Анализ и совершенствование технологии ручной дуговой сварки неповоротных кольцевых стыков магистраль...
Реферат - Экономика
Другие рефераты по предмету Экономика
ечная сварка). В ряде случаев нагрев свариваемых изделий осуществляется в результате преобразования первичной механической энергии в тепловую (сварка трением, ультразвуковая сварка). Давление в прессово-механических сварочных процессах может осуществляться как при помощи мощных пневмогидравлических устройств, так и за счет энергии взрыва (сварка взрывом).
Наибольшее распространение в промышленности получили дуговые методы сварки, в которых необходимая энергия выделяется при горении сварочной дуги. Она идет на расплавление основного и присадочного металлов, сообщения их атомам энергии активации, образование физического контакта и др. процессы, имеющие место при сварке. Одним из способов дуговой сварки и является рассматриваемая в этой работе ручная электродуговая сварка плавящимся толстопокрытым электродом.
1.2.3 Классификация методов сварки магистральных трубопроводов
В период расцвета трубопроводного строительства еще в Советском Союзе применялось множество методов сварки неповоротных кольцевых стыков магистральных трубопроводов. Такой вывод можно сделать хотя бы по содержанию основного ведомственного нормативного документа Миннефтегазстроя СССР, регламентирующего организацию и технологию сварочных работ ВСН 006-89 Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Сварка. Данный документ является действующим. Он регламентирует:
- ручную электродуговую сварку штучными толстопокрытыми электродами;
- автоматическую сварку под флюсом;
- сварку порошковой проволокой с принудительным формированием шва;
- автоматическую и полуавтоматическую сварку в защитных газах;
- ручную аргонодуговую сварку корневого шва;
- стыковую сварку оплавлением;
- сварку вращающейся магнитоуправляемой дугой.
Кроме того, существуют и другие технологии, не регламентированные ВСН, но пригодные для использования при сварке объектов магистрального транспорта нефти и газа. К ним, в основном, относятс различные перспективные способы сварки (лазерная, электронным лучем и др.)
Классификация и сущность (схемы) методов сварки, используемых при строительстве магистральных трубопроводов, приведены на листе 1. Краткое описание наиболее распространенных при сварке магистральных трубопроводов методов изложено в последующих пунктах.
1.2.3.1 Сущность метода ручной дуговой сварки
Сущность всех дуговых методов сварки заключается в использовании тепла электрической дуги мощного стационарного самостоятельного газового разряда с низким катодным напряжением, существующего в промежутке между двумя электродами, роль которых при сварке выполняют плавящийся или неплавящийся электрод и металл свариваемого изделия. Это тепло идет на расплавление основного и присадочного металлов, сообщения их атомам энергии активации, образование физического контакта и др. процессы, имеющие место при сварке.
При ручной дуговой сварке в качестве анода и катода выступают металл свариваемого изделия и сварочный электрод металлический стержень, покрытый слоем особого состава обмазкой, или, согласно официальной терминологии, покрытием. Назначение покрытия стабилизация дуги, защита и легирование расплавленного металла сварочной ванны. Различают четыре вида покрытия: основной, целлюлозный, рутиловый и кислый; для сварки магистральных трубопроводов разрешены только электроды первых двух видов. Различные виды покрытия электродов по-разному взаимодействуют с металлом в процессе сварки. Химический состав металла электрода и покрытия определяется химическим составом металла свариваемого изделия (труб) и выбранной технологией сварки.
Возбуждение электрической дуги при ручной дуговой сварке основано на использовании явления короткого замыкания. При этом происходит следующее: в месте контакта на катоде образуется катодное пятно, которое настолько сильно нагрето, что становится способным к электронной эмиссии (т.е. испусканию электронов) при приложении напряжения в 60-70В. Для возникновения сварочной дуги как газового разряда необходимо наличие заряженных частиц, направленное движение которых и будет электрическим током. Явлением, обеспечивающим появление этих частиц, является термическая, или ударная ионизация. Эмитированные катодом электроны в результате соударения с нейтральными ионами приводят к появлению ионов. В результате в газовом промежутке между двумя электродами возникают носители электричества отрицательно заряженные электроны и положительно заряженные ионы, создаются условия для возникновения сварочной дуги, тепло которой используется при сварке.
Металл сварного шва закристаллизовавшейся сварочной ванны будет состоять из смеси металла труб и металла электродов. Его физико-химические характеристики будут зависеть как от качества и правильности принятия решений по выбору технологии сварки, так и от качества выполнения сварочных работ и последующей термообработки сварного шва.
Более подробно физические основы ручной дуговой сварки рассмотрены в разделе 1.3.
1.2.3.2 Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса
Физические основы дуговой сварки под слоем флюса те же, что и ручной дуговой сварке. Отличительные же особенности этой разновидности дуговой сварки следующие: применение голой электродной проволоки, подаваемой в зону сварки из кассеты; обеспечение токопровода к электроду вблизи дуги; горение дуги в газовом пузыре, защищаемом от воздуха слоем расплав-лит