Розділ 2. Орієнтовні відповіді на екзаменаційні білети

Білет № 1

1. Переваги і недоліки зварювання перед іншими способами з'єднання деталей.

Зварюванням називається процес отримання нероз'ємного з'єднання за допомогою встановлення міжатомних зв'язків між зварюються частинами, при їх місцевому нагріванні або пластичному деформуванні, або спільним дією того й іншого.

До появи зварювання широко використовували клепання і болтові з'єднання. Застосування зварювання дозволяє використовувати різноманітні профілі металу.

Переваги дугового зварювання:

1. Економія металу внаслідок найбільш повного використання робочих перерізів елементів зварних конструкцій, надання їм більш доцільним форми, у відповідності з діючими навантаженнями і зменшення ваги сполучних елементів.

2. Скорочення термінів робіт і зменшення вартості виготовлення конструкцій за рахунок зниження витрат металу та зменшення трудомісткості робіт.

3. Можливість широкого використання зварювання, наплавлення і різання при ремонті, де ці способи обробки металу дозволяють швидко і з найменшими витратами відновлювати зношене, що вийшло з ладу обладнання і зруйновані споруди.

4. Можливість виготовлення зварних виробів складної форми з штампувальних і листових елементів замість кування і лиття.

5. Здешевлення технологічного обладнання, оскільки відпадає необхідність у дорогих свердлильних, діропробивних верстатах і клепальних машинах.

6. Герметичність і надійність одержуваних зварних з'єднань.

7. Зменшення виробничого шуму і поліпшення умов праці у цехах.

Зварюванням можна отримати зварне з'єднання міцністю вище основного металу. Тому зварювання широко застосовують при виготовленні відповідальних конструкцій, що працюють при високих тисках і температурах, а також динамічних (ударних) навантаженнях, - парових котлів, хімічних апаратів високого тиску, мостів, літаків, парових турбін, гідроспоруд, ракет, космічних кораблів, штучних супутників Землі тощо.

Недоліки газового зварювання:

1. Зменшення продуктивності процесу зі збільшенням товщини металу, що зварюється. Тому газове зварювання застосовують в основному для металу товщиною до 10 мм.

2. Велика зона теплового впливу на основний метал, що призводить до значних короблень деталей.

Переваги газового зварювання:

1. Простота способу і його універсальність.

2. Легкість обладнання.

3. Відсутність джерела електричної енергії.

2. Дугове зварювання трубних конструкцій.

П ри спорудженні трубопроводів зварні з'єднання труб можуть бути поворотними, неповоротними і горизонтальними.

Рис. 1. Зварні з'єднання труб:

а - поворотний; б - неповоротний; в – горизонтальний.

Перед складанням і зварюванням труби перевіряють на відповідність вимогам проекту, за яким споруджується трубопровід, і технічним умовам. Основними вимогами проекту, а також технічних умов є: наявність сертифіката на труби; відсутність еліпсності труб; відсутність різностінності труб; відповідність хімічного складу і механічних властивостей металу труби вимогам, зазначеним у технічних умовах або ГОСТах.

При підготовці стиків труб під зварювання перевіряють перпендикулярність площини різу труби до її осі, кут розкриття шва і величину притуплення. Кут розкриття шва повинен складати 60-70, а величина притуплення - 2-2,5 мм. При стикуванні труб повинен забезпечуватися рівномірний зазор 2-3 мм.

При зварюванні труб діаметром до 300 мм прихватки виконуються рівномірно по колу в 4 місцях швом висотою 3-4 мм і довжиною 50 мм кожна. При зварюванні труб діаметром понад 300 мм прихватки виконують рівномірно по всьому стику через кожні 250-300 мм.

Кількість шарів шва при дуговому зварюванні труб визначається товщиною стінок труб і їх діаметром. При товщині труб понад 8 мм і діаметрі більше 300 мм, зварювання ведуть в чотири шари (кореневий, два основних, декоративний). У разі, коли товщина стінок труби до 8 мм, зварювання виконують у два шари суцільним швом.

По зовнішньому вигляду зварний шов повинен мати трохи опуклу поверхню з плавним переходом до поверхні основного металу. Висота посилення шва повинна бути однаковою по всьому периметру в межах від 1 до 3 мм, ширина не повинна перевищувати 2,5 товщини стінки труб.

Поворот труби на 180° (мал. 2).

1. Стик поділяють на чотири ділянки.

Спочатку зварюють ділянки 1-2, після чого трубу повертають на 180° і заварюють ділянки 3 і 4 (мал. 2, а).

Рис. 2. Схема зварювання стику труби:

а - другого шару; б - третього шару

2. Трубу повертають ще на 90° та зварюють ділянки 5 і 6, потім повертають трубу на 180° і зварюють дільниці 7 і 8 (мал. 2, б).

У процесі зварювання потрібно стежити, щоб початок і кінець шва не збігалися, перекриття суміжного шару складає 20-25 мм.