Обработке сварных элементов котлоагрегата

При проектировании котлов, сосудов и трубопроводов необходимо стремиться к обеспечению надежности и долговечности.

Качество и работоспособность сварного соединения зависят от применяемых типов разделки кромок стыкуемых элементов, метода и

технологии сварки, качества основных и сварочных материалов, температуры и влажности окружающего воздуха.

При сборке элементов под сварку все геометрические размеры каждого стыка (углы скоса и параллельность стыкуемых кромок, величина зазора между ними, величина перелома осей и смещения кромок соединяемых элементов и др.) должны соответствовать требованиям инструкции по сварке и контролю сварных соединений. Свариваемые элементы должны находиться по возможности в таком положении, которое обеспечивает наиболее качественное выполнение шва. Свариваемые кромки, а также прилегающие к ним поверхности основного металла шириной не менее 20 мм перед сваркой должны быть зачищены до блеска. Неровности, подрезы должны быть выровнены подрубкой или наждачным кругом.

Для уменьшения деформаций, напряжений, перемещений при сварке и повышения эксплуатационной надежности сварных конструкций следует соблюдать следующие условия:

1) Назначать минимальные расчетные сечения швов, что приведет к уменьшению количества наплавленного металла, напряжений и почти всех видов деформаций и перемещений при сварке.

2) Сварные стыки трубопроводов, кольцевые стыки барабанов паровых котлов и сварные швы донышек к коллекторам выполнять в несколько слоев. Это обеспечивает равномерный подогрев и улучшает механические свойства металла (пластичность).

3) Преимущественно применять швы с глубоким проплавлением, а также автоматическую и полуавтоматическую сварку под слоем флюса и в среде защитных газов.

4) Выбирать оптимальные режимы сварки. Выполнять швы с наименьшим количеством наплавленного металла и располагать их симметрично относительно центра тяжести сечения элемента.

5) Использовать сварочные материалы с минимальным содержанием серы, фосфора, углерода и достаточным содержанием марганца.

6) С целью уменьшения коробления листов швы длиной более 600мм выполняют в обратноступенчатом порядке. Чем короче шов, тем меньше деформируется изделие. Длинный шов делят на участки длиной 150 ÷ 200 мм с таким расчетом, чтобы каждый участок был сварен одним электродом или целым числом электродов.

7) Применять проковку швов и околошовной зоны. Все сварные швы котлов, сосудов и трубопроводов подлежат клеймению, позволяющему установить сварщика, выполняющего эти швы. Клеймо должно ставиться на расстоянии 20 ÷ 50 мм от кромки сварного шва.

7Виды сварных соединений и конструкции разделок под сварку

Самыми распространенными сварными соединениями являются стыковые. Они обеспечивают наименьшие остаточные напряжения и деформации при сварке. При стыковых соединениях нужна тщательная подготовка листов и точная их подгонка под сварку. Листы толщиной от 3 до 26 мм при ручной сварке соединяют встык с односторонним скосом одной или двух кромок. Этот вид подготовки называют V - образным. Листы толщиной 12 ÷ 40 мм и более соединяют с двухсторонним скосом – X - образным при скосе обеих кромок, К - образным при скосе одной. Для предотвращения поджога шва кромки притупляют. Между кромками оставляют зазор для обеспечения провара корня шва.

При ручной дуговой сварке стали толщиной 20 ÷ 60 мм применяют криволинейный И - образный скос одной или двух кромок.

Угол раскрытия кромок при V - образной разделке составляет 54 ± 6⁰; при К - образной 50 ± 5⁰ ; при Х - образной 54 ± 6⁰; при U - образной 10 ± 2⁰. Притупление кромок при всех видах разделок 1 ÷ 2 мм, а зазор в стыке 2 мм.

При автоматической и полуавтоматической сварке величина притупления увеличивается до 5 ÷ 10 мм, а угол разделки остается примерно таким же.

Соединения внахлестку находят применение при ручной дуговой сварке воротников, люков и лазов. При таком соединении рекомендуется сваривать листы и детали с обеих сторон. Такие соединения приводят к увеличению расхода металла и к возникновению изгибающего момента в соединении. Применяются для слабонагруженных элементов.

Тавровые соединения используются при дуговой сварке и выполняются без скоса и со скосом кромок с одной или двух сторон. При одностороннем и двустороннем скосе между вертикальным элементом и горизонтальной поверхностью оставляется зазор для лучшего вертикального элемента на всю толщину. Односторонний скос делают в том случае, если изделие не позволяет произвести сварку с двух сторон.

Угол разделки кромок таврового соединения составляет 50 ± 5⁰, притупление кромок 1 ÷ 2 мм, зазор между свариваемыми элементами до 3 мм в зависимости от толщины элементов.