Расчет режима ручной дуговой сварки.

Таблица 2.2 — Исходные данные для расчета РДС

Тип

трубопровода

Диаметр

Стыкуемые

элементы

Толщина

стенки

Тип

электродов

Диаметр

электродов

Магистральный нефтепровод

1220 мм

т+т

(захлест)

15 мм

Э50А

ГОСТ 9467-75

 

3 мм

 При строительстве магистральных трубопроводов, используется различная форма шва или по-другому разделка кромок: U-образная, V- образная, X- образная, без разделки. В нашем случае для расчета всех режимов сварки будет применяться, V-образная разделка (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 – Схема формы шва: 1 – корневой слой, 2 – заполняющий слой, 3 – заполняющий слой, 4 – облицовочный слой

 Расчет сварочного тока производится по формуле:

,

где dэл – диаметр электрода, мм;

kкоэффициент, учитывающий пространственное положение шва

(для нижнего шва – 1; для вертикального – 0,9; для потолочного – 0,8);

i – допускаемая плотность тока, А/мм^2, при которой температура нагрева электродного стержня к концу плавления не должна превышать 600…650 °С, определяется в зависимости от вида покрытия и диаметра электрода.

 Учитывая, что РДС будет применяться только на подварке корня шва, то нам нужно произвести расчеты с учетом всех пространственных положений. Покрытие электродов исходя из типа Э50А основное. Так же электроды перед использованием должны быть прокалены согласно рекомендаций завода изготовителя, в случае отсутствия рекомендаций электроды типа Э50А прокаливаются при температуре 300°С в течении 1 часа.

— для нижнего шва;

 

— для вертикального шва;

 

— для потолочного шва.

 Сварочный ток, для данных пространственных положений находится в установленных пределах согласно технологической карте.

 

Таблица 2.3. – Режимы сварки согласно технологической карте

Сварочные

слои

Марка

сварочного материала

Диаметр,

мм

Полярность

Положение

при сварке

Сварочный ток,

А

Подварочный

УОНИ

13/55

3,2

Обратная

Нижнее

Вертикальное

Потолочное

90-120

80-100

 

80-100

 Так как РДС применяется на подварочном слое корня шва, в один проход, то нам нужно рассчитать всего лишь усиление без зазора в стыковом шве, . На подварочном слое согласно технологической карте высота усиления, как и на облицовочном слое от 1 до 3 мм.

 Площадь усиления шва:

,

где e ширина шва, мм;

q – высота усиления шва, мм.

 

,

 

 Площадь сечения внутреннего подварочного шва:

 

,

 

где К – катет шва, мм;

ky – коэффициент.

 .

 

 Масса наплавленного металла для РДС:

 

  ,

 

где l = 3830.8, мм =383.07, см – длина сварного шва;

p = 7,8 г/см^3 – плотность наплавленного металла.

 

 

 Расход электродов для РДС:

 

  ,

 

 где Kрас – коэффициент расхода электродов учитывающий разбрызгивание, угар и длину огарка, определяется исходя из нормативов, для каждой марки электродов отдельно. В нашем случае, для УОНИ 13/55 Kрас=1,6 кг.

 

 

 

 Так как, расход составляет 0,32 кг, а масса одного электрода УОНИ 13/55 типа Э50А диаметром 3 мм составляет 32 грамма, то можно сделать вывод, что для подварки корня шва (рисунок 2.2) нам понадобиться 10 электродов.

Рисунок 2.2 – Подвар корня шва

 2.4 Расчет сварки корневого слоя методом STT .

 

 Сварка корневых швов труб традиционно является наиболее сложным этапом при сооружении трубопроводов. Этот этап предъявляет определенные требования к самому процессу сварки. Используя  сварку STT, с ее возможностью управлять механизмом переноса и отличным контролем за формированием сварочной ванны, удается значительно облегчить выполнение корневого шва.

 Исходные данные:

d = 1,14 мм, сварочная проволока сплошного сечения L-56 методом STT.

S = 15 мм, толщина металла.

D = 1220 мм, диаметр труб.

Рисунок 2.3 – Схема формы шва: 1 – корневой слой, 2 – заполняющий слой, 3 – заполняющий слой, 4 – облицовочный слой

 Процесс STT особо рекомендуется для выполнения корневых швов при сварке труб с зазором (рисунок 2.3), а также для сварки тонколистового металла. Он позволяет сваривать все стали, начиная с простой углеродистой стали, кончая сплавами с высоким содержанием никеля. Сварка методом STT не требует от сварщика высокой квалификации для того, чтобы выполнить качественное сварное соединение.

 Глубина провара:

 

 

 

где S – толщина свариваемых кромок, мм;

n – количество проходов.

 

  ,

 Определение сварочного тока:

 

 

 

где Ka – коэффициент, зависящий от диаметра сварочной проволоки.

 

 .

 

 Выберем окончательный диаметр сварочной проволоки

 

где i – плотность тока, А/ мм2

  .

 Окончательный диаметр сварочной проволоки для нашей сварки методом STT равен 1,2 мм для корневого слоя шва в один проход.

Определение напряжения дуги:

 ,

 

 .

 

 

 Скорость сварки:

 

 

 

где B — коэффициент, зависящий от диаметра сварочной проволоки.

  .

 

 Расход защитного газа зависит от диаметра электродной проволоки, в нашем случае используется сварочная проволока сплошного сечения L-56 диаметром 1,14 мм. Расход газа будет составлять 8 — 16 л/мин, при условии, что расстояние от сопла горелки до изделия будет составлять 8 – 14 мм.

 

0

Оставьте ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *