Лекция №6 Технологические основы выполнения соединений при дуговой сварке – 6 ч
1. Подготовка деталей под сварку.
2. Техника РДС и ПАДС во всех пространственных положениях сварного соединения.
3. Режимы РДС, ПАДС, АДС.
4. Влияние изменения основных параметров режима сварки на геометрические размеры и качество сварного шва.
5. Основные понятия о технологии сварки сталей РДС, ПАДС и АДС.
5.1. Сварка плавлением низкоуглеродистых сталей.
5.2. Сварка плавлением высокохромистых сталей.
6. Особые случаи применения сварочной дуги, сварка на высоте, при отрицательных температурах, в закрытых сосудах.
1. Подготовка деталей под сварку
Подготовка деталей под сварку выполняется в соответствии с требованиями, изложенными в технологическом процессе.
Разделку и подготовку кромок под сварку рекомендуется проводить механическим способом. При использовании для этой цели термической (газовой, плазменной и др.) резки обязательна последующая зачистка кромок до полного удаления следов шлака механическим способом.
Перед сборкой подлежащие сварке кромки и прилегающие к ним поверхности металла на ширину не менее 20 мм должны быть очищены от ржавчины, окалины, краски, масла и других загрязнений до чистого металла.
Закрепление деталей при сборке конструкций производят с помощью приспособлений (струбцин, центраторов, винтовых стыжек и т.д) или прихваток.
Прихваточные швы выполняются в соответствии с технологией сборки-сварки, обычно сваркой в углекислом газе или ручной дуговой сваркой. В прихваточных швах не допускается поры, подрезы, наплывы. Прихваточные швы должны быть полностью переплавлены при наложении основного шва, при этом, перед сваркой основного шва прихватки и кромки свариваемых элементов должны быть тщательно зачищены от брызг и загрязнений.
Сварочная проволока (неомедненная), имеющая следы окалины, ржавчины и других загрязнений должна быть перед сваркой очищена, например путем протягивания через шлифовальные камни. Гораздо лучшие результаты дает электрохимический метод удаления загрязнений (на нашем предприятии не используется).
Сварочные электроды, флюс перед началом сварочных работ необходимо прокаливать (электроды, в зависимости от марки 180-400оС, 1-1,5 ч; флюс, в зависимости от марки 300-900оС, 2-3,5 ч, например, АН-346А – 300-420оС, АН-22 – 850-900оС).
2. Техника РДС и ПАДС во всех пространственных положениях
сварного соединения
РДС.
|
Сварка "напроход" (короткие швы – до 250 мм) |
|
Сварка от "середины к концам" (средние швы – 250-1000 мм) |
|
Обратноступенчатый способ (длинные швы > 1000 мм, длина участка – 150-200 мм) |
При толщине металла более 15 мм
|
Сварка блоками |
|
Сварка "каскадом" |
|
Сварка "горкой" |
|
|
Углом вперед (горизонтальные, вертикальные, потолочные шва, неповоротные стыки труб) |
Углом назад (угловые и стыковые соединения) |
Под прямым углом – сварка в труднодоступных местах.
Виды поперечных движений электрода
|
Сварка встык без скоса кромок в нижнем положении при невозможности прожечь деталь (прямые по ломаной линии). |
|
Сварка встык со скосом кромок и угловых швов с катетом не менее 6 мм в любом положении электродом до 4 мм (полумесяцем вперед). |
|
Сварка в нижнем положении, а также для вертикальных и потолочных швов с выпуклым усилением. |
|
Сварка угловых швов с катетом более 6 мм и стыковых швов со скосом кромок в любом пространственном положении. Хороший провар корня шва (треугольником). |
|
Сварка толстостенных конструкций с гарантированным проплавлением корня шва (треугольником с задержкой электрода в корне шва). |
|
Сварка вертикальных швов, требующих прогревания кромок шва, особенно при сварке высоколегированных сталей (петлеобразное). |
Схема перемещения электрода при сварке тавровых соединений "в угол"
Угловые швы (тавровых и нахлесточных соединений) без скоса кромок с катетами >10 мм в нижнем положении накладывают используя поперечные движения электрода треугольником с задержкой к корне шва.
Угловые швы (тавровых и нахлесточных соединений) без скоса кромок с катетами менее 10 мм в нижнем положении накладывают в один слой электродами с диаметром менее 5 мм без поперечных колебаний электрода.
|
Сварка в симметричную "лодочку" |
|
Сварка в несимметричную "лодочку" |
Сварка вертикальных швов
|
По спирали: наплавляют полочку на свариваемых кромках, а затем, небольшими порциями, наплавляют металл |
|
Полумесяцем: наплавляют полочку на свариваемых кромках, а затем, небольшими порциями, наплавляют металл |
|
Углом: электрод попеременно поднимают вверх-вниз, беспрерывно и равномерно наплавляя металл на кромки |
|
"Елочкой": вначале электрод поднимают вверх вправо, а затем опускают вниз. Капля жидкого металла застывает между кромками. Затем электрод поднимают влево и снова опускают вниз, оставляя новую порцию металла |
|
На подъем: электроды диаметром до 4 мм, поперечные колебания углом, полумесяцем, елочкой (наиболее удобный, распространенный и производительный способ)
|
|
На спуск: рекомендуется для сварки тонких, до 5 мм, листов с разделкой кромок; электроды с целлюлозным покрытием |
Горизонтальные швы
|
Дугу возбуждают на нижней горизонтальной кромке 1, а затем электрод переводят на верхнюю кромку 2. (Полная схема движения электрода, см. следующий рисунок)
|
|
Движение электрода при сварке горизонтальных швов |
|
Очередность выполнения проходов |
Потолочные швы (накладывают узкими валиками)
|
Лесенкой: электрод располагают под углом к плоскости 90-130о, подводят к изделию и зажигают дугу. После образования маленькой порции расплавленного металла электрод отводят на 5-10 мм от потолочной плоскости и возвращают, перекрывая закристаллизовавшуюся порцию металла расплавленным металлом на 1/2-1/3 ее длины |
|
Полумесяцем: электрод располагают под углом 90-130о к потолочной плоскости и, манипулируя по схеме полумесяца, беспрерывно заходят электродом на закристаллизовавшуюся часть металла. |
|
Обратнопоступательно: конец электрода возвращают, в соответствии со схемой, назад на закристаллизовавшуюся часть металла, постоянно удлиняя валик. |
Потолочные и горизонтальные шва варят короткой дугой, сварочный ток меньше на 15-20%, по сравнению со сваркой в нижнем положении. Металл толшиной более 10 мм сваривают многопроходными швами.
ПАДС. При сварке в защитных газах положение горелки и ее размещение должны обеспечивать устойчивость процесса, надежность газовой защиты сварочной ванны от воздуха, оптимальную форму шва, возможность наблюдения за процессом сварки.
Сварка в нижнем положении
|
Слева направо "углом назад" |
|
Справа налево "углом вперед" |
Сварку однослойных стыковых швов и первого слоя многослойных швов ведут с поступательным движением горелки без поперечных колебаний (при зазоре 0-0,5 мм).
Второй и последующие проходы выполняются только с поперечными колебаниями.
Поперечные колебания сварочной горелки
|
Возвратно-поступательное: сварка однослойных стыковых швов и первого слоя многослойных швов при зазоре свыше 0,5 мм. |
|
По вытянутой спирали: средние слои многослойного шва. |
|
С поперечными колебаниями ("змейкой"): верхний слой многослойного шва. |
Сварка вертикальных швов
|
При толщине металла до 3 мм включительно сварку рекомендуется производить сверху вниз (на спуск) |
|
При толщине металла свыше 3 мм включительно сварку желательно производить снизу вверх |
Горизонтальные швы
|
Горизонтальные швы сваривают при наклоне горелки вниз на 15-20о |
Потолочные швы сваривают в положении электрода "углом назад". При этом стыковые соединения следует сваривать с наибольшими поперечными колебаниями сварочной горелки.
|
Рекомендуемое положение электрода при сварке поворотных кольцевых стыков: сбоку – электрод диаметров 1 мм (сварка корня соединения); вверху – электрод диаметром 2 мм (выполнение последующих слоев шва) |
АДС.
|
Сварка по ручной подварке корня шва (качественными электродами) |
|
Сварка на остающейся подкладке. Зазор между подкладкой и кромками должен быть не более 0,5-1 мм |
|
Сварка на съемной подкладке (для сталей - медной) |
|
Сварка на флюсовой подушке |
|
Сварка на флюсо-медной подкладке |
|
Сварка с асбестовой набивкой зазора |
|
Сварка с поджатием флюса асбестовой набивкой |
Сварку продольных швов начинают и заканчивают на выводных планках.
При многослойной сварке перед наложением каждого следующего слоя необходима тщательная зачистка предыдущего слоя от шлака.
|
Сварка в симметричную "лодочку" |
|
Сварка в несимметричную "лодочку" |
|
Сварка в угол |
При многослойной сварке швов стыковых соединений не допускается совмещение кратеров в одном сечении.