.2. Подготовка металла под сварку
- •8.3. Техника выполнения сварки под водой
- •8.4. Наплавка валиков
- •8.5. Сварка стыковых соединений
- •8.6. Сварка соединений валиковым швом
- •8.7. Сварка опирающимся электродом
- •9. Дефекты сварных швов
- •10. Понятие о режиме и производительности сварки вручную под водой
- •11. Напряжения и деформации при сварке
- •12. Практические работы по сварке под водой
- •12.1. Заварка трещин в корпусе судна
- •12.2. Обварка кромок листов обшивки судна
- •12.3. Постановка и приварка заплат
- •12.4. Приварка судоподъемных проушин
- •12.5. Постановка ребер жесткости на заплаты
- •12.6. Ремонт рулевых устройств корабля
- •12.7. Сварка подводных напорных трубопроводов
- •13. Резка металла под водой
- •13.1. Подводная электродуговая резка
- •13.2. Подводная электрокислородная резка
- •13.3. Разделка на металл корпуса затонувшего судна
- •13.4. Резка заусенцев
- •14. Подводные взрывные работы
- •14.1. Классификация взрывчатых веществ
- •14.2. Форма и конструкция зарядов
- •14.3. Средства взрывания
- •14.4. Методы взрывных работ под водой
- •14.5. Расчеты зарядов при проведении взрывных работ под водой
- •14.6. Взрывание сооружений из кирпича, отдельных камней, бетона.
- •14.7. Взрывание дерева под водой.
- •14.8. Перебивание троса.
- •Раздел 2
- •1. Введение
- •2. Образование холодных трещин
- •3. Образование горячих трещин
- •4. Прочность
- •5. Образование трещин от перенапряжения в результате коррозии
- •6. Усталостное разрушение
- •7. Выводы
- •1. Введение
- •2. Методы осуществления подводной сварки
- •3. Исследования cbi в области мокрой сварки
- •1. Введение
- •2. Гидросварка
- •3. Техника сварки под водой
- •4. Совершенствование методов подводной сварки
- •5. Применение подводной сварки
- •1. Введение
- •2. Проведение экспериментов
- •Металлические конструкции и их расчет
- •1. Условное обозначение швов сварных соединений
- •Пример условного обозначения нестандартного шва сварного соединения
- •2. Швы сварных соединений
- •3. Методы расчета прочности и выносливости сварных соединений
- •3.1. Метод расчета сварных конструкций по предельному состоянию
- •3.2. Метод расчета сварных конструкций по допускаемым напряжениям
8.7. Сварка опирающимся электродом
Способ сварки опирающимся электродом сравнительно прост, не требует от водолаза-сварщика высокой квалификации и может быть осуществлен в условиях плохой видимости, что важно в подводных условиях.
Электрод с толстым прочным слоем обмазки, установленный под углом к свариваемой поверхности изделия, опирается краем слоя обмазки на поверхность изделия. Постоянство длины дуги обеспечивается величиной козырька, который в процессе сварки почти не изменяется. Колебательных движений концом электрода поперек шва не требуется. Работа водолаза-сварщика в основном сводится к перемещению дуги по шву с сохранением постоянного угла наклона электрода. По отношению к другим видам дуговой сварки этот способ имеет ряд преимуществ. Дуга горит в пространстве, почти полностью закрытом козырьком конца электрода и толстым слоем расплавленного шлака. Толстый слой обмазки электрода дает большое количество шлака, который хорошо защищает сварочную ванну, уменьшает разбрызгивание металла. Сварной шов почти полностью уходит внутрь металла, тем самым делая повышенной глубину провара. Горение дуги обладает большой стабильностью и незначительными колебаниями сварочного тока и напряжения. Наличие козырька предотвращает возможность короткого замыкания электрода с изделием. Изменяя наклон электрода, можно получать швы различного сечения.
Обмазка
Сварка опирающимся электродом
Чем больше наклон, тем меньше ширина валика. При меньшем наклоне валик образуется шире и полнее.
Сварка под водой опирающимся электродом имеет свои особенности. Так, при сварке стыковых соединений сравнительно толстых листов угол раскрытия делают равным 120°, а притупление — 6... 7 мм/При толщине листов 8 мм разделка кромок не делается, а сварка производится за один проход. При этом необходимо соблюдать минимальный стыковой зазор (не более 1,2... 1,5мм) во избежание образования пор. Ток для сварки опирающимся электродом устанавливается несколько выше, чем при' сварке обычным дуговым способом: для электродов диаметром 4.мм — 200 ... 240 А, а диаметром 5 мм — 250... 300 А.
Способом опирающегося электрода можно сваривать швы во всех положениях в пространстве. Сварка производится электродами марки ЭХЮ-55 на постоянном токе обратной полярности и на переменном токе.
Выполнение сварочных швов в вертикальном положении производят сверху вниз, электрод наклоняют в сторону ведения сварки и сварку ведут без колебательных движений.
При сварке стыковых и тавровых соединений или при сварке внахлестку в нижнем положении угол наклона электрода по оси шва к поверхности металла равен 60 ... 70°, а в сторону от оси при сварке встык — 90° и при сварке валиковых швов — 45°. В вертикальном положении угол наклона электрода вдоль оси шва равен 40... 45°, а в сторону от оси шва остается таким же, как и в нижнем положении.
Основным правилом сварки опирающимся электродом является сохранение постоянного положения электрода. Если в процессе сварки электрод будет «сваливаться» в сторону, то и направление шва будет изменяться в ту сторону, в какую отклоняется электрод.
