Том 2. Технология (1041447), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Сборка кольцевого шва под электрошлаковую сварку должна быть достаточно точной, так как местная депланация криволинейных кромок свыше 3 мм может привести к нарушению 45 уплотнения и вытеканию шлаковой ванны. Поэтому перед сборкой обычно внешнюю и внутреннюю поверхности каждой из обечаек протачивают на ширину 70 — 100 мм от торца (рис. Рис. 15.31. Форма разделки кольцевого 15.32). Так же осуществля- стыка под многослойную сварку ют подготовку стыка обечайки с днищем. Собирак1т стык с помощью планок, которые устанавливают «на ребро» поперек кольцевого шва и приваривают к поверхности обечаек. Если в качестве внутреннего формирующего устройства используют медные охлаждаемые подкладки, изогнутые по радиусу свариваемого изделия, то внутри обечайки дополнительно устанавливают скобы временного крепления.
Подкладки 1 (рис. 15.33) заводят в отверстия скоб 2 и закрепляют клиньями 3 или винтовыми прижимами. Электрошлаковую сварку кольцевого шва начинают иа вспомогательной пластинке, вваренной в зазоре стыка (рис. 15.34,а). 132 После заварки примерно половины окружности стыка (рис. 15.34,6) сварщик резаком удаляет из зазора начало шва до полного устранения непровара и придает торцу шва наклонный срез, облегчающий выполнение замыкания шва (замка) (рис. 15.34,в). Усадочную раковину либо выводят в специальный прилив в наружном ползуне или в медный кокиль, либо выплавляют и заваривают вручную.
Перспективной является однопроходная сварка толстостенных сосудов электронным лучом в вакууме. Экспериментально показано, что при использовании сварки горизонтальным лучом можно , 10-100 д д Палзан Рис. 15.32. Обра- Рис. 15.33. Кольцевой стык собранный ботка торцов обе- под электрошлаковую сварку чайки выполнить продольные и кольцевые швы металла толщиной 250 мм и более при скорости сварки 2,5 — 5 матч. Однако для производственного применения этого перспективного метода еще требуется отработка ряда технологических вопросов, а также создание вакуумных камер больших размеров.
По завершении сварки корпуса сосуда вырезку отверстий для вварных штуцеров производят или механическим путем, или тепловой резкой. Особенно большой объем таких работ выполняется при изготовлении барабанов котлов и коллекторов. Чтобы сократить подгоночные рработы на монтаже при сборке коллекторов и дl ,йуазка начала Ю,У шА~ резаками Моная а1 Ппасаана для начала ~Л~рк Рис.
15.34. Схема электрошлаковой сварки кольцевых швов 1ЗЗ барабанов с блоками экранных труб, к точности установки штуцеров предъявляют жесткие требования. Приварку большого числа штуцеров необходимо автоматизировать. Применяемые для этой цели специализированные автоматы и полуавтоматы обычно центрируются по верхней части ввариваемого штуцера. Варианты конструктивного оформления соединений штуцеров с оболочками большой толщины разнообразны. Наиболее целесообразны те, которые позволяют получить надежное проф~; .' плавление всей стенки штуцера, исключая возможность образования и роста трещины от не- Р ' 1535 К - ру ция 'уцерн'"' провара.
Для этой цели можсоединения: но использовать формующую подкладку, удаляемую после а) б) сварки (рис. 15.35). Другой вариант соединения показан на рис. 15.36. В оболочке 2 в центре установки трубчатого переходникв сверлят ясвтровсчвос отвсрстие Й, в которое вставляют заготовку 1 переходника с разделкой Рис.
15.33. Соединение штуцера с кромок под сварку. После сварки оболочкой с последующим удалени- просверливают отверстия диамеем корня швв высверловкой громР (рис.15.36,а).Окончатель. ио соединение имеет вид, пока. занный на рис. 15.36,6. В нем присутствует концентрация напряжений вследствие резких изменений сечения на внешней поверхности трубы и оболочки, но качество поверхности металла во внутренней полости хорошее. При изготовлении барабанов котлов, сосудов высокого давле ния и реакторов большое значение имеет термообработка.
Полностью сваренный сосуд обычно подвергают высокому отпуску, однако иногда требуется нормализация для улучшения структуры зоны шва. В этом случае возникает опасность, что при нагреве до высоких температур (900 †10'С) могут возникнуть деформации от собственного веса, искажающие форму сосуда. Предотвратить эти деформации можно предварительной герметизацией готового сосуда и созданием в нем избыточного внутреннего давления углекислого газа 0,2 — 0,3 МПа. Это не только сохраняет форму сосуда, но и предотвращает образование окалины на его внутренней поверхности. Для термообработки обычно используют печи большого размера. Если сосуд не может быть подвергнуттермообработке целиком из-за отсутствия печи требуемого размера или из-за необходимости выполнения монтажных стыков, то применяют местную или общую термообработку с использованием индукционных или иных нагревателей.
134 С ростом размеров сосудов и внутреннего давления требуемая толщина стенки достигает 200 — 400 мм. Наряду с технологическими трудностями изготовления столь толстостенных монолитных обечаек возрастает опасность их хрупкого разрушения. Поэтому такие сосуды изготовляют м н о г о с л о й н ы м и. Имеется три основных метода получения обечаек многослойных сосудов. По первому из них предварительно собирают и сваривают продольными швами обечайки разного диаметра с толщиной стенки 20 — 50 мм. После зачистки усиления швов и калибровки обечайки последовательно надевают одну на другую до получения требуемой суммар- Рис. 15.37.
Конструкция многослойного сосуда высокого давления: 1, а — наплавка на кромку; л — многослойный кольцевой шов; 4 — клнновндные вставки; б — облицовочная обечайка; б — спиральные слои; 7 — централь- ная обечайка ной толщины. Для осуществления натяга между слоями насаживаемая обечайка перед посадкой нагревается до 600'С, что обеспечивает соприкосновение до 95% сопрягаемой поверхности. Второй способ состоит в том, что на внутреннюю обечайку †тру толщиной 10 — 40 мм — последовательно накладывают полуобечайки толщиной 5 — 8 мм, обтягивают с помощью гидравлических устройств и сваривают двумя продольными швами между собой.
После зачистки швов последовательно накладывают следующие полуобечайки до нужной толп1ины. В технологическом отношении наиболее целесообразным является изготовление многослойных 135 обечаек по третьему способу намоткой на основную обечайку толщиной 20 — 40 мм нескольких слоев рулонной стали толщиной 4— 8 мм, как показано на рис. 15.37. В зависимости от рабочей среды центральная обечайка может быть двухслойной или из коррозионно-стойкой стали, а слои наружной части корпуса — из низколегированной стали. В настоящее время на Уралхиммаше работает технологическая линия для изготовления многослойных рулонированных обечаек диаметром до 5 м.
Линия состоит из разматывателя рулона, подающих вальцов правйльной машины, машины для обрезки и сварки концов полосы, отклоняющих валков и машины для намотки обечаек. Торцы многослойной обечайки протачивают и на них наплавляют слой металла толщиной не менее 10 мм, который механически обрабатывают для получения требуемой формы разделки кромок (рис. 15.37). Кольцевые швы между обечайками, а такжемежду обечайкой и днищем или фланцем выполняют многослойными. Кромки монолитных днищ и фланцев из сталей 22ХЗМ или 20Х2МА также подвергают предварительной наплавке с целью исключения необходимости термической обработки после сварки кольцевых швов.
Сварочные напряжения в этих швах в значительной степени снимаются при обязательном приемочном испытании готового сосуда в результате нагружения внутренним давлением, гревышающим рабочее. $ 3. Изготовление сварных труб На изготовление труб расходуют около 10% всего мирового производства стали, причем доля выпуска сварных труб составляет более половины всего производства и продолжает возрастать.
Трубы большого диаметра (более 500 мм) выпускаются только сварными. Серийный характер производства, большая протяженность швов и сравнительно простая форма изделия позволяют эффективно использовать прогрессивные методы сварки с весьма высокими скоростями и полностью механизировать весь процесс изготовления труб. Быстрое развитие трубопроводного транспорта требует резкого увеличения производства труб больших диаметров из низколегированных сталей. В отличие от практики США, где сеть трубопроводов сооружена в основном из труб небольшого диаметра, в СССР главным направлением является укладка газопроводов диаметром 1420 мм с рабочим давлением 7,5 МПа, Трубы для магистральных трубопроводов выполняют дуговой сваркой под флюсом.
Шов располагают либо по образующей, либо по спирали. Из-за ограниченной ширины листов п р я м ош о в н ы е трубы диаметром до 820 мм сваривают одним продольным швом, при большем диаметре — двумя. За рубежом используют листы большей ширины, что позволяет выпускать трубы диаметром 1420 мм с одним швом. 136 Челябинский трубопрокатный завод выпускает прямошовные трубы длиной 12 м и диаметром до 1220 мм. Сварку выполняют с двух сторон, причем наружный шов укладывают первым на стане проходного типа. Перед станом подъемными кантующими роликами заготовку 2 устанавливают разъемом вверх по оси направляющего ножа 1 (рис. 15.38).
Проходя стан, трубная заготовка 2 надвигается на оправку о, подвешенную к направляющему ножу и опирающуюся роликами на внутреннюю поверхность трубы. Движение трубы обеспечивается приводными горизонтальными валками стана, причем щель между кромками по мере продвижения за- ф. 5 Рис. 15.38 Схема сварки наружного шва трубы на стане проходного типа готовки сужается вследствие бокового давления вертикальных не- приводных валков и в зоне сварки 3 зазор отсутствует. Вытекание сварочной ванны предотвращают установленным на раме оправки гусеничным башмаком 4 — замкнутой лентой из шарнирно скрепленных пластин с медными накладками.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
