1.3 Выбор применяемых способов сварки, их преимущества и недостатки

При реализации технологического процесса изготовления поперечной переборки применяются следующие виды сварки:

- ручная дуговая сварка покрытыми электродами УОНИИ-13/45А для установки прихваток и приварки временных креплений;

- полуавтоматическая сварка для выполнения тавровых швов приварки вертикального набора к шельфам и к полотнищу переборки, деталей россыпи (книц) к набору проволокой марки Св-08Г2С диаметром 1,2мм в среде углекислого газа (СО₂) – категория 2YТМ;

- автоматическая сварка под слоем флюса для выполнения стыковых соединений полотнища борта с применением сварочной проволоки Св-08А под слоем флюса марки ОСЦ-45.

1.3.1. Ручная дуговая сварка в настоящее время остается одним из распространенных методов, используемых при изготовлении сварных конструкций. Это объясняется простотой и мобильностью применяемого оборудования, возможностью выполнения сварки в различных пространственных положениях и в местах, труднодоступных для механизированных способов сварки.

Однако ручная сварка имеет ряд недостатков:

-низкая производительность и КПД процесса;

-качество соединений имеет высокую зависимость от квалификации сварщиков;

- вызывают претензии гигиенические характеристики процесса сварки.

1.3.2. При полуавтоматической сварке в зону дуги подают защитный газ, струя которого, обтекая электрическую дугу и сварочную ванну, предохраняет расплавленный металл от воздействия кислорода, водорода, азота воздуха.

Достоинства способа сварки в защитных газах состоят в следующем:

-высокое качество сварных соединений разнообразных металлов и их сплавов разной толщины;

-возможность сварки в различных пространственных положениях;

-отсутствие операции по засыпке и уборке флюса и удалению шлака;

-возможность наблюдения за образованием шва и простота механизации и автоматизации процесса сварки.

Основной недостаток – возможное нарушение защиты при сварке на открытых площадках и на сквозняках.

1.3.3. По сравнению с ручной и полуавтоматической сваркой автоматическая сварка под слоем флюса имеет следующие преимущества:

1)более высокая производительность сварки за счет:

-увеличенной силы тока и скорости сварки;

-большей глубины проплавления и уменьшения количества слоев при сварке толстого металла;

-отсутствие смены электродов;

-более рациональное использование энергии и увеличенного коэффициента наплавки;

-отсутствия брызг и необходимости их зачистки;

2)более высокое качество за счет:

-надежной защиты от атмосферы;

-снижение влияния субъективных факторов, связанных с работой сварщика;

-хорошего формирования шва, постоянство его форм и размеров;

3)лучшие условия труда.

Основным недостатком способа является то, что она выполняется только в нижнем положении из-за сложного удержания флюса на изделии, а также отсутствие возможности визуального наблюдения за формированием шва.

1.4 Выбор, характеристика применяемых сварочных материалов, обоснование выбора

Сварочные материалы, предназначенные для сварки бортовой секции должны быть допущены РМРС. Сварочные материалы допускаются на основании результатов рассмотрения РМРС технической документации, характеризующей сварочные материалы, область их применения и результатов испытаний, выполненных под надзором Регистра по согласованной с РМРС программе.

Испытания производятся ежегодно для подтверждения свойств и качества сварочных материалов, установленных при допуске.

При допуске сварочных материалов и признании Регистром должны быть определены:

- механические свойства наплавленного металла;

- механические свойства металла шва и сварного соединения;

- стойкость металла шва и сварного соединения против образования горячих трещин.

Каждая партия электродов и флюса, плавка проволоки должны иметь сертификат. Электроды и проволока должны иметь в сертификате отметку об одобрении РМРС.

Сварочные материалы следует назначать в зависимости от марки стали, предназначенной для изготовления конструкции.

Для сварки бортовой секции применены сварочные материалы:

1.4.1 Электроды

Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки марки УОНИИ-13/45А (ОСТ5.9224-75).

Химический состав металла шва, выполненного электродами марки УОНИИ-13/45А должен соответствовать таблице 3.

Таблица №3- Химический состав металла шва

Марка электрода	Массовая доля элементов,%
	Углерода	Марганца	Кремния	Серы	фосфора
УОНИИ-13/45А	≤0,11	0,35-0,65	0,18-0,35	≤0,03	≤0,03

Механические свойства металла шва, выполненного электродами марки УОНИИ-13/45А, должны соответствовать:

по временному сопротивлению - не менее - 44-54 кгс/мм²;

по относительному удлинению - не менее – 26%;

работа удара при температуре испытания плюс 20ºС - не менее – 160 Дж/см².

Применение электродов регламентируется отраслевым стандартом на сварку углеродистых и низколегированных сталей РД5Р.9083-92.

1.4.2 Сварочные материалы для механизированной сварки в среде защитного газа

1.4.2.1 Сварочная проволока марки Св-08Г2С Ø 1,2мм

Проволока сварочная низкоуглеродистая марки Св-08Г2С (ГОСТ2246-70) для механизированной сварки в сочетании с защитным газом (СО₂) применяется для сварки низколегированных малоуглеродистых конструкционных сталей нормальной прочности во всех пространственных положениях.

- сварочная проволока марки Св-08Г2С (ГОСТ2246-70) диаметром 1,2мм в среде углекислого газа (СО₂).

Химический состав наплавленного металла, выполненного проволокой марки Св-08Г2С должен соответствовать требованиям таблицы 4.

Таблица № 4- Химический состав наплавленного металла

Марка проволоки	Химический состав, %
	Углерод	Марганец	Кремний	Хром	Никель	Сера	фосфор
Св-08Г2С	0,05-0,11	1,80-2,10	0,70-0,95	≤0,20	≤0,25	≤0,025	≤0,03

Механические свойства металла шва, выполненного проволокой марки Св-08Г2С+ 100% СО₂, должны соответствовать:

по пределу текучести не менее – 420 МПа;

по временному сопротивлению - не менее - 510МПа ;

по относительному удлинению - не менее – 20%;

1.4.2.2 Углекислый газ (СО₂) ГОСТ8050-85

Углекислый газ - широко распространенный в природе бесцветный газ, в 1,5 раза тяжелее воздуха, имеет слабый кисловатый вкус, хорошо растворим в воде. В воздухе содержится 0,03% СО_2.

1.4.3 Сварочные материалы для автоматической сварки под слоем флюса

1.4.3.1 Сварочная проволока марки Св-08А (ГОСТ2246-70) диаметром 4мм

Химический состав металла шва, выполненного проволокой Св-08А должен соответствовать таблице 5.

Таблица №5- Химический состав проволока Св-08А

Марка проволоки	Химический состав, %
	Углерод	Марганец	Кремний	Хром	Никель	Сера	фосфор
Св-08А	≤0,10	0,35-0,60	≤0,03	≤0,12	≤0,25	≤0,030	≤0,03

Временное сопротивление разрыву легированной проволоки должно быть в пределах 785-1029Мпа (70-105 кг/мм²).

1.4.3.2 Флюс ОСЦ-45 по ГОСТ 9087-81.

Флюс ОСЦ-45- стекловидный от светло-серого, желтого до коричневого цвета всех оттенков. Его выплавляют в пламенных и электрических печах, в виде однородных зерен. Содержание инородных частиц должно быть не более 0,3%. Размер зерен 0,25 - 2,5 мм. Насыпная плотность 1,3 – 1,8 г/см³. Допустимое содержание водорода во флюсе ОСЦ-45 – 2,5 см³ на 100г наплавленного металла. Температура прокалки флюса 500±20⁰С, время прокалки - 3 часа.

Химический состав флюса должен соответствовать таблице 6.

Таблица №6- Химический состав флюса ОСЦ-45

Название химического элемента	Массовая доля элементов, %
Оксид кремния	37-44
Оксид марганца	37-44
Оксид кальция	≤10
Оксид алюминия	≤6
Кальций фтористый	5-9
Оксид магния	≤3
Оксид железа	0,5 - 2,0
Фосфор	≤0,14
Сера	≤0,12

При сварке с использованием сварочной проволоки Св-08А

по пределу текучести не менее – 420 МПа;

по временному сопротивлению - не менее – 510 ÷ 610МПа;

по относительному удлинению - не менее – 24%;

работа удара при температуре испытания 0º С - не менее – 80 Дж.