2. Выбор способа сварки и сварочного оборудования

2.1. Технологическая свариваемость металла сварной конструкции.

Низколегированная конструкционная сталь 15ГФД обладает хорошей свариваемостью. Однако технология сварки должна обеспечивать определенный комплекс требований, основными из которых являются: равнопрочность сварного соединения с основным металлом (чего легко возможно добиться, так как у данной стали содержание углерода менее 0,17 % при использовании сварочные материалы с содержанием углерода до 0,15 % в связи с тем что углерод вреден и приводит к образованию холодных и горячих трещин), и отсутствие дефектов в сварном шве, как трещины, непровары, наплывы, поры, подрезы и т.д..

При сварке стали 15ГФД состав металла шва незначительно отличается от состава основного металла.

Сталь 15ГФД сваривается без ограничений всеми способами сварки плавлением и мало склонна к образованию холодных и горячих трещин.

Для предупреждения образования в швах пор, трещин и других дефектов свариваемых кромок перед сваркой необходимо зачищать от ржавчины, масла и других загрязнении.

Из литературных источников видно, что сталь толщиной 10 мм можно сварить всеми распространенными способами сварки.

Конструкции из стали 15ГФД после сварки, как правило, не подвергают последующей термической обработке.

Чтобы обеспечить сквозное проплавление кромок изделия при сварке стыковых швов толщиной листов больше 4 мм сварку приходится вести по заранее разделанным кромкам или применять автоматические способы сварки. При ручной сварке невозможно существенно изменить глубину проплавления основного металла но, меняя размах поперечных колебаний электрода, можно значительно изменять ширину шва.

При толщине листов 9-100 мм в ГОСТ 5264-80 для стыковых соединении предусматривает обязательную разделку кромок и зазор, который имеет различную величину в зависимости от толщины и типа соединения. Аналогичное решение для механизированной сварки в среде углекислого газа тонкой электродной проволокой диаметром 0,8-1,2 мм. При сварке такой проволокой подготовку кромок можно выполнять, придерживаясь требовании ГОСТ 14771-82.

При механизированной сварке под слоем флюса глубина проплавления основного металла не зависит от формы подготовки кромок и величины зазора, что объясняется высокой плотностью тока и концентрированностью теплового действия дуги при этом способе сварки.

Согласно ГОСТ 8713-88 без скоса кромок при обычном зазоре можно сварить встык листы толщиной до 20 мм, при больших толщинах требуется либо

повышенные зазор, либо разделку кромок.

Во всех рассмотренных случаях используется стандарты на подготовку кромок, следует выбирать такие типы разделок, при которых обеспечивает наименьшие объем и стоимость работ по разделке кромок, объему и массе наплавленного металла, полный провар по толщине, плавная форма сопряжении внешней части шва и минимальные угловые деформации.

2.2. Изучение особенностей сварки данного вида изделий

Технология сварки стыковых швов должна обеспечивать минимальные деформации. Величина деформации определяется свойствами металла, толщиной листов, режимом сварки (величиной погонной энергии), последовательностью наложения сварных швов и т.д. Наиболее целесообразно выполнять стыковые швы в один слой.

Толщина металла, при которой возможна дуговая сварка стыковых швов без разделки кромок, зависит от мощности источника нагрева и от возможности обеспечения нормального формирования шва. Понятно, что дуговой сваркой не сможем сварить два листа толщиной 10 мм, без дополнительных операции, таких как разделку кромок и гарантированного зазора и в связи с тем что швы изделия имеют значительную протяженность.