Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 [ 21 ] 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Применительно к существующему оборудованию в расчетах следует применять после сварки корневого слоя шва и всех наружных слоев проволоку диаметром 3,0-3,2 мм и 4,0 мм.

Для устойчивого горения дуги Ud и /э должны находиться в определенной зависимости, называемой статической Ud= f(Id).

При сварке напряжение дуги связано зависимостью со сварочным током

)7а= 22+0,021д,

где (7 - рабочее напряжение на дуге. В; 7-сварочный ток, А.

Величину сварного тока, необходимого для получения заданной глубины проплавления И, можно определить по формуле:

И = К I,

где К - коэффициент пропорциональности, зависящий от рода тока и его полярности, от диаметра электрода и от состава флюса, мм/100А (табл. 7.7).

Таблица 7.7

Коэффициент К для различных марок флюса и защитного газа

Допустимые значения сварочного тока / и глубину проплавления Я можно определить из рис. 7.4.

Диаметр электродной проволоки можно приближенно определить по формуле:

где <4 - диаметр электродной проволоки в мм.

Скорость подачи электродной проволоки определяется по формуле:

Н,мм

500 600 700 800 900 1

Рис. 7.4. Зависимость глубины проплавления от тока дуги

,м/ч.

гдеп- скорость подачи электродной проволоки, м/ч; ар - коэффициент расплавления, г/(А-ч), равный 1,05-а„; а„ - коэффициент наплавки, г/(А- ч); /- сварочный ток. А; gs - вес 1п.м. электродной проволоки, г.

Значения а„ и ар вычисляются по экспериментальным данным по формулам:

G„ 3600 It

, г/А-ч;

ар-I-t 1000

-,кг;

ар =

G, -3600 I-t

-, г/А-ч;

ар =

При ручной сварке ар ~ 5+14г/(А-ч), при автоматической под флюсом ар » 1323г/(А-ч),при сварке в средеСОг ар~ \Ъ2Ъг/{А-ч).

Здесь G„ - количество наплавленного металла, г, - количество расплавленного электродного металла; р - плотность металла шва 7,85 г/см; I - длина шва, см; Рщ - площадь поперечного сечения шва, cм; t - время наплавки,с.

Коэффициент наплавки для автоматической сварки под флюсо.м находится в пределах 14-28 г/(А-ч).

Скорость сварки определяется из условия сохранения геометрического подобия сварочной ванны по эмпирической формуле:

1-а, ЪШ-F-p

где Рш- площадь наплавки.

Для сохранения геометрического подобия сварочной ванны требуется, чтобы коэффициент формы ванны остался неизменным: ip=L/B=const, где L -длина ванны, В- ширина ванны.

Для получения швов требуемой формы значение А принимается в следующих пределах:

й.мм 1,2 1,6 2 3 4 5 6

д, ±м (2-5)х103 (5-8)х103 (8-12)х103 (12-16)х103 (16-20)х103 (20-25)х103 (25-30)х103

Площадь наплавки одного слоя определяется по формуле:

fyv -3600

где Fh - площадь поперечного сечения наплавленного металла, см; /- сварочный ток, А; а„, - коэффициент наплавки, г/А-ч;р - плотность наплавленного металла, г/см; ug - скорость сварки, м/ч. Число проходов определяется по формуле:

где п - число проходов; F„ - общая площадь поперечного сечения шва, мм; Fh - площадь поперечного сечения одного прохода, мм.

Площадь поперечного сечения шва определяют в зависимости от формы разделки кромок труб в соответствии с табл. 7.8.

Таблица 7.8

Разделка кромок труб

Вид и размеры разделки кромок труб

Диаметр трубопровода, мм

Толщина стенки трубы, мм

Вид сварки

6) 16°,

325-1220 1020-1420

Тоже

1220-1420

<16 >15

16-19 (7) 19-21,5 (8) 21,5(10)

>10

Односторонняя автоматическая сварка под флюсом

То же

Прниечание. В скобках указано значение В.

Площадь поперечного сечения рассчитывается путем расчленения сечения шва на элементы: прямоугольные шириной а и высотой Ь, треугольные при высоте h и угле разделки (р, усиления (то есть площади сегмента) шириной В и высотой h.

ScezM = 2r{<p - sirup)

2 8Л

<p=2a -arcsin

B 2r

7.3. Расчет режимов двухсторонней автоматической сварки

при двухсторонней сварке режим рассчитывают исходя из условия обеспечения провара всей толщины стенки д. Это условие выполняется, когда корни шва от каждой стороны перекрывают друг друга. При выполнении симметричных швов:

Нц = Нв= (0,б...ОЗ)(5.

При несимметричных швах:

(Я„+Яв)>(5.

Сварочный ток, обеспечивающий глубину проплавления, определяете*

как:

1=Н1К-100,

где /- сварочный ток, А:, Hi- глубина провара, К - коэффициент пропорци-

ональности, зависящий от условия проведения сварки J (см. табл. 7.7). Диаметр электродной проволоки определяется по формуле:

где 4 -диаметр электродной проволоки, мм; I- сварочный ток, Aj- плотность тока на электроде. А/мм .

При выборе скорости сварки можно воспользоваться формулой

Значение А принимают аналогично расчету для многопроходной сварки. Для принятого диаметра электрода и силы сварочного тока определяют оптимальное напряжение дуги:

50-10

.0,5

Рис. 7.5. Схема определения глубины проплавления притупления

Полагая, что при сварке на принятом режиме с разделкой общая высота щва С остается неизменной, можно определить Яд (рис. 7.5):

Ho=C-g,

где g- высота заполнения разделки стыка одним проходом, мм;

tgx/2

где Ffi - площадь поперечного сечения металла, наплавленного за данный проход, см; в - зазор в стыке, см; С - общая высота щва, см; а - угол разделки кромок.

Режим сварки одним проходом с внутренней стороны стыка выбирают исходя из условий обеспечения провара притупления:

к.

Режим сварки последующими проходами и их число выбирают исходя из условий заполнения разделки и получения поверхности щва, имеющей плавное сопряжение с основным металлом и соответствующие геометрические размеры внутреннего слоя щва (см. рис. 7.3, табл. 7.9).

Таблица 7.9

Геометрические размеры внутреннего шва

Примечание. Коэффициент формы внутреннего слоя шва ip„p=Ss2.

Типы разделок кромок под сварку представлены в табл. 7.10.

Таблица 7.10

Разделка кромок труб

Вид и размеры разделки кромок труб

Диаметр трубопровода, мм

520-1020

До 1020 (включительно) 1220 1420

720-820 1020 1420

1020 1220 1420

Толшцна стенки трубы, мм

8,0-10,0

11,1-18

15,Э-18 15,3-18

18,1-22 18,1-21 18,1-20

21,1-31,9 19,7-31,9 20,1-31,9

Вид сварки

Двухсторонняя автоматическая сварка под флюсом

Тоже

Сварку всех слоев щва производят без перерыва в работе. Время между заверщением первого наружного и началом сварки внутреннего слоя шва не должно превышать 30 мин при температуре окружающего воздуха выше 0°С и 10 мин при температуре воздуха 0°С и ниже. Межслойная температура наплавленного металла, контролируемая на расстоянии 10-15 мм от шва, должна составлять 50-250°С. При снижении межслойной температуры ниже +50°С проводят подогрев до +50-80°С.