Выбор способа сварки

Анализ технических требований и технических условий изготовления кор­пуса насоса турбины выявляет нижеследующие особенности способов сварки, ко­торыми необходимо руководствоваться при выборе способа сварки:

- минимальная деформация металла при сварке изделия;

- обеспечение требуемого химического состава металла шва;

- высокоэффективная защита расплавленного металла и зоны сварки;

- возможность сварки больших толщин;

- достижение необходимой коррозионной стойкости и жаропрочности свар­ных швов;

- возможность наблюдения за сварочной ванной и дутой;

- большая степень механизации и автоматизации процесса;

- возможность сварки в различных пространственных положениях.

 

Ручная _дуговая сварка не применима — малая производительность процессе и зависимость качества сварного шва от практических навыков сварщика, повьг шейная трудоемкость процесса сварки, большие энергозатраты, потери металл* на разбрызгивание и огарки, а также формирование значительных сварочных напряжений и деформаций.

Сварка под флюсом - является одним из основных процессов сварки высо­колегированных сталей толщиной 3-50 мм. Основным преимуществом этого способа перед ручной дуговой сваркой покрытыми электродами является стабиль ность состава и свойств металла по всей длине шва при сварке как с разделкой так и без разделки кромок. Это обеспечивается возможностью получения шва лк> бой длинны без кратеров, образующихся при смене электродов, равномерность к плавления электродной проволоки и основного металла по длине шва и более на дежной защитной зоны сварки от окисления легирующих компонентов кислородом воздуха. Хорошее формирование поверхности швов с мелкой чешуичатость к и плавным переходом к основному металлу, отсутствие брызг на поверхности из делия заметно повышают коррозионную стойкость сварных соединений. Уменьшается трудоемкость подготовительных работ, так как разделку кромок произво­дят на металле толщиной свыше 12 мм (при ручной сварке - на металле толщиной 3 — 5 мм),

Данный способ сварки также не применим - невозможность наблюдения за сварочной ванной и дугой, сварка только в нижнем положении, возможность за­сорения внутренних полостей, необходимость в очистке от шлака после каждого прохода, не целесообразна при наличии коротких швов, более медленное охлаж­дение в ТИХ (увеличение склонности к образованию ГТ),

Электрошлаковая сварка не целесообразна для данных толщин.

Электронно-лучевая сварка не целесообразна, т.к. требует значительных ка­питальных затрат, а в данном случае не требуется особых свойств, присущих про­цессу электронно-лучевой сварки.

Сварка в защитных газах

В качестве защитных используют инертные (аргон, гелий) и активные (уг­лекислый газ, азот) газы, а также различные смеси инертных или активных газов и инертных с активными. При сварке в инертных газах повышается стабильность дуги и снижается угар легирующих элементов, что важно при сварке высоколеги­рованных сталей. Заданный химический состав металла шва можно получить пу­тем изменения состава сварочной (присадочной) проволоки и доли участия ос­новного металла в образовании шва, когда составы основного и электродного ме­таллов значительно различаются.

По сравнению с другими способами он имеет ряд преимуществ, из которых главные: возможность визуального, в том числе дистанционного, наблюдения за процессом сварки; широкий диапазон рабочих параметров режима сварки в лю­бом пространственном положении; возможность большой степени механизации и автоматизации процесса сварки, в том числе и применение робототехники; высо­коэффективная защита расплавленного металла: возможность сварки металлов разной толщины в пределах от десятых долей до десятков миллиметров. Приме­нение сварки в защитных газов позволяет получить самую малую зону термиче­ского влияния по, сравнению с другими, кроме ЭЛС, способами сварки плавлением. Недостатком этого способа, при сварке аустенитных сталей, является повы­шенные требования по качеству подготовки свариваемых поверхностей, меньшая стабильность параметров режима сварки (вследствие чего требуются специализи­рованные источники питания).

Сварка в среде защитных газов обеспечивает формирование швов в различ­ных пространственных положениях, что позволяет применять этот способ вместо ручной дуговой сварки покрытыми электродами.

Способ сварки применим при изготовлении корпуса насоса турбины.

Исходя из выше перечисленных преимуществ и недостатков, возможности применения способов сварки, а также выводов, проведённых в результате патент­но-технического поиска выберем следующие способы сварки:

Автоматическая в среде ЗГ неплавящимся электродом с присадкой.

Способ применим для сварки секций «Г» и «О», приварки фланца поз.1 и диффузора поз.2.

Сварка в ЗГ по слою активирующего флюса.

Для приварки коллектора к корпусу «Г» применим автоматическую сварку неплавящимся электродом по слою активирующего флюса.

Для увеличения глубины проплавления (вследствие сжатия сварочной дуги компонентами флюса, а соответственно увеличения плотности тока на дуге) для сварки без разделки кромок используем активирующий флюс.

Первый проход выполняется без присадки, происходит проплавлеыие сва­риваемой толщины и формирование проплава с обратной стороны шва. После за­чистки от остатков флюса выполняется автоматическая сварка, вторым проходом с присадочным металлом (заполнение сечения шва).

Сварку с применением активирующего флюса следует выполнять механи­зированными способами, которые позволяют обеспечивать постоянство длины дуги дугового промежутка (а соответственно постоянную величину проплавле­ния). Флюс следует наносить непосредственно перед началом сварки, чтобы предупредить повреждение слоя и загрязнение его осаждающейся пылью. Остаю­щийся на поверхности шва налёт прореагирующего активирующего флюса не оказывает отрицательного влияния на механические свойства шва.

Сварка в среде ЗГ неплавящимся электродом по слою активирующего флю­са имеет ряд преимуществ: увеличение глубины проплавления при одновремен­ном уменьшении ширины шва; повышается производительность труда; высокая культура производства; наличие благоприятных условий для визуального контро­ля, в том числе и дистанционного; уменьшаются экономические расходы, отпада­ет необходимость в разделке кромок.

Сварка неплавящимся электродом происходит без расплавления металла электрода. В качестве неплавящегося электрода используются вольфрамовые прутки. Дуга горит.между вольфрамовым электродом и основным металлом. Сварка ведётся с дополнительной подачей присадочной проволоки в среде защит­ного газа, поступающего из сопла. По мере перемещения дуги сварочная затвердевает, образуя шов, соединяющий кромки изделия.

Ручная аргонодуговаясварка

Для приварки рёбер жёсткости, штуцеров, вставок и выполнения прихватки в сборочных операциях выбираем ручную аргонно-дуговую сварку неплавящимся электродом.