Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Сварка трубопроводов

..pdf
Скачиваний:
26
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
11.73 Mб
Скачать

Сеть

б

Сеть

Рис. 3.17. Принципиальные электрические схемы:

а —однопостового выпрямителя ВД-306; б многопостового выпрями­ теля ВДМ

ни малых токов, а при соединении треугольником — больших то­ ков. В пределах каждой ступени сварочный ток регулируется из­ менением расстояния между первичными и вторичными обмотками.

В аварийном режиме при пробое одного из вентилей в фазных

3.2. СВАРКА ПОД ФЛЮСОМ ПОВОРОТНЫХ СТЫКОВ

3.2.1. Технология сварки под флюсом поворотных стыков на трубосварочных базах

Специфические условия сварки кольцевых сты­ ков трубных секций определяют существенные отличия техноло­ гии и техники выполнения автоматической сварки под флюсом в трассовых условиях от заводской сварки. Наиболее характерная особенность сварки на трубосварочных базах — необходимость сварки под флюсом поворотных стыков труб по разделке кромок, предназначенной для ручной дуговой сварки. При таких раздел­ ках кромок корневой слой шва необходимо выполнять ручной ду­ говой сваркой. Последующие слои шва сваривают под флюсом. По второму варианту разделка кромок с помощью специальных станков обрабатывается с целью увеличения притупления, что дает возможность применить двустороннюю автоматическую сварку под флюсом. Форма и размеры шва существенно зависят от основных параметров режима сварки. Качественная оценка влияния параметров режима на размеры и форму шва при сварке труб приведена в табл. 3.8 [1, 16, 24].

При односторонней автоматической сварке под флюсом при­ меняют стандартные и комбинированные разделки в соответ­ ствии с табл. 3.9.

Сварку корневого слоя шва производят по технологии, реко­ мендованной для сварки неповоротных стыков в нитку, но приме­ няют электроды только с основным типом покрытия.

Режимы автоматической сварки кольцевых стыков из углеро­ дистых и низколегированных высокопрочных сталей приведены в табл. 3.10.

При сварке термически упрочненных труб и труб из бейнитных сталей особое внимание следует уделить дозировке теплового вложения. Установлено, что при сварке с энергией, превышаю­ щей определенную величину, зона термического влияния подвер­ гается разупрочнению и временное сопротивление разрушению сварного соединения будет ниже, чем у основного металла. Во из­ бежание этого при сварке стыков термически упрочненных труб

и труб из бейнитных сталей погонная энергия не должна превы­ шать 23 кДж/см, запрещается форсировать режим сварки и при­ менять электродную проволоку диаметром 4 мм.

 

 

 

Таблица 3.8

Влияние параметров режима сварки на форму шва

Увеличение

Характеристика шва

 

 

 

Коэффици­

значений

Глубина

 

Высота

ент формы

параметров

проплавле­ Ширина В

В

режима

ния Лпр

усиления hy

У =Т ~

 

 

 

•“пр

Сварочного тока до 1500 А

+ + +

+

+ + +

Напряжения дуги, В:

 

 

 

от 22 —24 до 32 —34

+

+ +

от 34—36 до 50

-

+ + +

Скорости сварки, м/ч:

 

 

 

от 10до 40

0

+

от 40 до 100

+

Диаметра электрода

+ +

Угла наклона электрода

 

 

 

к вертикали:

 

 

 

"вперед"

+ +

"назад"

+ +

+ +

Размера зерна флюса

+

+

Смещения электрода против

 

 

 

вращения трубы:

 

 

при наружной сварке

+ +

при сварке изнутри

+ +

+ +

Смещения электрода

 

 

 

по вращению трубы:

 

 

+ +

при наружной сварке

+ +

при сварке изнутри

+ +

Вылета электрода:

 

0

+ + +

при неизменной силе тока

0

при неизменной подаче

-

0

0

++ +

++ +

-

-

++

++

++

++ +

++ +

0

++

Примечания. 1. Влияние каждого из параметров режима сварки оценивали при условии неизменности остальных параметров.

2. Условные обозначения: 0— не меняется; -I----незначительно увеличивает­

ся; -----

незначительноуменьшается; + Н----

увеличивается;--------

уменьшает­

ся; + 4- Н----интенсивноувеличивается;----------

интенсивноуменьшается.

Типы разделки кромок труб для односторонней автоматической сварки под флюсом

Тип разделки кромок

Диаметр трубы,

Толщина стенки

 

мм

трубы 5, мм

325-1220

< 16

 

> 15

1020-1420 16-19(7)

19-21,5 (8) 21,5(10)

1220-1420

> 10

Примечание. В скобках указано значение В.

96

Погонную энергию сварки —“ (в Дж/см) рассчитывают по

*св

формуле

g _ 3 6 ЛШд

где Г| — эффективный к. п. д. дуги (для сварки под флюсом прини­ мается Г| = 0,8);/— сварочный ток, А; [/д — напряжение на дуге, В; vCB— скорость сварки, м/ч; 36 — коэффициент перевода размер­ ности.

Таблица ЗЛО

Режимы односторонней автоматической сварки под флюсом термически упрочненных труб и труб из бейнитных сталей

Диаметр

Толщина

Порядко­ Свароч­

Напряже­

Скорость

Смещение

электрода

трубы, мм

стенки,

вый номер ный ток, А

ние на

сварки,

с зенита

 

мм

слоя

дуге, В

м/ч

трубы, мм

 

 

 

 

 

820-1420*

о NC

1420**

8-15,1

00 1 to о СЛ

20,6-32

1

600-650

44-46

35-40

60-80

Последую­ 800-г- 850

46-48

50-60

40-80

щие

700-750

 

 

40-60

Облицо­

46-48

45-50

вочный

600-650

44-46

35-40

60-80

1

2

700-750

46-48

45-50

60-80

Последую­

800-850

46-48

50-55

40-60

щие

 

 

45-50

40-60

Облицо­

700-750

46-48

вочный

650-700

44-46

35-40

60-80

1

2

700-750

46-48

45-50

60-80

Последую­

800-850

46-48

50-55

40-60

щие

700-750

46-48

45-50

40-60

Облицо­

вочный

 

 

 

 

Примечания.

*Термически упрочненные трубы.

**Трубы из бейнитных сталей.

1.Полярность обратная.

2.Сварку выполнять только проволокой диаметром 3 мм.

3.Вылет электрода 40—45 мм, угол наклона электрода "вперед" до 30°.

На практике погонную энергию сварки можно определить по номограмме, приведенной на рис. 3.21, по заданным значениям параметров режима (/, £/д и vCB) [2, 28].

Рис. 3.21. Номограмма для определения погонной энергии сварки по данным основных параметров режима (сварочный ток, напряжение на дуге и скорость сварки)

Справа — шифр кривых q/V CB, кДж/см

Режимы

автоматической сварки под флюсом

термически

упрочненных

труб и труб из бейнитных сталей

приведены

в табл. 3.10.

 

 

Число слоев автоматической сварки определяется толщиной стенки трубы и должно соответствовать данным, приведенным в табл. 3.11.

Готовый шов должен иметь усиление высотой 1—3 мм и ши­ рину, указанную в табл. 3.12.

Для обеспечения гарантированного провара корня шва свар­ ку труб диаметром 1020—1420 мм из низколегированных высоко­ прочных сталей производят с внутренней подваркой. При ручной подварке стык собирают с обычным зазором и подварку выполня-

 

 

 

 

 

Таблица 3.11

Число слоев в зависимости от толщины стенки трубы

Толщина

До 16-16,5

16,6-20,5

20,5-24

24-28

28-32

стенки

 

 

 

 

 

трубы, мм

 

 

 

 

 

Число слоев

2

3

4

5

6

шва, не менее

 

 

 

 

 

Таблица 3.12

Ширина наружного шва в зависимости от толщины стенки трубы

Толщина стенки

Ширина сварного

Толщина стенки

Ширина сварного

трубы, мм

шва, мм, не более

трубы, мм

шва, мм, не более

Разделка кромок V-образная

Разделка кромок комбинированная

(двускосая)

 

 

6 - 8

18

15-20,5

30

8-12

24

20,5-28

36

12-16

28

28-32

38

16-22

30

 

 

ют после завершения сварки корневого слоя шва. Подварку про­ изводят способом сварки "на подъем"

Автоматическую подварку выполняют по двум вариантам: после сварки корневого слоя шва; после окончания сварки всех наружных слоев шва (табл. 3.13, 3.14). Шов, полученный при авто­ матической подварке, должен иметь усиление высотой не менее 1 мм и не более 3 мм, а ширину в пределах, указанных в табл. 3.12.

Сварку поворотных стыков труб с разделкой кромок под руч­ ную сварку можно производить током прямой полярности.

При сварке током прямой полярности глубина проплавления уменьшается на 2 —3 мм по сравнению со сваркой током обрат­ ной полярности.

При токах более 600 А производительность расплавления электродной проволоки при токе прямой полярности на 30 —40 % выше, чем при токе обратной полярности (рис. 3.22)

При токах менее 600 А производительность расплавления

Таблица 3.13

Режимы автоматической подварки под флюсом корневого слоя шва кольцевых стыков труб из горячекатаных и нормализованных сталей

 

 

 

 

 

 

Смещение

Схема

Диаметр

Свароч­

 

Скорость

Вылет

электрода

электро­

Напряже­

с надира

выполне­

дной

ный ток,

сварки,

электрода,

трубы

ния

проволо­

А

ние, В

м/ч

мм

в направ­

подварки

 

лении

 

ки, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вращения,

 

 

 

 

 

 

мм

После

3

450-500 45-47

25-28

30-35

30-50

сварки

4

550-600

44-46

30-40

40-50

30-50

корня шва

 

 

 

 

 

 

После

3

550-600 45-47

30-35

30-35

30-50

завершения

4

600-650

44-46

30-40

40-50

30-50

сварки всех

 

 

 

 

 

 

наружных

 

 

 

 

 

 

слоев шва

 

 

 

 

 

 

Примечание. Ток постоянный, полярность обратная, угол наклона электрода "вперед" до 30 °.

Таблица 3.14

Режимы автоматической подварки корневого слоя шва стыков труб из термически упрочненных сталей

Схема выпол­

 

 

Скорость

Вылет

Смещение

Свароч­

Напряже­

электрода

нения

сварки,

электрода, с надира трубы

подварки

ный ток, А

ние, В

м/ч

мм

в направлении

 

 

 

 

 

вращения, мм

После сварки

380-420

45-47

30-35

30-35

30-50

корня шва

 

42-46

40-45

30-35

30-50

После заверше-

570—620

ния сварки всех

 

 

 

 

 

наружных слоев

 

 

 

 

 

шва

 

 

 

 

 

Примечание. Ток постоянный, полярность обратная, электродная проволока диаметром 3 мм, угол наклона электрода "вперед" до 30 °.