Курсовая. Министерство науки и высшего образования российской федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования национальный исследовательский томский политехнический университет

• Название: Министерство науки и высшего образования российской федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования национальный исследовательский томский политехнический университет
• Дата: 29.04.2022
• Размер: 0.94 Mb.
• Имя файла: Курсовая.docx
• Тип: Пояснительная записка; #504741
• страница: 2 из 7

Разработка технологического процесса

1. Анализ исходных данных

   1. Основные материалы

Цистерна – это цельносварная конструкция из элементов листового и фасонного проката, которая изготовлена из стали марки 12Х18Н10Т. Сталь выпускается по ГОСТ 5632-72.

Применяется сталь при изготовлении изделий, которые можно эксплуатировать в условиях разбавленных кислот, средне агрессивных щелочных и солевых растворов – например, резервуаров и сварных агрегатов [11].

Химический состав и механические свойства стали представлены в таблице 3.1 и 3.2.

Таблица 3.1 – Химический состав стали 12Х18Н10Т в % (ГОСТ 5632-72) [12]

Cr	Ni	C	Si	Mn	Ti	S	P	Cu
		не более
17,0-19,0	9,0-11,0	0,12	0,8	2,0	5 С - 0.8	0,020	0,035	0,30

Таблица 3.2 – Механические свойства стали 12Х18Н10Т (ГОСТ 7350-77) [12]

σт, МПа	σв, МПа	δб, %	Ψ, %
236	530	38	-

Основные добавки сложнолегированной стали значительно влияют на ее свойства, хром повышает антикоррозийные качества.

Благодаря введению никеля, сталь входит в разряд аустенитов, и сочетает все технологические и эксплуатационные свойства нержавеющих сталей.

Введение в сплав алюминия, титана и кремния придает 12Х18Н10Т качества ферритной стали.

Титан создает карбидообразующий эффект, и предотвращает риск межкристаллитной коррозии.

Марганец позволяет изготавливать сталь с мелкозернистой структурой. Кремний увеличивает плотность и улучшает степень текучести. В то же время он снижает уровень пластичности, что усложняет прокатку холодным способом. Содержание фосфора не должно превышать 0,035 %, так как он провоцирует снижение механических свойств, что осложняет использование стали в криогенной области [11].

Свариваемость – свойство металлов или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки неразъемное соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия. В сварочной практике существуют такие понятия, как физическая и технологическая свариваемость.

Свариваемость оценивается степенью соответствия свойств сварного соединения тем же свойствам основного материала и его склонностью к образованию дефектов. Материалы делятся на хорошо, удовлетворительно, плохо и ограниченно свариваемые.

К понятиям свариваемости относятся понятия физическая и технологическая свариваемость. Физическая свариваемость – подразумевает возможность получения монолитных сварных соединений с химической связью. Такой свариваемостью обладают практически все технические сплавы и чистые металлы, а также ряд сочетаний металлов с неметаллами.

Технологическая свариваемость – это характеристика металла, определяющая его реакцию на воздействие сварки и способность образовывать сварное соединение с заданными эксплуатационными свойствами. В этом

случае свариваемость рассматривается как степень соответствия свойств сварных соединений одноименным свойствам основного металла или их нормативным значениям.

Свариваемость сталей определяется по склонности к образованию трещин и механическим свойствам шва, по ней стали разделяются на четыре группы:

• 
  хорошая свариваемость; сварка выполняется без подогрева до, в процессе сварки и после.
  
• 
  удовлетворительная свариваемость; сварка для предотвращения трещин предварительно нагревается, после сварки нужна термообработка.
  
• 
  ограниченная свариваемость; сталь склонна к образованию трещин, еѐ предварительно подвергают термообработке, термически обрабатывается после сварки.
  
• 
  плохая свариваемость, склонность к образованию трещин. Сварка производится с предварительной термообработкой, подогрев проводится и после сварки.
  
• 
  Свариваемость стали может быть определена также по содержанию химических элементов (С, Mo, V, Ni, Cr, Mn), влияющих на ее механические свойства.
  
• 
  В этом случае пользуются эмпирической формулой, определяющей эквивалент углерода С_экв:
  
• 
  С_экв = C + Mn/20 + Ni/15 + (Cr + Mo + V)/10 %,
  
• 
  где Mn, Ni, Cr, Mo, V, С — содержание элементов в стали в весовых процентах по данным химического анализа.
  
• 
  Для ручной дуговой, автоматической и полуавтоматической сварки эквивалент углерода не должен превышать 0,45%. При этом соотношении не обнаружено склонности стали к образованию горячих трещин.
  
• 
  Если С_экв более 0,45%, то для предотвращения образования трещин и закалочных структур применяют предварительный и сопутствующий подогрев и последующую термическую обработку. При сварке металлов малых толщин допускается предельное содержание С_экв 0,55% без применения термической обработки.
  

Расчет хромоникелевого эквивалента показал, что сталь 12Х18Н10Т обладает хорошей свариваемостью.