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
|
Рис. 31. Структура металла у контактного сварлого шва трубы диаметром 38x4,5 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
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-
|
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
