Характеристика сварной конструкции, анализ ее технологичности

1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Характеристика сварной конструкции, анализ ее технологичности

Корпус отстойника аппарата сепаратора представляет собой сварную конструкцию, состоящую из обечайки диаметром 800 мм, толщиной 22 мм, высотой 727 мм, и приваренного эллиптического днища δ = 20мм, выполненного из листового проката.

Для изготовления корпуса отстойника аппарата разделения смеси сепаратора применили сталь 09Г2С. Хорошая свариваемость позволяет изготавливать из листового проката этой марки сложные конструкции для химической, нефтяной, строительной, судостроительной и других отраслей. Устойчивость свойств в широком температурном диапазоне позволяет применять детали из этой марки в диапазоне температур от -70 до +450 С. Высокая механическая устойчивость к низким температурам также позволяет с успехом применять конструкции из этой стали при минусовых температурах. Кроме того, выбранная сталь обладает повышенными механическими свойствами.

Химический состав и механические свойства выбранной стали приведены в таблице 1 и 2.

Таблица 1 -  Химический состав стали 09Г2С

Таблица 2 - Механические свойства стали 09Г2С

Оценим выбранную сталь для изготовления корпуса отстойника 09Г2С на свариваемость.

Под свариваемостью понимают сочетание технологических свойств металлов и сплавов, дающих возможность образовывать в процессе сварки соединения и слои, которые по своим свойствам не уступают свойствам материала основного изделия.

Больше всего на свариваемость оказывают влияние химический состав сплава, фазовая структура и ее изменения в процессе нагрева и охлаждения, физико-химические свойства и механические свойства, активность реакций элементов и др.

Свариваемость стали определяем по эквиваленту углерода:

Сэкв = С + Mn/6 + Si/24 + Cr/5 + Ni/40 + Mo/14 + P/2,

где С, Mn, Si, Cr, Ni, Mo ,Cu, P - процентное содержание химических элементов.

Сэкв = 0,12+ 0,005/6 + 0,8/24 + 0,003/5 + 0,003/40 + 0/14 + 0,035/2 = 0,14

Сэкв = 0,14  ≤ 0,25

Сталь относиться к 1-ой группе свариваемости. Свариваемость – хорошая, подогрев перед и во время сварки не требуется. Термообработка после сварки желательна. Появление холодных трещин маловероятно.

1-ая группа свариваемости позволяет получать качественные швы без применения дополнительной технической обработки.

Проверим вероятность появления при сварке горячих трещин по показателю Уилкинсона (H.C.S.).

H.C.S. = 1000*C*(S + P + Si/25 + Ni/100)/(3*Mn + Cr + Mo + V)

H.C.S. = 1000*0,09*(0,04 + 0,035 + 0,8/25 + 0,3/100)/(3*1,7 + 0,3) = 1,8

H.C.S. = 1,8 < 2, следовательно вероятность появления горячих трещин нет.

На работоспособность конструкции при заданных условиях работы также влияет структура стали.

Сталь 09Г2С имеет ферритно-перлитную структуру. Относительное удлинение стали 09Г2С составляет 21%, то есть пластичность металла достаточно высокая. Следовательно, сталь при изготовлении корпуса отстойника будет хорошо подвергаться резанью, гибке, вальцовке и обработке давлением.

1.2 Технические условия на изготовление сварной конструкции