Искажение трубной решетки при сварке не устраняется одной мерой. Оно контролируется воздействием на переменные, которые его вызывают: объем наплавленного металла, подводимая энергия, геометрия соединения, последовательность сборки и ограничение. Девять мер, описанных ниже, следуют порядку их применения на производстве: сначала проектирование соединения и контроль наплавки, затем сборка, последовательность сварки, ограничение и охлаждение.
Контроль объема наплавки и подводимой энергии
- Ограничьте количество проходов сварки и размер углового шва.Угловое искажение тесно связано с количеством проходов: больше проходов наплавляют больше металла и вызывают большее сжатие. Сохраняйте минимально допустимое количество проходов согласно квалифицированной процедуре и уменьшайте высоту углового шва, где это позволяют конструкция и расчет прочности. Цель — наименьший квалифицированный сварной шов, соответствующий требованиям соединения, а не меньший шов ради самого себя.
- Уменьшите угол скоса кромки в пределах квалифицированной детали соединения.Форма поверхности сварного шва и угол скоса кромки сильно влияют на угловое изменение. С увеличением угла скоса кромки поперечное сжатие как у корня, так и на стороне поверхности увеличивается. Уменьшите угол скоса кромки настолько, насколько позволяют проплавление, доступ и контроль; более узкая канавка наплавляет меньше металла и меньше сжимается.
- Используйте низкие параметры сварки.Чрезмерный ток или низкая скорость перемещения увеличивают локальную подводимую энергию и концентрируют сжатие в небольшой зоне. Используйте наименьший диапазон тока, обеспечивающий проплавление и проникновение без прожога, и контролируйте межпроходную температуру. Это особенно важно там, где корень шва не может быть обработан с обратной стороны.
Исправьте сборку и последовательность сварки
- Соблюдайте правильную последовательность сборки.Сначала установите перегородки, прокладки и стяжки на трубной решетке, затем вставьте трубы и загрузите пакет в корпус. Соберите трубную решетку с корпусом, затем противоположное соединение корпуса с трубной решеткой, и, наконец, протяните трубы через трубную решетку и отрегулируйте выступ до указанного размера. Изменение последовательности после сборки изменяет картину усадки, которую видит трубная решетка.
- Разделите кольцевое соединение на отдельные сегменты и сваривайте в сбалансированном порядке.Сваривайте зоны отдельно, ведите сварку с обоих концов к середине перекрестным способом, и смещайте начала соседних сегментов на 180°. Сбалансированная наплавка по окружности уменьшает чистое угловое вращение плоскости трубной решетки.
- Контролируйте последовательность сварки труб с трубной решеткой.Начните с центра трубной решетки и завершите более трети концов труб перед переходом к противоположной трубной решетке. Когда половина одной трубной решетки будет сварена, переключитесь на другой конец, затем вернитесь, чтобы завершить оставшуюся часть. Это распределяет усадку по всей трубной решетке вместо ее концентрации.
- Сварите оставшиеся концы труб от кольцевого шва наружу.Начните с кольцевого шва корпуса с трубной решеткой и постепенно двигайтесь наружу, слой за слоем, используя симметричный перекрестный узор с обоих концов к середине. Симметрия предотвращает смещение трубной решетки в одном направлении.
Добавьте ограничение и контролируемое охлаждение
- Используйте вспомогательное ограничение.Жесткая оснастка или длинный центральный болт с гайками на обоих концах увеличивают сопротивление угловому вращению во время сварки. Ограничение должно быть запланировано как часть процедуры, а не добавлено после появления искажения.
- Применяйте контролируемое принудительное охлаждение для стали, чувствительной к упрочнению.Там, где материал чувствителен к упрочнению и процедура допускает это, контролируемое принудительное охлаждение может сжать горячую зону и ограничить неравномерное сжатие. Это должно быть указано в процедуре сварки и не должно компрометировать металлургические требования соединения.
Что должно быть включено в процедуру сварки
Девять мер работают только тогда, когда они записаны в процедуре и проверены на станции: количество проходов, угол скоса кромки, диапазон тока, последовательность сегментов, последовательность концов труб, методы ограничения и охлаждения. Контроль искажений — это не шаг, добавляемый в конце; это совокупный результат решений на этапах детали соединения, сборки и последовательности.
Часто задаваемые вопросы
Как количество проходов влияет на искажение трубной решетки?
Угловое искажение увеличивается с количеством проходов, потому что каждый проход наплавляет металл и добавляет усадку. Сохраняйте минимальное количество проходов и уменьшайте размер углового шва, где это позволяют конструкция и прочность.
Почему уменьшение угла скоса кромки снижает искажение?
Меньший угол скоса кромки уменьшает наплавленный металл и поперечное сжатие как у корня, так и на поверхности. Предел — это проплавление, доступ и контроль: уменьшайте его только в пределах квалифицированной детали соединения.
Какова правильная последовательность сварки труб с трубной решеткой?
Начните с центра трубной решетки и завершите более трети концов труб перед переходом к противоположной трубной решетке. При половине одной трубной решетки переключитесь на другой конец, затем вернитесь, чтобы закончить.
Когда используется принудительное охлаждение для стали, чувствительной к упрочнению?
Там, где сталь чувствительна к упрочнению и процедура допускает это, контролируемое принудительное охлаждение ограничивает горячую зону и неравномерное сжатие. Это должно быть указано в процедуре и не должно компрометировать металлургию соединения.
