Курсовий проект
Зварювання трубопроводів порошковим дротом
Зміст
Вступ
1. Організація зварювально-монтажних робіт.....................................................6
1.1 Класифікація процесів зварювання трубопроводів.................................6
1.2 Підготовчі роботи до зварювання трубопроводів....................................9
1.3 Вибір і підготовка зварних матеріалів.....................................................12
1.4 Організація зварювально-монтажних робіт............................................15
2. Технологія зварювальних робіт.......................................................................18
2.1 Вибір режиму зварювання і його вплив на форму шва..........................18
2.2 Техніка і загальна технологія зварювання..............................................20
2.3 Металургійні і фізико-хімічні процеси при зварюванні........................25
3. Обладнання для зварювальних робіт та джерела живлення.........................29
3.1 Основні вимоги до джерел живлення зварювального струму..............29
3.2 Вибір зварювального обладнання, механічна та їх технічна характеристика………………………………………………………………….32
3.3 Інструмент зварника................................................................................34
3.4 Методика технічного нормування зварювальних робіт.......................38
4. Контроль якості зварювальних робіт............................................................39
4.1 Характерні дефекти зварки, причина їх утворення та способи виправлення……………………………………………………………………39
4.2 Напруження і деформації при зварюванні та способи їх зменшення...43
4.3 Класифікація методів контролю зварних з’єднань та їх вибір..............51
4.4 Норми контролю якості зварних з’єднань...............................................57
4.5 Норми затрат праці та їх характеристика................................................58
5. Техніка безпеки при зварювально-монтажних роботах................................61
5.1 Загальні вимоги техніки безпеки у зварювальному виробництві.........61
5.2 Основні види травматизму та їх запобігання..........................................62
5.3 Надання першої медичної допомоги........................................................65
5.4 Гранично-допустима концентрація димів, газів, аерозолей при зварювально-різальних роботах...........................................................................67
Висновок.................................................................................................................68
Перелік посилань на джерела...............................................................................69
Додаток А. Розрахунок розходу матеріалів на один стик при зварюванні
Додаток Б. Розрахунок температурного поля граничного стану
Додаток В. Розрахунок тимчасового заземлення
Додаток Г. Операційно-технологічна карта зборки і зварки
Вступ
Заврювання трубопроводів являється одним з основних етапів при спорудженні магістральних трубопроводів. Широкі можливості та високі перспективи зварювання на даному етапі розвитку науки і техніки є запорукою пргресу в різних галузях науки та техніки і відповідно у нафтогазовому комплексі.
Зварювання магістральних трубопроводів проводиться багатьма методами, вибір яких залежить від ряду особливостей. До них відносяться: тип зварюваних поверхонь; необхідна якість зварювання; експлуатаційні особливості деталей, що зварюються та багатьох інших.
Одним з методів зварювання є зварювання порошковим дротом.
Порошковий дріт представляє собою металевий стержень, в середині якого міститься шихта, котра містить у собі відповідні включення, які впливають на процес горіння дуги та якість зварного шва.
Даний метод зварювання використовується при зварюванні у середовищі захисних газів та під шаром флюсу. Порошковий дріт відіграє роль електроду (плавлячого), котрий подається до місця зварювання з допомогою спеціальних напівавтоматичних та автоматичних пристроїв.
В даному курсовому проекті ми детальніше розглянемо цей вид зварювання.
1. Організація зварювально-монтажних робіт
1.1 Класифікація процесів зварювання трубопроводів
Зварка плавленням здійснюється нагрівом металу в місці з'єднання виробів до рідкого стану. Джерело енергії і спосіб перетворення її в теплоту роблять вирішальний вплив на розміри і форму шва, а також на механічні властивості зварних з'єднань. Висока хімічна активність розплавленого металу робить в більшості випадків неприпустимим контакт рідкого металу з повітрям. Тому при зварці плавленням забезпечують газовий, шлаковий або комбінований захист металу від повітря. Зварювання труб і інших деталей виконується в розплавленому або пластичному стані. Специфічною різницею зварювальних стиків труб являється порівняно невелика протяжність шва відповідно до загальної довжини труб, тому зварювання трубопроводів можна проводити переміщаючи джерело нагріву поступово по периметру стику або одночасно нагрівати весь стик.
Методи зварювання трубопроводів можна розділити на дві основні групи: зварювання плавленням і зварювання тиском. Зварювання плавленням в свою чергу поділяється на:
1) ацетилено-кисневе (газове) зварювання;
2) електродугове зварювання:
2.1) ручне дугове зварювання;
2.2) автоматичне зварювання під шаром флюсу;
2.3) зварювання в середовищі захисних газів;
2.4) автоматичне зварювання лежачим електродом;
2.5) зварювання порошковим дротом;
2.6) зварювання голим легованим дротом;
3) променеве зварювання;
3.1) електропроменеве зварювання;
3.2) лазерне зварювання.
Серед видів зварювання тиском можна виділити:
1) газопресове зварювання;
2) індукційнопресове зварювання;
3) дугоконтактне зварювання;
4) Стикове контактне зварювання.
Електродугове зварювання – найбільш широко вживана група процесів зварювальної технології. При зварці електродугою кромки деталей, що зварюються, розплавляються електричним дуговим розрядом. Для зварки необхідне джерело живлення великої сили струму і низької напруги, до одного затиску якого приєднується зварювана деталь, а до іншого – зварювальний електрод.
Головна роль дугового розряду – перетворення електричної енергії в теплоту. При температурі 6000-7000°С газ в розряді є сумішшю іонізованих частинок, що визначають поведінку присадочного металу. Характер дугового розряду залежить від присадочного металу, основного металу, захисного середовища, параметрів електричного ланцюга і інших чинників.
Метод зварювання в середовищі захисних газів розроблений в нашій країні, і він уможливив різке підвищення рівня механізації зварювальних робіт у важкому машинобудуванні..
Найбільше розповсюджене має напівавтоматичне зварювання в середовищі вуглекислого газу, тому що воно повністю доступне і для ручної дугової зварки, але при вищій продуктивності і кращих умовах праці.
Позитивний результат дало добавлення до вуглекислого газу 20-30% кисню, тому що здійснюється перенос металу в дрібнокрапельному або струменевому вигляді. При цьому збільшується глибина проплавлення, коефіцієнт розплавлення збільшується на 15%, а коефіцієнт наплавлення на 25%.
Для захисту зварювального дроту від іржі при зварюванні в середовищі вуглекислого газу застосовують дріт з омідненою поверхнею.
Для зварювання виробів великих товщин розроблена технологія зварювання в середовищі вуглекислого газу у вузьку розділку листового металу товщиною 40... 100 мм. При товщині металу 40 мм зазор становить 10 мм, а при товщині металу 100мм - 12 мм. Затрати при зварці у вузьку розділку знижуються в 3 - 5 разів. Такий спосіб широко застосовується у Франції, Польщі, Японії, Англії.
Одним із методів зварювання плавленням являється автоматичне зварювання під шаром флюсу. Зварювання під флюсом проводиться голим електродним дротом. Гранульований насипний флюс служить для захисту розплавленого металу в процесі зварювання від окислення і насичення азотом повітря. Автоматичне зварювання завдяки високій якості шва і високої продуктивності розповсюдилася в багатьох сферах промисловості.
Автоматичне зварювання під шаром флюсу характеризується стабільністю процесу, високою якістю зварних швів, високою продуктивністю, малою витратою електродного матеріалу і добрими умовами