Разработка и исследование технологии дуговой сварки конструкционных сталей в двухскоростной струе СО2

• Автор: Трусов, Александр Гаврилович
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 c. : ил

ОГЛАШЕНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ
2. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСОВ КАЧЕСТВА МЕТАЛЛА ШВА И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПРОЦЕССА СВАРКИ В СТРУЕ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА (Обзор литературы и результаты предварительных исследований)
2.1. Особенности защиты плавящегося металла струей углекислого газа
2.2. Пути повышения производительности процесса дуговой сварки в СО2
2.2.1. Повышение производительности процесса наплавки
2.2.2. Повышение проплавляющей способности дуги
2.3. Возможности легирования и раскисления металла
шва при сварке в углекислом газе
2.4. Выводы и постановка задач исследования
3. ИССЛЕДОВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ ЗАЩИТЫ ПЛАВЯЩЕГОСЯ МЕТАЛЛА ОТ АЗОТА ВОЗДУХА ПРИ СВАРКЕ В ДВУХСКОРОСТНОЙ СТРУЕ С02
3.1. Изучение начального участка двухскоростной осесимметричной изотермической струи С02
3.2. Исследование степени надежности защиты плавящегося металла при сварке в двухскоростной струе
3.3. Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СПОСОБА СВАРКИ В ДВУХСКОРОСТНОЙ СТРУЕ С02
4.1. Исследование возможности использования железного
порошка в качестве дополнительного присадочного материала

4.2. Изучение проплавляющей способности дуги при сварке
в двухскоростной струе С02
4.3. Изучение особенностей раскисления плавящегося металла
4.3.1. Разработка композиции присадочной шихты
для сварки проволокой Св
4.3.2. Исследование стабильности усвоения кремния и марганца в зависимости от электрических и технологических параметров сварки
4.3.3. Оценка технико-экономических показателей процесса сварки в двухскоростной газопорошковой струе С02 проволокой Св-08
4.4. Выводы
5. ПР0МШЛЕНН0Е ОСВОЕНИЕ ПРОЦЕССА СВАРКИ В ДВУХСЮР0СТН0Й СТРУЕ С02
5.1. Разработка оборудования для автоматической сварки
5.2. Сварка дисков и колец клапанов горячего дутья задвижек доменных печей
5.3. Технология сварки трубопроводов Ш и 1У категорий
для энергоблоков ТЭС
6. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
7. ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ I, 2, 3. Акты о внедрении

I. ВВЕДЕНИЕ
Необходимость экономии материальных и трудовых затрат, снижение энергоемкости при изготовлении конструкций, в том числе и сварных, отмечалась на ХШ съезде КПСС. Достижение этой цели предусматривается за счет внедрения новых технологических процессов и усовершенствования сварочных материалов.
Сварка плавящимся электродом сплошного сечения в С02 получила широкое распространение в промышленности при изготовлении конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей. По объему наплавляемого металла и выпускаемой продукции сварка в С02 превалирует среда механизированных способов дуговой сварки. Выпуск проволоки для сварки в С02 достиг в 1981 г. более 175 тыс. тонн. Согласно прогнозам ИЭС им. Е.О. Патона до 2000 г. данный способ сохранит ведущее положение. Это объясняется в первую очередь: возможностью визуального наблюдения за сваркой, маневренностью процесса, низкой стоимостью сварочных материалов и достаточно высокими служебными свойствами швов. Вместе с тем, данному способу присущ и ряд недостатков, а именно: ограниченные возможности активного металлургического воздействия на переплавляемый дугой металл, трудности дальнейшего увеличения производительности процесса, повышенное разбрызгивание электродного металла. Частично отмеченные недостатки устраняются применением порошковых [102] , активированных [83] проволок и введением в дугу порошкообразных флюсов [144,147] . Наряду с указанными способами на кафедре сварочного производства ВЗМИ предложен новый способ сварки в двухскоростной струе С02 [12]. Процесс по предварительным данным должен иметь ряд металлургических технологических и экономических преимуществ перед известными способами сварки в С02
49.
40 В содержание азота » 0,031# вызывало появление пор. Однако при принятых условиях сварки это является чрезмерным отклонением от оптимального режима.
Таким образом при изменении напряжения дуги в допустивши пределах сварка в двухскоростной струе обеспечивает надежность защиты на уровне свойственном обычной сварке в углекислом газе.
Существенное нарушение защиты плавящегося металла при сварке в С02 происходит при наличии ветровых потоков. Запас надежности защиты при сварке оценивали при взаимодействии с искусственными воздушными потоками, создаваемыми с помощью аэротрубы. Скорость потока регулировалась числом оборотов вентилятора. Снижение неоднородности профиля скорости достигали за счет установки двух сеток и удлинения трубы. Измерение скорости воздушного потока проводили чашечным анемометром типа "А", При каждой скорости воздушного потока производилась наплавка на пластину. Режим сварки прежний, напряжение дуги составляло 29-30 В. Образцы на газовый анализ вырезали из середины наплавки по ее длине. В качестве критерия надежности защиты плавящегося металла принимали ту скорость воздушного потока, при которой содержание азота в швах достигало 0,02#. Такая скорость воздушного потока в дальнейшем именовалась критической.
Результаты исследований о влиянии скорости воздушного потока на содержание азота в наплавленном металле приведены на рис.
3.8. Анализ данных показывает, что при равных расходах защитного газа критическая скорость воздушного потока при сварке в обычной односкоростной струе С02 составляла 1,5 м/с, в то время как при сварке в двухскоростной струе - 2,6 м/с. Причем с увеличением скорости на срезе центрального сопла двухскоростной струи критическая скорость несколько возрастала - 2,87 м/с