Регулирование расхода сварочных материалов с учетом термокинетических процессов в сталях при сварке

• Автор: Корнилова, Зоя Григорьевна
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 165 с. : ил.

Конструктивно-технологические основы для снижения тепловложения при сварке металлоконструкций

1.1.0 разрушениях сварных соединений металлоконструкций и

трубопроводных систем

1.2. Особенности тепловложения при различных способах сварки

1.3. Тепловложения при сварке по узкому зазору

1.4. Термокинетические процессы формирования структуры в сталях при сварке трубных сталей

1.5. Формирование структуры в металле ЗТВ при сварке котельных сталей

1.6. Формирование остаточных напряжений при технологических вариантах сварки

1.7. Цели и задачи исследования

Особенности нормирования расхода сварочных материалов

при электродуговой сварке и его совершенствование

2.1. Сварные швы и количество наплавленного металла в рамках ГОСТа
2.2. Размеры сварных швов в реальных металлоконструкциях
2.3. Оценка формирования сварочных остаточных напряжений
2.4. Связь скорости охлаждения металла зоны термического влияния с погонной энергией сварки
2.5. Связь количества наплавленного металла в шов со скоростью охлаждения металла ЗТВ
Выводы
Возможности регулирования расхода сварочных материалов при сварке трубных сталей

3.1. Структура и хладостойкость металла ЗТВ в диапазоне допустимых скоростей охлаждения сварных соединений трубных сталей
ф 3.2. Определение площади наплавленного металла в шов для
сварки трубных сталей
3.3. Влияние толщины металла на расход сварочных материалов
при сварке низколегированных трубных сталей
3.4. Влияние начальной температуры свариваемого изделия на количество наплавленного металла в шов
Выводы
4. Регулирование расхода сварочных материалов при сварке
котельных сталей
# 4.1. Об эксплуатации котлов КСВ-1,1 и КСВ-1,8 в улусах
Республики Саха (Якутия)
4.2. Влияние показателя теплофизических свойств на расход сварочных материалов при сварке котельных сталей
4.3. Возможности регулирования расхода сварочных материалов
в зависимости от толщины металла котельных сталей
Выводы
5. Регулирование расхода сварочных материалов по
структурному составу металла ЗТВ
5.1. Основные подходы в определении расхода сварочных
материалов при сварке
^ 5.2. Регулирование расхода сварочных материалов при сварке за
один проход
5.3. Регулирование расхода сварочных материалов при
многопроходной сварке
Выводы
Заключение
Литература
^ Приложения
Сварка является одним из ведущих технологических процессов изготовления, ремонта многообразных конструкций различных отраслей промышленности.
Конечная цель сварочного производства - выпуск экономичных сварных конструкций, отвечающих по своим конструктивным формам, механическим и физическим свойствам, эксплуатационному назначению, для которого они создаются.
В связи с ростом промышленного производства в Сибири, Дальнем Востоке, Республике Саха (Якутия) наблюдается резкое увеличение отказов вследствие разрушения сварных соединений элементов горнодобывающей техники и металлоконструкций, магистральных нефтегазопроводов, трубопроводов подземной, наземной и надземной прокладок, высотных сооружений и т. д. под влиянием пониженных температур.
Ежегодно наблюдаются случаи разрушения промышленных и жилых зданий, анкерных гаражей, цехов, сварных элементов карьерных и шагающих экскаваторов, систем водоснабжения, емкостей для хранения нефтепродуктов, сжиженных газов и т. д.
В большинстве случаев разрушения происходят по шву или зоне термического влияния (ЗТВ), где имеются технологические и конструктивные концентраторы напряжений, из-за низкой хладостойкости материала и возникновения усталостных трещин в сварных соединениях, имеющих различные дефекты.
В свою очередь, основными процессами, определяющими высокую эксплуатационную прочность и хладостойкость сварных соединений металлоконструкций, магистральных трубопроводных систем являются структурные (полиморфные) превращения в ЗТВ, формирование механических свойств, напряженно-деформированного состояния, т. е. сварочных напряжений и деформаций.
приведенные во многих ГОСТах и СНиПах, в целом совпадают с основными положениями СНиПП-23-81 часть II [147].
В общих требованиях по проектированию стальных конструкций в [147] устанавливается, что:
- при конструировании стальных сварных конструкций следует исключать возможность вредного влияния остаточных деформаций и напряжений, в том числе сварочных, а также концентрации напряжений, предусматривая соответствующие конструктивные решения (с наиболее равномерным распределением напряжений в элементах и деталях, без входящих углов, резких перепадов сечения и других концентраторов напряжений) и технологические мероприятия (порядок сборки и сварки, предварительный выгиб, механическую обработку соответствующих зон путем строгания, фрезерования, зачистки абразивным кругом и др.).
- в сварных соединениях стальных конструкций следует исключать возможность хрупкого разрушения конструкций в процессе их монтажа и эксплуатации в результате неблагоприятного сочетания следующих факторов:
высоких местных напряжений, вызванных воздействием сосредоточенных нагрузок или деформаций деталей соединений, а также остаточных напряжений;
- резких концентраторов напряжений на участках с высокими местными напряжениями и ориентированных поперек направления действующих растягивающих напряжений;
- пониженной температуры, при которой данная марка стали в зависимости от ее химического состава, структуры и толщины проката переходит в хрупкое состояние.
- при конструировании сварных конструкций следует учитывать, что конструкции со сплошной стенкой имеют меньше концентраторов напряжений и менее чувствительны к эксцентриситетам по сравнению с решетчатыми конструкциями.
При этом в требованиях по конструктивному оформлению сварных соединений в [147] устанавливается: "Разделку кромок под сварку следует принимать по ГОСТ 8713-79*, ГОСТ 11533-75, ГОСТ 14771-76*, ГОСТ 23518-79, ГОСТ 5264-80 и ГОСТ 11534-75".