Рис. 3.84. Экспериментальные термические циклы и максимальные температуры по толщине основного металла:

0— при непосредственной наплавке, 7*™,, °С:

1- 950 (2); 2 — 620 (4); 3 — 400 (6); 4 — 275 (8); 6 — при наплавке с медной прослойкой толщиной 2 мм, Т^,, °С: 7 — 360 (0); 2 — 250 (2); J —190 (4), В скобках указаны расстояния от наружной поверхности в миллиметрах

волокой диаметром 1,2 мм, микролегированной цирконием, что позволило уменьшить тепловложение в основной металл. При этом сварочный ток /д = = 90.100 А, напряжение Ua = 22.24 В. На рис. 3.84 приведены термические циклы сварки и значения максимальных температур при наплавке на основной металл и с медной прослойкой (2 мм); толщина слоя стали равна 2 мм.

Как показали исследования, наличие медной прослойки толщиной не меньше 1,5 мм оказывает значительное влияние на температуру нагрева наружных слоев основного металла, не превышающую 300 °С (см. рис. 3.84), что практически не сказывается на изменении механических свойств металла трубы (см. рис. 3.83).

Изучение температурных полей при выполнении сварки патрубков проводилось на образцах размером 400 х 400 х 14 мм в условиях, приближенных к условиям сварки на массивной трубе диаметром 1020 х 14 мм. Поверхность образцов плакировали взрывом вначале слоем меди толщиной 1,5 мм, а затем слоем стали толщиной 2 мм диаметром 74 и 134 мм для последующей сварки патрубков Ду 50 и Ду 100 мм, соответственно. СВ выполнялась по угловой схеме при а = 12° кольцевым зарядом гексоге-на шириной 30 мм при г= 0,35. Инициирование осуществлялось из центра пластины через проводник детонации, в результате чего получено кольцевое соединение с медной прослойкой, средний диаметр которого соответствовал внутреннему диаметру присоединяемого патрубка.

Термопары располагали в каждой четверти кольцевого шва для фиксирования температуры в процессе и по окончании сварки каждого прохода, что позволило учесть общий подогрев основного металла.

Сварку патрубков выполняли на обратной полярности двумя способами: полуавтоматическая сварка в С02 на токе /д - 140.150 А, ёш = 1,2 мм; ручная сварка — /д = 90. 100 А, ёэя = 3 мм. На рис. 3,85 представлены термические циклы при сварке патрубков Ду 100 х 6 мм с медной прослойкой толщиной 1,5 мм обоими способами.

Рис. 3.85. Характерные термические циклы: о — полуавтоматическая сварка в СОг. 7^», "С: 1 — 330(1); 2— 230 (2); б - ручная сварка, Т^, °С: 7-275 (1); 2— 230 (2). В скобках указаны расстояния от наружной поверхности основного металла в миллиметрах

10 12 14 16 Л с