Введение 4
Глава 1. Технологический трубопровод 5
1.1 Классификация технологических трубопроводов 8
1.2 Обзор способов сварки технологического трубопровода 20
1.3 Способы термообработки сварных соединений технологических
трубопроводов 25
Глава 2. Особенности 3-х фазной дуги 29
2.1 Обобщенное представление о горении 3-фазной сварочной дуги 29
2.2 Особенности 3-фазной симметричной сварочной дуги с Кт = 1,0 30
2.3 Внутренний механизм и закономерности горения элементарных дуг в
факеле 3-фазной сварочной дуги с Кт = 1,73 при несимметричной схеме питания 34
Глава 3. Исследование формирования шва при сварке 3-х фазной дугой сталей 39
3.1 Разработка методики проведения эксперимента 39
3.2 Выбор сварочного оборудования, материалов и контролирующих
приборов 41
3.3 Организация сварочного поста для сварки 3-х фазной дугой 48
3.4 Исследование формирования шва 3-х фазной дугой вольфрамовым
электродом в среде защитного газа аргон 51
Глава 4. Металлографические исследования сварных соединений 62
4.1 Методика металлографических исследований образцов полученных
способом трехфазной сварки 62
4.2 Результаты металлографических исследований сварного шва 64
Глава 5. Проектирование технологии сварки трубопровода 3-х фазной дугой неплавящимися электродами сталей в среде защитного газа аргон 70
5.1 Подготовка торцов соединяемых трубопроводов 71
5.2 Зачистка стыка перед сборкой и сваркой технологического
трубопровода 72
5.3 Сборка технологического трубопровода перед сваркой 72
5.4 Сварка технологического трубопровода трехфазной дугой 73
Заключение 77
Список используемых источников 79
Ранее на кафедре «Сварка, обработка металлов давлением и родственные процессы» способ сварки трехфазной дугой неплавящимися электродами в среде защитного газа аргон исследовался исключительно для сварки легких сплавов. Результаты исследований по легким сплавами выявили преимущества способа над остальными из -за простоты применяемого источника питания, увеличенной проплавляющей способности сварочной дуги, что позволило увеличить производительность сварки, не уступая в качестве сварных соединений.
Известны работы по сварке трехфазной дугой покрытыми электродами и плавящимися электродами. Исследования по сварке трехфазной дугой неплавящимися электродами сталей не проводились.
Высокую производительность трехфазной дуги при сварке неплавящимися электродами в защитной среде газа целесообразно применить при производстве конструкций из углеродистых сталей.
Отсутствие исследований по сварке трехфазной дугой углеродистых сталей неплавящимися электродами свидетельствуют об актуальности данной работы, так как производительность является важным критерием в условиях текущего удорожания проведения сварочных работ.
Предварительные исследования о применении способа сварки трехфазной дугой вольфрамовыми электродами сталей позволят расширить область применения трехфазной сварочной дуги.
Цель - повышение производительности сварки углеродистых сталей за счет использования трехфазной дуги неплавящимися вольфрамовыми электродами в среде защитного газа аргон.
Большой объем трубопроводной системы выносит на повестку дня производительность получения неразъемных соединений. В трубопроводных системах сварка преобладает, как в условиях цеха, так и в монтажных. Поэтому повышение производительности сварки технологических трубопроводов актуально.
В сварочной технике хорошо изучены возможности отечественного способа сварки трехфазной дугой неплавящимися электродами алюминиевых сплавов, однако сведений о применении этого способа для сварки углеродистых сталей малочисленны. В Уральском Политехническом Институте в свое время выполнены работы по сварке стали трехфазной дугой покрытыми электродами и плавящимися электродами.
В связи с тем, что сведений о сварке трехфазной дугой неплавящимися электродами низкоуглеродистых сталей малочисленны была разработана методика проведения экспериментов. Выбрано сварочное оборудование, контролирующие и регистрирующие приборы и материалы для сварки низкоуглеродистой стали.
Предварительные исследования показали, что при сварке неплавящимися электродами сталей дуга горит устойчиво, формирование шва хорошее, производительность высокая по сравнению с известными способами.
В работе выполнен большой объем металлографических исследований стыковых соединений из низкоуглеродистых сталей, выполненных трехфазной дугой неплавящимися электродами. Результаты показали, что резкая переходная граница от мелкого зерна ферритной структуры основного металла к неравномерно распределенному крупному зерну с наличием 20¬35% перлита сварного шва. В зоне сплавления феррит располагается по границам зерен перлита. Границы зерен размыты. Отсутствие дефектов в зоне термического влияния, зоне сплавления, также в сварном шве говорит о возможности применения способа для соединения сталей способом трехфазной сварки.
Разработан проект технологии сварки неповоротного стыка трубы диаметром 159 мм технологического трубопровода используя, оборудование для сварки трехфазной дугой разработанное на кафедре СОМДиРП и неоцененное в промышленности, за исключением завода МИАЗ, которое до сегодняшнего дня использует сварку трехфазной дугой.
Целесообразно использование способа сварки трехфазной дугой сталей, продолжив исследования.
