Введение

Сварочная техника и технология занимают оно их ведущих мест в современном производстве, Многие конструкции современных машин и сооружений изготовить без помощи сварки невозможно. Развитие техники предъявляет все новые требования к способам производства и, в частности, к технологии сварки. Сегодня сваривают материалы, которые еще относительно недавно считались экзотическими. Постоянно усложняются условия, в которых выполняются сварочные работы: сваривать приходится под водой, при высоких температурах, в глубоком вакууме, при повышенной радиации, в невесомости.

Необходимость повышения производительности труда ведет к увеличению уровня механизации и автоматизации сварочного производства, к его оснащению новыми сложными машинами и агрегатами. Без которых сегодня немыслимо серийное производство многих видов продукции. В сварочном производстве активно внедряют роботы, что позволяет без участия рабочего-сварщика.

Все это предъявляет повышенные требования к квалификации специалистов в области сварки, в особенности рабочих- сварщиков, так как именно они непосредственно осваивают новые способы и приемы сварки, новые сварочные машины. Сегодня рабочему-сварщику недостаточно уметь выполнять несколько, пусть даже сложных, операций освоенного им способа сварки. Он должен понимать физическую сущность основных процессов, происходящих при сварке, знать особенности сварки различных конструкционных материалов, а также смысл и технологические возможности других, как традиционных, так и новых, перспективных способов сварки.

1.Описание сварной конструкции

Сварная конструкция «Сварной бак» выполняется из стали марки Ст3 ГОСТ 380-94 (низкоуглеродистая обыкновенного качества).

Сварная конструкция «Сварной бак» выполняется из следующих конструктивных элементов (деталей):

1. Днище (поз.1) – 300 х 210 х 15– 1шт.

2. Поперечная стенка (поз.2, 3) – 195 х 222 х 15- 2 шт.

3. Продольная стенка (поз. 4,5) - 300 х 222 х 15– 2 шт.

4. Продольная труба (поз.6,7) –L = 300мм, Ø 26,8мм–2 шт.

5. Поперечная труба (поз. 8,9) – L = 210мм, Ø 26,8 мм- 2 шт.

Все детали выполняются из одного материала стали Ст 3 ГОСТ 380 – 94.

Для соединения конструктивных элементов применены сварные соединения типов:

1. У 4 № 2 –угловое соединение без скоса кромок с проваром по замкнутому контуру.

2. Т 1 № 3 –тавровое соединение без скоса кромок с односторонней проваркой по замкнутому контуру.

Все сварные соединения выполняются ручной дуговой сваркой по

ГОСТ 5264-80 электродами типа Э46 А марки ОК 46 диаметром 4мм.

1. Описание материалов сварной конструкции

2.1 Описание основного металла

Для изготовления элементов сварной конструкции «Сварной бак» применяется сталь марки Ст 3 ГОСТ380 - 94– эта сталь низкоуглеродистая обыкновенного качества.

Для определения свариваемости основного металла необходимо знать его химический состав и механические свойства.

Таблица 1. Химический состав стали

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr
0.14 - 0.22	0.05 - 0.15	0.4 - 0.65	до 0.30	до 0.04	до 0.04	до 0.30

Углерод (С) – одна из важнейших примесей, определяющая прочность, пластичность, закаливаемость и др. характеристики стали. Содержание углерода в сталях до 0,25% не снижает свариваемости. Более высокое содержание "С" приводит к образованию закалочных структур в металле зоны термического влияния (далее по тексту – ЗТВ) и появлению трещин.

Сера (S) и фосфор (P) – вредные примеси. Повышенное содержание "S" приводит кобразованию горячих трещин – красноломкость, а "P" вызывает хладноломкость. Поэтому содержание "S" и "P" в низкоуглеродистых сталях ограничивают до 0,4-0,5%.

Кремний (Si) присутствует в сталях как примесь в количестве до 0,3% в качестве раскислителя. При таком содержании "Si" свариваемость сталей не ухудшается. В качестве легирующего элемента при содержании "Si" – до 0,8-1,0% (особенно до 1,5%) возможно образование тугоплавких оксидов "Si", ухудшающих свариваемость стали.

Марганец (Mn) при содержании в стали до 1,0% – процесс сварки не затруднен. При сварке сталей с содержанием "Mn" в количестве 1,8-2,5% возможно появление закалочных структур и трещин в металле ЗТВ.

Хром (Cr) в низкоуглеродистых сталях ограничивается как примесь в количестве до 0,3%. В низколегированных сталях возможно содержание хрома в пределах 0,7-3,5%.

В легированных сталях его содержание колеблется от 12% до 18%, а в высоколегированных сталях достигает 35%. При сварке хром образует карбиды, ухудшающие коррозионную стойкость стали. Хром способствует образованию тугоплавких оксидов, затрудняющих процесс сварки.

Никель (Ni) аналогично хрому содержится в низкоуглеродистых сталях в количестве до 0,3%. В низколегированных сталях его содержание возрастает до 5%, а в высоколегированных – до 35%. В сплавах на никелевой основе его содержание является превалирующим. Никель увеличивает прочностные и пластические свойства стали, оказывает положительное влияние на свариваемость.

Таблица 2. Механические свойства стали

σв (МПа)	Ϭ5, %	σТ (МПа)	Ψ, %	ан Дж/м²	НВ
380-490	25	250	58-65	7	126-131

Ϭ в – предел прочности при растяжении;

Ϭ т – предел прочности металла;

Ϭ5 – относительное удлинение;

Ψ – относительное сужение;

ан – ударная вязкость.