POLITECHNIKA WARSZAWSKA

Zakład Inżynierii Spajania

Instytut Technologii Materiałowych

Projektowanie procesów spawalniczych

,,Technologia spawania zbiornika stalowego”

Wykonał: Prowadzący:

Michał Kucharczyk dr inż. Arkadiusz Krajewski

M-61

Wydział Inżynierii Produkcji

Mechanika i Budowa Maszyn

Warszawa, 2008r.

PLAN PROJEKTU

Zbiornik cylindryczny, w którym max. ciśnienie

Robocze jest mniejsze od 0.4 Re materiału.

1. Propozycja metody spawania, biorąc pod uwagę grubość elementów i dostęp do miejsca spawania(należy dążyć do metod zmechanizowanych).

2. Oznaczenie na szkicu wszystkich rodzajów spoin w zbiorniku wg PN-EN 22553.

3. Rysunek w podziałce 1:1 przygotowania brzegów do spawania wg PN-EN-29692.

4. Scharakteryzowanie właściwości mechanicznych i spawalności(m.in. określenie temperatury podgrzewania)materiału podstawowego oraz stopiwa uzyskanego z materiałów dodatkowych.

5. Opracowanie planu kolejności montażu zbiornika.

6. Opracowanie instrukcji technologicznej spawania wskazanego złącza.(WPS)

1.

Dane:

1)Materiał: Stal 18G2A

2) Nr złącza: 4

3)Wymiary geometryczne w milimetrach:

Dp	Dr	Dk	L1	L2	Lr	gp	gp	gp	gk	ds	ds1
400	200	300	400	0	120	6	8	10	16	50	40

Charakterystyka materiału spawanego

1)Stal 18G2A(PN-86/H-84018)-stal spawalna, niskostopowa o podwyższonej wytrzymałości (SSPW), wg. Norm Europejskich zaliczana do stali niestopowych.

2)Parametry stali:

Kategoria wytrzymałości -355 MPa

-R_m­=490-630 MPa

-minimalna praca łamania K_v (dla odmiany plastyczności D) w -20°C wynosi 30[J]

-maksymalna zwartość pierwiastków w stali [%]:

C_max=0.20; Si=0.55; Mn=1.5; P=0.035; S=0.035; Cr=0,30; Cu=0.30; Ni=0.30.

- maksymalne C_e podane w tabeli - 0,48

-zaleca się spawanie stali elektrodami zasadowymi lub metodą MAG (drutem litym lub proszkowym), a także pod topnikiem

Obliczenia do określenia spawalności materiału

podstawowego

Wzory zgodne z PN-EN1011-2

-równoważnik węgla uwzględniany przy wyznaczaniu temperatury podgrzewania:

CET=C+
+
+
[%]

CET=0.2+
+
+
=0.3875[%]

-równoważnik węgla:C_e=C+
+
+
[%]

C_e=0.2+
+
+
=0,55[%]

-temperatura podgrzewania:

T_o=700 CET+160tgh(
)+62HD^0,35+(53 CET-32)Q-330[°C]

Objaśnienia:

- g grubość spawanych elementów [mm]

-HD zawartość wodoru dyfundującego [cm³/100g]

-Q ilość wprowadzanego ciepła

Q=k*ql, gdzie ql=60*U_łuku*I_{prąd spaw.}/1000*V_spaw. [kj/cm]

-T₀ temperatura podgrzewania

To=95 [°C]

-Dlaczego wybieram metodę spawania MAG:

-zbyt mała średnica zbiornika i grubość blachy do spawania łukiem krytym.

-wg. kryterium czasu jednostkowego dla grubości spoiny 6mm.

-wg. wydajności stapiania w pozycji podolnej dla grubości spoiny 6mm.

-ze względu na koszty wykonania.

Charakterystyka spoiwa dla wybranego złącza nr. 6

-metoda spawania: MAG w osłonie gazów

-gaz ochronny: Ar+20%CO₂

-drut do spawania: OK. Autorod 12.64

wg PN-EN 440: G42 2MG4Si 1

- rodzaj zasilania: DC +

- charakterystyka drutu:drut elektrodowy o zmniejszonej zawartości składników odtleniających SiMn , przeznaczony do spawania stali konstrukcyjnych i nisko węglowych kotłowych i okrętowych, pokryty Cu.

• skład chemiczny (typowy, %) stopiwa:
  C=0,1 ; Si=1,0 ; Mn=1,7,

• właściwości stopiwa (typowe)
  R_e=530[MPa]
  R_m=595[MPa]
  A₅=26%
  KV=70[J/cm^2] w temp. -30[°C]

-średnica stosowanego drutu 0,6[mm]

---