СВАРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Применение специальных сплавов для изготовления резервуаров и цистерн

Большое распространение получило строительство резервуаров и различного рода химической аппаратуры, работающих при низ­ких температурах. Для таких конструкций очень важно выбрать материал, не подверженный хрупким разрушениям. Для изде­лий, работающих при температуре до —60°С, применяют углеро­дистые стали с небольшим содержанием никеля (1—3,5%). Для конструкций, работающих при более низких температурах, при­меняют стали, содержащие 5% никеля; при этом необходима специальная термическая обработка. Сварку резервуаров из этих сталей можно успешно производить дуговыми автоматами, леги­рованной проволокой. При этом допускаемые напряжения для сварных соединений составят около 200 МПа.

Резервуары, работающие при низких температурах, нередко устанавливают на судах. В результате вибраций от волн в этих сосудах в процессе эксплуатации в отдельных случаях возникали трещины усталости. Сталь с содержанием никеля до 9% хорошо работает в таких условиях при температуре конструкции до — 160°С. Предел прочности при этой температуре 650 МПа. Пре­дел выносливости сварных соединений при пульсирующих нагруз­ках и обычном оформлении стыковых швов 100—110 МПа, а при последующей механической обработке 245 МПа. Ударная вяз­кость в зоне, где температура при сварке достигает 900°С, умень­шается в два раза, а в зоне, где Т=1275°С,— в 5—6 раз по срав­нению с ударной вязкостью зон, не подвергавшихся нагреву.

Для хранения жидкого водорода при Т=—269°С изготовляют сварные сосуды из сплава 60% железа и 40% никеля.

Успешно применяют для сварных сосудов, работающих при низких температурах, алюминиевые сплавы, которые свариваются дуговым и электрошлаковым способами. Нередко их изготовляют двустенчатыми. Алюминиевые сплавы обладают повышенной стой­костью против коррозии, малой плотностью и сохраняют пласти­ческие и вязкие свойства при работе в условиях низких темпера­тур. Из листовых элементов изготовляют различные резервуары, стационарные и транспортные цистерны, вакуумные аппараты, теплообменники. На рис. 21.8 приведен пример резервуара из алюминиевого сплава, выполненного аргонодуговой сваркой. Все швы стыковые; толщина стенок цилиндрической части s = 6-f - -*-20 мм, сферического перекрытия s = 15 мм, днища в сегментном кольце s=15 мм и в средней части s = 6 мм.

В СССР значительное количество цистерн и резервуаров сва­рено автоматами под флюсом. Хорошо сваривают этим способом конструкции из сплава АМгб и др. Соединения конструкций из алюминиевого сплава иногда обладают недостаточной сопротив­ляемостью образованию кристаллизационных трещин при сварке. Поэтому при проектировании следует учитывать это обстоятель­ство и избегать соединений очень высокой жесткости, при сварке которых образование трещин наиболее вероятно.