2.7.2 Пример определения условий: численное определение температуры предварительного подогрева

Следующий пример показывает, как вычислить минимальную температуру предварительного прогрева для стыкового соединения, используя уравнения или графики.

Таблица 11. Сталь имеет следующий химический состав в % от веса

C	Mn	Cu	Ni	Cr	Mo
0,11	1,4	<0,01	1,0	0,5	0,3

Эквивалент углерода в соответствии с уравнением (3)	CET = 0,33%
Толщина листа	d = 50 мм
Подводимая теплота	Q = 2 kJ/мм
Содержание водорода	HD 7

Требуемая температура предварительного подогрева, вычисленная в соответствии с уравнением (9):

T_p= 6970,33 + 160 tanh(50/35) + 627^0,35 + (530,35 ─ 32)2,0─328

T_p = 138°С

2.7.3. Пример определения условий: определение температуры предварительного подогрева по графику

Температуру предварительного подогрева T_p и минимальную температуру T₁ можно также определить, используя рис.7.

• CET известно или может быть вычислено с использованием уравнения (3).

• Толщина листа известна.

• Содержание водорода известно и зависит от сварочного процесса и применяемых расходных материалов.

• Подводимая теплота, Q (в кДж/мм), известна или может быть вычислена по следующей формуле:

,

(10)

где

k	эффективность переноса тепла (0,9 для SAW , 0,8 для MMA, MIG и MAG, 0,6 для TIG);
I	ток (А);
U	напряжение (V);
	скорость перемещения (мм/сек).

Таблица 12. Последовательность определения

Шаг	Действие	Рисунок / уравнение	Пример
1	Определение температуры предварительного подогрева в зависимости от фактора CET	Рис. 3	TCЭТ = 98 °C
2	Определение температуры предварительного подогрева в зависимости от фактора d	Рис. 4	Td = 32 °C
3	Определение температуры предварительного подогрева в зависимости от фактора HD	Рис. 5	THD = 22 °C
4	Определение температуры предварительного подогрева в зависимости от фактора Q	Рис. 6	TCЭТ = ─14 °C
5	Сведение к единой величине температуры		Tp = 138 °C

3.8. Дополнительные рекомендации

3.8.1. Снижение содержания водорода последующим нагревом (отжиг)

Когда увеличивается вероятность образования холодных трещин, особенно когда стали с пределом текучести  460 N/мм² и для толщинами  30 мм используются в дуговой сварке под многослойным флюсом, стоит порекомендовать снижение содержания водорода с помощью тепловой обработки сразу после сварки. Для того чтобы уменьшить содержание водорода, область сварки должна держаться при температуре 200 °C  T_p  300 °C в течение подходящего времени, зависящего от толщины листа.

3.8.2. Сварка с пониженным предварительным подогревом

В зависимости от опыта сварщика при многопроходной сварке возможно снижение предварительного подогрева, путём поддерживая достаточно высокой переходной температуры T₁, используя рациональную последовательность наложения швов с коротким временем перехода. Возможность снижения предварительного подогрева поддержанием высокой переходной температуры зависит не только от ограничивающих условий во время производства, но также от химического состава свариваемой стали, т.е. от CET и результирующей величины T₁. Переходная температура T₁ вычисляется с помощью уравнения (9), как для T_p.