ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ВОДНЫХ КОММУНИКАЦИЙ»
А.А. Трофимов
Разработка технологии сварки углеродистых сталей
Учебное пособие по выполнению практических работ
Санкт – Петербург
2009
Рецензент:
кандидат технических наук ,доцент кафедры ТС СПГУВК
В.А.Голицин
Трофимов А.А.
Разработка технологии сварки углеродистых сталей: Учебное пособие по выполнению практических работ- СПб.: ФГОУ ВПО СПГУВК, 2009.-28с.
Учебное пособие содержит общие положения по технологии ручной дуговой сварки плавящимся электродом, расчет режимов сварки, перечень технологических операций, обеспечивающих получение качественного сварного соединения.
Пособие предназначено для студентов очной и заочной форм обучения, специальностей 180101.65 «Кораблестроение», 180105.65 «Судовые энергетические установки», 180403.65 «Эксплуатация судовых энергетических установок», изучающих дисциплину «Основы сварки».
Цель и содержание работы.
Цель работы: выбор варианта заполнения разделки сварного соединения, разработка технологии сварки.
Содержание работы: для предложенного вида соединения произвести расчет режимов сварки по двум вариантам, выбрать оптимальный вариант и разработать технологию сварки соединения.
Основные понятия.
2.1. Термины и определения.
Сварное соединение – неразъемное соединение, выполненное сваркой. Существует несколько видов сварных соединений, по взаимному расположению соединяемых элементов: стыковое, угловое, тавровое, нахлесточное и т.п. рис. 1. Понятие сварное соединение включает в себя три основные составляющие: сварной шов, ОШЗ и зону термического влияния (ЗТВ).
Сварной шов- участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла.
Зона термического влияния – участок основного металла, не подвергшейся расплавлению, но структура и свойства которого изменились в результате нагрева при сварке плавлением.
Основной металл – металл подвергающийся соединению с помощью сварки. Соединяемые металлы могут быть разнородными.
Наплавленный металл – металл, введенный в сварочную ванну в дополнение к расплавленному основному металлу. Металл шва состоит из наплавленного и основного (основных) металлов. Их содержание оценивается долей участия и зависит от многих факторов (формы подготовки кромок свариваемых частей под сварку, вида сварки и т.п.). Строение сварного соединения представлено на рис. 1.
Рис.1. Виды сварных соединений и параметры для ручной дуговой сварки плавящимся штучным электродом: а) стыковое одностороннее (С1…С3); б) стыковое многопроходное (С4…С25); в) угловое (У1…У10);
г) тавровое (Т1…Т11); д) нахлесточное (Н1…Н3);
Глубина проплавления – наибольшая глубина расплавления основного металл в сечении шва или наплавляемого валика.
Валик – металл сварного шва, наплавленный или переплавленный за один проход.
Проход – однократное перемещение в одном направлении источника тепла при сварки.
Слой – часть сварного шва, которая состоит из одного или нескольких валиков, располагающаяся на одном уровне поперечного сечения шва.
Корень шва – первый слой металла шва, образующейся в его поперечном сечении.
Порядок наложения валиков и формирования слоев приводит к различным технологическим приемам заполнения разделки. Некоторые приемы заполнения разделки приведены на рис. 2.
Рис. 2. Варианты заполнения разделки по длине шва: а) напроход; б) от середины к краям; в) обратноступенчатый; г) в разброс; д) блоками; ж) каскадом; з) горкой; 1’… 4’- направление и порядок наплавки валиков.
Особенности сварки среднеуглеродистых сталей.
Среднеуглеродистые стали или улучшаемые стали относятся к закаливающимся. При сварке этих сталей возможно появление горячих и холодных трещин в шве и около шовной зоне (ОШЗ), а так же снижение прочностных, пластичных и коррозионных свойств на некоторых участках зоны термического влияния.
Разрабатываемая технология сварки стыкового соединения должна полностью предупреждать образование данных явлений.