3. Завдання на курсову роботу
Розробити технологію зварювання магістрального трубопроводу (неповоротний стик) з труб діаметром 1220x12 .Сталь16Г2АФ.
4) Характеристика сталей:
Сталь 16Г2АФ: конструкційна низьколегована
|
C |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
Cu |
V |
N |
P |
S |
As |
|
0.14 |
0.45 |
1.3 |
0.08 |
0.12 |
0.09 |
0.15 |
0.02 |
0.03 |
0.036 |
0.06 |
Механічні властивості
Такі сталі містять не більше 0.22% С і порівняно невелику кількість недефіцитних легуючих елементів.
Цю сталь застосовують у будівництві та машинобудуванні для зварних конструкцій, в основному без додаткової термічної обробки.
Низьколеговані низько вуглецеві сталі добре зварюються;вони не утворюють при зварюванні холодних тріщин,гарячих тріщин,тому властивості зони термічного впливу близькі до властивостей основного металу.
Легуючі елементи розчинившись у фериті зменшують розмір зерна і збільшують схильність аустеніту до переохолодження сприяють подрібненню карбідної фази ,тому сталь 16Г2АФ в порівнянні з вуглецевими сталями звичайної якості має більш високе значення тимчасового опору і межі текучості при зберіганні пластичних властивостей. Також вона менш схильна до старіння.
5). Оцінка зварності сталі.
А) Оцінка схильності сталей до утворення тріщин за двома способами для сталі: 16Г2АФ Розрахункове визначення еквіваленту вуглецю:
=С+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo+V)/5
,%
<
=0.45
=0.14+1.3/6+(0.12+0.09)/15+(0.08+0.15)/5=0.41
При
<
=0.45 сталь вважається несхильною до
утворення холдних тріщин,тобто при
зварюванні виробів із цієї сталі можна
не застосовувати супутній підігрів.
Схильність до утворення ХТ, при враховуванні концентрації дифузійного водню та жорсткість зварних з'єднань:
Pω = Pсм + H/60+K/4·105, % Pω>0,286
Pω = 5.23+1242/4·105= 5,261
Pсм=С+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15 +V/10+5,%
Pсм=0,14+0,45/30+(1,3+0.09+0,08)/20+0,12/60+0.15/10+5=5.23
Pсм-коефіцієнт, що враховує окрихчення внаслідок структурних перетворень.
K=69·δ= 69*12=828(Н/мм·мм)
де δ - товщина деталі; δ=12
Заходи запобігання утворення ХТ
Керування структуроутворенням:
Для вибраного хімічного складу сталі регулюють структури у зварному з'єднанні можливо фактично єдиним способом, а саме - термічним циклом зварювання. Найкраще тепловий режим зварювання досягається за певної величини погонної енергії а також температури попереднього, супутнього та наступного підігріву. ( Вплив на структуру виявляється через певні параметри ТЦЗ: швидкість охолодження і час перебування при температурах вищих за 1273К)
Для низьколегованих сталей, що не містять карбідотворних елементів, найважливішим параметром є швидкість охолодження в інтервалі температур 900..800 К. Для них нескладно підібрати режим зварювання, що забезпечує таку її величину, при якій отримується феритно-перлітна чи перлітно-бейнітна структура, несхильна до утворення ХТ. У випадку, коли потрібну швидкість охолодження не вдається отримати підвищенням погонної енергії, застосовують попередній підігрів до температур 370...570 К. Розрахунок оптимальної величини погонної енергії та температури підігріву здійснюють за відомими тепловими розрахунками ТЦЗ з використанням діаграми анізотермічного розпаду аустеніту.