ДУГОВАЯ ЭЛЕКТРОСВАРКА ДЕТАЛЕЙ КОТЛА

Кроме рассмотренной выше контактной сварки, су­ществуют другие способы соединения деталей котла. При весьма распространенной электрической дуговой сварке под действием электрического тока расплавляет, ся конец подаваемого к месту сварки стального прута (электрода). При этом образуется ванна жидкой стали. Специальные вещества, называемые флюсами, расплав­ляясь, покрывают поверхность металла и препятствуют его соединению с кислородом воздуха. Флюсы растворя­ют в себе окислы железа, образуя вместе с ними легко­текучую массу, легко всплывающую на поверхность жидкого металла.

При сварке вручную флюс обычно имеет вид обмаз­ки, покрывающей электрод снаружи; эта обмазка рас­плавляется вместе с электродом. При автоматической дуговой сварке барабана на котлостроительном заводе измельченный флюс непрерывно сыплется на наплав­ляемый металл.

Охлаждение сварного шва в основном происходит за счет поглощения тепла самим стальным изделием. Шов охлаждается настолько быстро, что как наплавленный металл, так и прилегающая к нему зона имеют струк­туру, которая даже по внешнему виду весьма далека от структуры основного металла (рис. 31). Наплавленный металл сварного шва, как правило, имеет иную твер­дость, чем основной металл.

При быстром охлаждении в сварном шве возникают внутренние напряжения, величина которых возрастает с увеличением толщины металла. Снятие этих напря­жений и некоторое улучшение структуры шва осуще­ствляют термической обработкой деталей. Для этого ба­рабаннії и камеры котла после сварочных работ поме­щают в печь, нагревают до высокой температуры и после некоторой выдержки охлаждают на воздухе. 44

ДУГОВАЯ ЭЛЕКТРОСВАРКА ДЕТАЛЕЙ КОТЛА

Рис. 31. Структура металла у контактного сварлого шва трубы диа­метром 38×4,5 мм, изготовленной нз стали марки 20 (увеличено

В 50 раз.)

А — структура основного металла; б — структура так называемой зоны терми­ческого влияния; в — структура иа границе зоны плавления; г—структура цен­тральной части контактного сварного іива.

Дефекты: сварных швов могут быть вызваны различ­ными .причинами:

1. Они могут быть вызваны неправильным положе — нием сопрягаемых деталей: ‘перекосом, увеличением или уменьшением расстояния между ними и т. п. (рис. 32).

2. Непровар—отсутствие соединения между основ­ным и наплавленным металлом или недостаточное про-

2

ДУГОВАЯ ЭЛЕКТРОСВАРКА ДЕТАЛЕЙ КОТЛА

Рис. 32. Неправильная (а) и правильная (б) формы сварного шва при стыковой сварке труб большого диаметра, /—подкладное кольцо; 2—зона иепровара.

ХОЛИТ при загрязнении свариваемых поверхностей, недо­статочной силе тока, слишком большой скорости авто­матической сварки и других отклонениях от правиль­ной технологии сварочных работ.

3. Нарушение технологии может вызвать быстрый обрыв электрической дуги, что влечет за собой образо­вание углубления в шве (кратера); различные загрязне­ния вызывают пористость шва, иногда возникает окисле­ние металла и т. п. Показанные на рис. 33 трещины по-

ДУГОВАЯ ЭЛЕКТРОСВАРКА ДЕТАЛЕЙ КОТЛА

Рис. 33. Трещины, возникшие при газовой сварке на расстоянии 1,5 — 3 мм от наплавленного металла (увеличено в 85 раз).

Явились после термической обработки детали и объясня­ются тем, что стенки сварного шва были нагреты до очень высокой температуры. Произошло поглощение ме­таллом кислорода из воздуха, и в стали образовались тонкие пленки закиси железа, по которым и возникло растрескивание.

4. Чрезмерный подвод тепла к месту сварки приво-‘ дит к расширению зоны плавления основного металла. Когда слишком широкая ванна жидкой стали охлаж­дается, в изделии возникают большие дополнительные напряжения и по сторонам сварного шва могут появить­ся трещины. 46

Updated: 07.12.2011 — 19:34