- стыковое сварное соединение – шов приварки технологического кольца к угловому нахлесточному шву муфты (рисунок 7,в).

а) разделка кромки продольного шва б) нахлесточное соединение

в) стыковое соединение приварки технологических колец

Рисунок 7- Схемы разделок кромок сварных соединений муфты П2.

где,

δМ – толщина муфты и технологических колец, мм

1,2,3 – наплавочные валики

Разделка кромок подобрана в соответствии с РД-23.040.00-КТН-386-09 «Технология ремонта магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов с давлением до 6,3 МПа».

Продольные швы муфт П2 выполняют на стальной технологической подкладке.

Для продольных стыковых швов используют V-образную симметричную разделку кромок с углом скоса кромки (30-5)֯ и притуплением (1,8±0,8) мм (см. рисунок 7,а).

Для сварного стыкового соединения «усиливающая муфта – технологическое кольцо» используют V-образную разделку кромок с углом скоса кромки (30-5)֯ и притуплением со стороны технологического кольца (1,8±0,8) мм (см.рисунок 7,в).

Схематичная структура сварных швов показана на рисунке 8.

б) кольцевой шов
а) продольный шов

в) шов приварки технологического кольца

Рисунок 8 – Структурная схема сварных швов.

где,

n - кол-во проходов сварного шва;

К - катет сварного шва.

Детальный расчет количества проходов приводится в разделе 2.2.3 данного курсового проекта.

2.2.2 Сварочные материалы базовой технологи.

Для производства сварных соединений муфты П2 используются проволока сплошного сечения и защитный газ.

Сварочные материалы для базовой технологии сварки обжимных приварных муфт выбраны в соответствии с РД 153-39.4-086-01 «Технология сварочно-монтажных работ по установке ремонтных конструкций (муфт и патрубков) на действующие магистральные нефтепроводы».

Для механизированной сварки проволокой сплошного сечения в среде защитных газов следует использовать проволоку Super Arc L-56 типа ER70S-6 по AWS A5.18. диаметром 1,145 мм производства Lincoln Electric (США).

Химические и механические свойства данной проволоки приведены в разделе 1.2 данного курсового проекта.

Омедненная проволока сплошного сечения L-56 для механизированной сварки в среде углекислого газа методом STT должна поставляться в кассетах с рядной намоткой массой 4,5-19 кг. Кассеты должны быть упакованы в полиэтиленовый пакет, который помещается в картонную коробку.

Все сварочные материалы должны проходить входной контроль, включающий:

- проверку наличия сертификатов качества или сертификатов соответствия фирмы (завода-изготовителя);

- проверку сохранности упаковки;

- проверку внешнего вида, отсутствия поверхностных дефектов проволок, следов ржавчины на поверхности проволок;

- проверку сварочно-технологических свойств во всех пространственных положениях.

Сварочные материалы в соответствии с требованиями изготовителей следует хранить в сухих отапливаемых помещениях (температура воздуха – не менее плюс 15⁰С) при условиях, предупреждающих их увлажнение и гарантирующих сохранность и герметичность упаковки.

---

Проволоки сплошного сечения при условии герметичности упаковки и централизованного складирования в специально оборудованном помещении могут храниться без дополнительной проверки перед использованием в течение одного года. При хранении сварочных материалов более 1 года они должны пройти повторную проверку в соответствии с требованиями сварочно-технологических свойств непосредственно перед их использованием.

Если упаковка негерметична или повреждена, то проволока должна быть подвергнута дополнительной проверке их внешнего вида и сварочно-технологических свойств и использована в первую очередь. Дальнейшему длительному хранению такие сварочные материалы не подлежат.

Если в результате обследования внешнего вида на поверхности проволоки или на электродном стержне обнаружены следы ржавчины и/или в результате проверки сварочно-технологических свойств сварочных материалов установлено, что они не обеспечивают качество выполнения сварных швов, то такие сварочные материалы использованию не подлежат.

В качестве защитного газа для сварки по методу STT, следует использовать углекислый газ высшего сорта по ГОСТ 8050-85, поставляемый в баллонах по ГОСТ 949-73 вместимостью до 50  рабочим давлением 200· кПа (200 кгс/см) при температуре окружающего воздуха рабочей зоны не выше плюс 60 °С и коэффициенте заполнения 0,72 кг/.

Согласно ГОСТ объемная доля двуокиси углерода (CO),должна быть не менее 99,8 %.

Защитные газы следует хранить в емкостях, в которых их поставляют. Емкости следует хранить в соответствии с правилами по соблюдению техники безопасности по хранению газов и требованиями поставщика.

2.2.3 Расчет режимов сварки.

Расчет сварочных параметров для сварки по технологии STT отличается от расчета сварочных параметров MAG/MIG сварки, хотя процессы схожи и родственны.

Для установки стабильного процесса сварки по технологии STT необходимо правильно подобрать значения пикового и базового тока при установленной подаче проволоки. Предназначение пикового и базового тока описаны в разделе 1.4 данного курсового проекта. Точных методик расчета этих токов нет, все методики установки пикового и базового тока имеют рекомендательный характер.

Из условий энергетического равновесия процесса сварки, скорость подачи проволоки должна быть равна скорости ее плавления, расчет пикового и базового тока будем вести путем нахождения среднего тока (Iср) по методикам расчета сварочного тока MAG сварки[11]. Данная методика позволяет найти ток соответствующий подаче проволоки согласно энергетического равновесия процесса сварки.

2.2.3.1. Расчет режимов сварки продольного шва муфты П2.

Рисунок 9- Схема заварки продольного шва муфты П2.

Расчет сварочных параметров начнем с подбора пикового и базового тока для корневого прохода. Для этого рассчитаем средний ток Iср. На рисунке 9, корневой проход обозначен под номером 1.

---

Рисунок 10- Схема сварного шва нанесенная на миллиметровую бумагу.

Iср находим по формуле 1.1 [11]

Iср = (80-100)hр , А, (1)

где hр – расчетная глубина проплавления (должна быть менее толщины подкладной пластины) менее 1,5 мм.

Выбираем значение сварочного тока

Icр=90×1,4= 126 А.

Рассчитаем плотность тока(j) для заданного диаметра электродной проволоки(dэ).

dэ = 1,145 мм,

j = , А/ (2)

j = = 138,5 A/,

Определяем скорость сварки

Vсв = А /Iср, м/ч, (3)

где коэффициент А (А·м/ч) выбирают в зависимости от диаметра электродной проволоки из табл. 4[11].

А = 2000 А‧м/ч

Vсв = 2000/126= 15,9 м/ч.

Ориентировочно определяем скорость подачи электродной проволоки

Vпп = ,м/ч (4)

где Fн – площадь сечения металла, наплавленного на выбранном режиме,мм2 ( приблизительную площадь сечения металла определим путем нанесения схемы сварного шва на миллиметровую бумагу в соответствующем масштабе (рис. 10), в нашем случае Fн = 12,2 ),

ψ – коэффициент потерь металла, %,(из-за низких потерь металла процесса STT, данный коэффициент, учитывать при расчетах не будем).

Vпп = = 188,5 м/ч = 3,15 м/мин.

Ориентировочно определяют расход углекислого газа при сварке в СО2

Q= 10+() , л/мин (5)

Q=10+()= 12 л/мин

Определим коэффициент формы провара ψпр[12]

ψпр=е/(H+hр) (6)

где e - ширина валика (по рис.16) равна 5 мм;

Н - высота валика (по рис.16) равна 4 мм.

ψпр=5/(4+1,4)=0,93

Из [12] коэффициент формы провара должен находится в пределах 0,8-4, в нашем случае ψпр равен 0,93, что удовлетворяет показателю, данному в [12].

Для нахождения базового и пикового тока воспользуемся практическими измерениями, сделанными при сварке корневого прохода с зазором на весу (рис.11).

Из осциллограммы видим, что при установке пикового значения равного 420 амперам, действительное значение пикового тока не превышает значение в 375 ампер. По этому значения пикового тока будем считать постоянными и устанавливать на панели сварочного источника следует 420 ампер и более. Увеличение данного параметра на панели источника не приводит к действительному увеличению значения пикового тока, скорее всего это вызвано низким напряжением и частотой питающей сети. Уменьшать значения пикового тока мене 375 ампер не рекомендуется, т.к это приводит к сильному разбрызгиванию и выпуклости сварного валика.

Значения тока Пинч-эффекта, тоже следует считать постоянными т.к. уровни токов заданы аппаратно, а время действия данного тока, при стабильном протекании процесса, неизменно.

Время и ток ball – постоянны.

Значения fuse учитывать не будем из-за незначительного действия данного режима.

Описание процесса STT приведено в разделе 1.4 данного курсового проекта.

В итоге для установки сварочных параметров на источника STT-II нам необходимо рассчитать базовый ток по ранее рассчитанному среднему току сварочного процесса.

---

Рисунок 11- Осциллограмма процесса STT( при установке параметров: базовый ток-50 А, пиковый ток-425А, скорость подачи проволоки 3,6 м/мин.)

Согласно осциллограмме Iср процесса STT будет равен

Iср = , А. (7)

где tph – время действия тока Пинч-эффекта (1,72) мС;

Iph – средний ток Пинч-эффекта (281) А;

tp – время действия пикового тока + tailоut (3,08) мС;

Ip – средний пиковый ток + падающий ток tailоut (147) А;

tb- время действия ball (0,375) мС;

Ib- ток ball (10) А;

tbg – время базового тока (3,36) мС;

Ibg –базовый ток (50) А;

Т-время переноса одной капли электродной проволоки ( 8,56) мС.

При расчетах не учтено изменение временных интервалов при изменении скорости подачи проволоки.

Пользуясь формулой (7) получим формулу расчета базового тока

Ibg =( IсрТ-, А (8)

Ibg = (126/3.36 = 42 А.

Полученные режимы сварки корневого прохода занесем в таблицу 18.

Расчет сварочных параметров для заполняющих проходов (2-9).

Для исключения непроплавления, возьмем расчетную высоту валика H=3 мм. Для расчета глубины проплавления hр2 воспользуемся формулой (6). Используем коэффициент формы провара ψпр = 1,8. Ширина валика е = 8,5 мм.

ψпр=е/(H+hр2)

hр2 = – H, мм (9)

hр2 = - 3 = 1,72 мм.

Воспользовавшись формулой (1) найдем Iср2

Icр2 = 901.72= 155 А

Определяем скорость сварки по формуле (10)

Vсв = , м/ч (10)

где Ан - коэффициент наплавки

ρ – плотность наплавленного металла ( ρ=7.8 г/)

Площадь шва Fн2 = 21 =0,21 (рис.16) – для валика 2.

Ан = 3+0,08

Ан = 3+0,08 =13,8

Vсв = = 13 м/ч

Определяем скорость подачи проволоки по формуле (4)

Vпп = = 265,2 м/час =4,4 м/мин.

Определяем скорость подачи газа Q по формуле (5)

Q = 10 + 12.5 л/мин.

Базовый ток определяем по формуле (8)

Ibg = (155/3.36 = 115 А.

Пиковый ток более 420 ампер и режим tailout = 0-10.

Расчетные режимы заполняющих проходов занесем в таблицу 15.

Рассчитаем режимы сварки заполнений 10-12 и облицовочных валиков.

Возьмем расчетную высоту валика H=2 мм. Для расчета глубины проплавления hр3 воспользуемся формулой (9). Используем коэффициент формы провара ψпр = 2. Ширина валика е = 7 мм.

hр3 = - 2 = 1,5 мм.

Воспользовавшись формулой (1) найдем Iср2

Icр2 = 901.5= 135 А

Определяем скорость сварки по формуле (10)

Vсв = , м/ч

где Ан - коэффициент наплавки

ρ – плотность наплавленного металла ( ρ=7.8 г/)

Площадь шва Fн3 = 12,5÷15 =0,125÷0,15 (рис.16)

Ан = 3+0,08

Ан = 3+0,08 =12,43

Vсв = = 17,2÷14,3 м/ч

Определяем скорость подачи проволоки по формуле (4)

Vпп = = 209 м/час = 3,5 м/мин.

Определяем скорость подачи газа Q по формуле (5)

Q = 10 + 12 л/мин.

Базовый ток определим по формуле (8)

Ibg = (135/3.36 = 64 А.

Пиковый ток более 420 ампер и режим tailout = 0-5.

Расчетные режимы заполняющих проходов 10-12 и облицовочных проходов занесем в таблицу 15.

2.2.3.2. Расчет режимов сварки нахлесточного сварного соединения.

Порядок заполнения заварки нахлесточного соединения представлен на рисунке 12.

---

Для расчета геометрических величин сварных проходов воспользуемся рисунком 13.

Рисунок 12- Схема сварки нахлесточного сварного соединения.

Рисунок 13 – Схема нахлесточного соединения нанесенного на миллиметровую бумагу.

Расчет режима сварки наплавочных валиков 1-3 (рис.13).

Глубина провара должна быть не более 2,4 мм [7] (примим глубину провара h=1.8 мм)

Воспользовавшись формулой (1) найдем Iср4

Icр4 = 901,8= 162 А

Определяем скорость сварки по формуле (10)

Vсв = , м/ч

где Ан - коэффициент наплавки

ρ – плотность наплавленного металла ( ρ=7.8 г/)

Fн4=16 =0,16 (рис.13) – для валиков 1-3.

Ан = 3+0,08

Ан = 3+0,08 = 14,32

Vсв = = 18,6 м/ч

Определяем скорость подачи проволоки по формуле (4)

Vпп = = 289,2 м/час =4,8 м/мин.

Определяем скорость подачи газа Q по формуле (5)

Q = 10 + 13 л/мин.

Базовый ток определим по формуле (8)

Ibg = (162/3.36 = 130 А.

Пиковый ток более 420 ампер и режим tailout = 0-5.

Расчетные режимы наплавочных валиков 1-3 занесем в таблицу 15.

Для определения режимом сварки прохода 4 (корневого прохода) используем руководящий документ [7,тб.7] и занесем данные режимы в тб.15.

Рассчитаем режимы сварки заполняющих проходов 5-10 (рис.12).

Определим глубину проплавления h5

h5 =C-Н, мм

где С- васота формы проплавления ,

Н- высота наплавленного металла.

Из [11] ψпр=е/С – коэффициент формы провара , не должен быть больше 2.

Тогда С= е/ ψпр = 8/1,7 = 4,7 мм,

где е находим по схеме 18 , валик 5.

h5 = 4,7-3 = 1,7 мм

Воспользовавшись формулой (1) найдем Iср5

Icр5 = 901,7= 153 А

Определяем скорость сварки по формуле (10)

Vсв = , м/ч

где Ан - коэффициент наплавки

ρ – плотность наплавленного металла ( ρ=7.8 г/)

Fн5=15-24 =0,15-0,24 (рис.13) – для валиков 5.

Ан = 3+0,08

Ан = 3+0,08 = 13,7

Vсв = = 17,9÷11,2 м/ч

Определяем скорость подачи проволоки по формуле (4)

Vпп = = 261 м/час =4,35 м/мин.

Vпп = = 261 м/час =4,35 м/мин.

Определяем скорость подачи газа Q по формуле (5)

Q = 10 + 12,4 л/мин.

Базовый ток определим по формуле (8)

Ibg = (153/3.36 = 110 А.

Пиковый ток более 420 ампер и режим tailout = 0-10.

Расчетные режимы заполняющих проходов 5-10 занесем в таблицу 15.

2.2.3.3. Расчет режимов кольцевого стыкового сварочного соединения.

Порядок сварки шва приведен на рис.14.

Для удобства расчета поперечных сечений швов используем схему на рис.21, где шов нанесем в масштабе 1:1 на миллиметровую бумагу.

Рисунок 14 – Схема сварки кольцевого стыкового соединения.

Рисунок 15 – Схема сварки кольцевого соединения нанесенная на миллиметровую бумагу.

Режимы сварки корневого прохода (1) кольцевого соединения (рис.14).

Глубину проплавления возьмем h=1,9 мм, для надежного проплавления притупления кромки технологического кольца.

Воспользовавшись формулой (1) найдем Iср5

Icр5 = 901,9= 170 А

Определяем скорость сварки по формуле (10)

Vсв = , м/ч

где Ан - коэффициент наплавки

ρ – плотность наплавленного металла ( ρ=7.8 г/)

Fн5=37 =0,37 (рис.15) – для валика 1.

Ан = 3+0,08

Ан = 3+0,08 = 14,9

Vсв = = 8,8 м/ч

Определяем скорость подачи проволоки по формуле (4)

---

Смотрите также файлы

• Ekzamen_po_anatomii_otvety.doc

• Все лекции по хирургии.doc

• Preparaty_po_giste_Sostavnoy_fayl_2014.docx

• Zapolnennye_preparaty_antiseptiki_probiotiki_i_t_p.docx

• Гостищев. Общая хирургия.pdf