Файл: Разработка технологии сборки и сварки кожухотрубчатого теплообменника этанолвода с внутренним диаметром 2390мм, длиной цилиндрической части 6450 мм, толщиной стенки 52мм из биметалла 10Х2М1 05Х20Н32Т.docx

Область применения флюса OK Flux 10.71:Флюс OK Flux 10.71является флюсом широкого применения, обладает высокими для основного флюса сварочно-технологическими свойствами, сохраняя при этом низкое содержание шлаковых включений в наплавленном металле, что обеспечивает получение высокой ударной вязкости при температурах до - 40°С. Требуемый уровень механических свойств металла шва достигается за счет правильного подбора сварочной проволоки, так как легирование шва преимущественно происходит через проволоку. Флюс OK Flux 10.71 обладает определенными преимуществами при сварке в узкую разделку, так как обеспечивает плавный переход от наплавленного к основному металлу, а также хорошую отделяемость шлаковой корки. Благодаря своей универсальности флюс широко применяется в судостроении, машиностроении, энергетике, мостостроении, для сварки плетей трубопроводов и балочных конструкций. Флюс также применяется для упрочняющей наплавки под флюсом. Флюс ок flux 10.71 разработан для сварки на постоянном и переменном токе. 

Сварочный флюс ОК Flux 10.93 прекрасно сочетается с различными сварочными проволоками из нержавеющих сталей и применяется для сварки стыковых и угловых швов всех обычных аустенитных и других высоколегированных нержавеющих сталей. Этот сварочный флюс работает на постоянном токе и характеризуется хорошими сварочно-технологическими характеристиками в положении Н2(PB) (нижнее тавровое). При этом обеспечивается отличное отделение шлака, гладкий шов и хороший внешний вид валика. Незначительное легирование кремнием Si из флюса обеспечивает хорошие механические свойства, и в особенности высокую ударную вязкость.

Применение сварочного флюса OK FLUX 10.93

Сварочный флюс ОК Flux 10.93 является наиболее часто используемым сварочным флюсом для сварки нержавеющих коррозионно-стойких сталей. ОК Flux 10.93 применяется для изготовления оборудования для химической и нефтехимической промышленности, шельфовых платформ, сосудов, работающих под давлением, складских резервуаров, химических емкостей, в электро- и ядерной энергетике, а также в целлюлозно-бумажной промышленности, гражданском строительстве и транспортном машиностроении. А также сварочный флюс ESAB ОК 10 93 отлично подходит для сварки аустенитноферритной дуплексной нержавеющей стали 2205, например, при строительстве химических емкостей.

Как правило с флюсом OK Flux 10.93 сварку ведут на постоянном токе обратной полярности.

---

4.2 Расчёт режимов сварки продольного стыка обечайки

Для сварки продольного стыка обечайки принимаем автоматическую сварку под флюсом, тип соединения С14 по ГОСТ 16098-80 (рисунок 4.1).

Сварочные материалы: проволоки Св-04ХМА, OK Autrod 309L; OK Autrod 347 по ГОСТ 2246-70, флюсы: OK Flux 10.71, OK Flux 10.93.



Рисунок 4.1 – форма подготовки кромок и сварного соединения С14 по ГОСТ 16098-80.

Расчет режимов сварки продольного и кольцевого стыков аппарата для основного слоя (А) проволокой Св-04ХМА.

1) Выберем диаметр электродной проволоки:

_{Примем dэл = 5 мм.}

2) Определим сварочный ток:



где j = 40 А/мм² – допустимая плотность тока.

3) Напряжение на дуге:



4) Скорость сварки равна:





Для получения швов требуемой формы, обладающих высокой технологической прочностью, значения А принимают в пределах, приведённых в таблице 18.

Примем А=22000А·м/ч, тогда:



5) Определим величину погонной энергии, вносимой в шов:



где η_и = 0,9 – эффективный к.п.д. нагрева.

6) Коэффициент формы провара:



где выбираем в зависимости от рода и полярности тока,

при

При обратной полярности:

Для механизированной сварки должен находиться в пределах
0.8 – 4. При меньшем значении будут получаться швы, склонные к образованию ГТ, при больших – слишком широкие швы с малой глубиной провара, что нерационально с точки зрения использования теплоты дуги и приводит к увеличенным деформациям.

---

7) Определим глубину провара Н:



8) Ширина шва е:



9) Примем вылет электрода:

10) Определим коэффициент наплавки:

При сварке под флюсом ввиду незначительных потерь электродного металла с достаточной для практических расчётов степенью точности можно принять, что коэффициент наплавки α_н равен коэффициенту расплавления α_р.



– составляющая коэффициента расплавления, обусловленная тепловложением дуги, г/А·ч;

– составляющая коэффициента расплавления, зависящая от тепловложения вследствие предварительного нагрева вылета электрода, протекающим током, г/А·ч.

При сварке постоянным током обратной полярности принимаем:





Тогда:

12) Определим площадь наплавленного металла:



Удельный вес металла принимаем:

13) Высота валика:



14) Общая высота шва С:



15) Коэффициент формы усиления:



Для хорошо сформированных швов должен находиться в пределах 7÷10.

Далее переходим к расчету режима сварки переходного слоя (Б) проволокой OK Autrod 309.

1) Выберем диаметр электродной проволоки:

_{Примем dэл = 4 мм.}

2) Определим сварочный ток:



где j = 50 А/мм² – допустимая плотность тока.

3) Напряжение на дуге:

---

4) Скорость сварки равна:





Для получения швов требуемой формы, обладающих высокой технологической прочностью, значения А принимают в пределах, приведённых в таблице 4.3.

Таблица 4.3 – Значение А в зависимости от d_эл

dэл, мм	1,2	1,6	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0
А, А·м/ч	2000-5000	5000-8000	8000-12000	12000-16000	16000-20000	20000-25000	25000-30000

Примем А=20000А·м/ч, тогда:



5) Определим величину погонной энергии, вносимой в шов:



где η_и = 0,9 – эффективный к.п.д. нагрева.

6) Коэффициент формы провара:



где выбираем в зависимости от рода и полярности тока,

при . При обратной полярности:

Для механизированной сварки должен находиться в пределах
0.8 – 4. При меньшем значении будут получаться швы, склонные к образованию ГТ, при больших – слишком широкие швы с малой глубиной провара, что нерационально с точки зрения использования теплоты дуги и приводит к увеличенным деформациям.

7) Определим глубину провара Н:



8) Ширина шва е:



9) Примем вылет электрода:

10) Определим коэффициент наплавки:

При сварке под флюсом ввиду незначительных потерь электродного металла с достаточной для практических расчётов степенью точности можно принять, что коэффициент наплавки α

---

_н равен коэффициенту расплавления α_р.



– составляющая коэффициента расплавления, обусловленная тепловложением дуги, г/А·ч;

– составляющая коэффициента расплавления, зависящая от тепловложения вследствие предварительного нагрева вылета электрода, протекающим током, г/А·ч.

При сварке постоянным током обратной полярности принимаем:





Тогда:

12) Определим площадь наплавленного металла:



Удельный вес металла принимаем:

13) Высота валика:



14) Общая высота шва С:



15) Коэффициент формы усиления:



Для хорошо сформированных швов должен находиться в пределах 7÷10.

Далее переходим к расчету режимов сварки плакирующего слоя (B) проволокой OK Autrod 385.

1) Выберем диаметр электродной проволоки:

_{Примем dэл = 4 мм.}

2) Определим сварочный ток:



где j = 50 А/мм² – допустимая плотность тока.

3) Напряжение на дуге:



4) Скорость сварки равна:





Для получения швов требуемой формы, обладающих высокой технологической прочностью, значения А принимают в пределах, приведённых в таблице 4.4.

Таблица 4.4 – Значение А в зависимости от d_эл

dэл, мм	1,2	1,6	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0
А, А·м/ч	2000-5000	5000-8000	8000-12000	12000-16000	16000-20000	20000-25000	25000-30000

---