Milling-master.ru

В помощь хозяину
10 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности технологии сварки

Легированные стали и особенности их сварки

Легированными называются стали, которые в своем составе содержат легирующие элементы, придающие сталям специальные свойства. Основные легирующие элементы – это хром, марганец, никель, кремний, молибден, вольфрам и другие. Легирование делается с целью изменения строения металла и придания ему определенных физико-механических свойств. Легированием можно повысить коррозионностойкость материала, его твердость, износостойкость и так далее. Ниже будут рассмотрены особенности сварки легированных сталей.

Легированные стали бывают трех видов. Это низколегированные, в которых содержание легирующих элементов не более 2,5% , среднелегированные – с содержанием 2,5% – 10% и высоколегированные – более 10%. В зависимости от присутствующих в составе материала легирующих элементов они называются хромистыми, ванадиевыми, хромоникелевыми и так далее. Каждый такой элемент в маркировке стали обозначается специальными буквами: Х – хром, М -молибден, В – вольфрам, Г – марганец, К – кобальт, Ю – алюминий, С – кремний, Н – никель, Т – титан, Ф – ванадий, Б – ниобий, А – азот, Р – бор. Легированные стали подразделяются на следующие типы: нержавеющие, жаростойкие, кислотостойкие и окалиностойкие, которые и определяют сферу применения каждой конкретной стали.

Низколегированные стали

Низколегированные стали должны обладать хорошей пластичностью, удовлетворительной свариваемостью и высокой сопротивляемостью хрупкому разрушению. Оптимальные механические свойства они приобретают после закалки или нормализации и последующего высокого отпуска. Примеры низколегированных сталей – 14Г2, 14ХГС, 15ГС и другие. Они характеризуются малым содержанием углерода (

Данные виды металла отличаются хорошей свариваемостью и хорошей ударной вязкостью с низким пределом хладноломкости (- 40С° — – 60С°). Они имеют мелкозернистую структуру, так как изготовляются спокойными. Наличие никели, хрома, меди увеличивает коррозионностойкость многих марок сталей. Однако низколегированные имеют повышенную чувствительность к концентрации напряжений и поэтому у них более низкая вибрационная прочность.

Технология сварки низколегированных металлов

Основными показателями свариваемости низколегированных сталей являются сопротивляемость сварных соединений холодным трещинам и хрупкому разрушению. Такие металлы обычно имеют ограниченное содержание C, Ni, Si, S и P, поэтому при соблюдении режимов сварки и правильном применении присадочных материалов горячие трещины отсутствуют. Критериями при определении диапазона режимов выполнения сварочных работ и температур предварительного подогрева служат допустимые максимальная и минимальная скорости охлаждения металла околошовной зоны. Максимально допустимые скорости охлаждения принимаются таким образом, чтобы предотвратить образование холодных трещин в металле околошовной зоны. Химический состав сплавов

Электроды для сварки низколегированных сталей ручной дуговой сваркой имеют низководородное фтористо-кальциевое покрытие. Широко применяют электроды типа Э70 по ГОСТ 9467-75. Сварку выполняют постоянным током при обратной полярности. Металл, наплавленный электродами, должен соответствовать следующему химическому составу, %: С до 0,10 ; Mn 0.8…1,2 ; Si 0,2…0.4 ; Cr 0,6…1,0 ; Mo 0,2…0.4 ; Ni 1,3…1,8 ; S до 0,03 ; Р до 0,03. Сварочный ток выбирают в зависимости от марки и диаметра электрода, при этом учитывают положение шва в пространстве, вид соединения и толщину свариваемого металла. Сварку технологических участков нужно производить без перерывов, не допуская охлаждения сварного соединения ниже температуры предварительного подогрева и нагрева его перед выполнением следующего прохода выше 200С°.

Особенности сварки низколегированных сталей под флюсом заключаются в её проведении на постоянном токе обратной полярности. Сила тока при этом не должна превышать 800 А, напряжение дуги – не более 40 В, скорость сварки изменяют в пределах 13…30 м/ч. Одностороннюю однопроходную сварку применяют для соединений толщиной до 8 мм и выполняют на остающейся стальной подкладке или флюсовой подушке. Максимальная толщина соединений без разделки кромок, свариваемых двусторонними швами, не должна превышать 20 мм. Для стыковых соединений без скоса кромок (односторонних или двусторонних) используют проволоку марки Св-08ХН2М, так как швы в этом случае имеют излишне высокую прочность и применение более легированной проволоки для таких соединений нецелесообразно. Влияние легирующих элементов на структуру и свойства металлов

Если сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей осуществляется в углекислом газе, то в качестве электрода применяют проволоку марок Св-08Г2С, Св-10ХГ2СМА, Св-08ХН2Г2СМЮ (ГОСТ 2246-70) или порошковую проволоку. При сварочных работах в смесях на основе аргона используют проволоку марки Св-08ХН2ГМЮ, которая обеспечивает высокий уровень механических свойств и хладостойкость металлических швов при сварке сталей с прочностью до 700 МПа. Проволоки указанных марок рекомендуются и для сварки угловых швов с катетом свыше 15 мм. Для угловых швов с меньшим катетом в большинстве случаев используют проволоку марки Св-08Г2С. Эту проволоку также применяют при сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей повышенной прочности 09Г2, 10Г2С1, 14Г2, 10ХСНД и 15ХСНД.

Газовая сварка низколегированных сталей характеризуется повышенным разогревом свариваемых кромок, пониженной коррозионностойкостью и усиленным выгоранием легирующих примесей. Это приводит к ухудшению качества сварных соединений по сравнению с другими способами сварки. При газовой сварке в качестве присадочного материала используют проволоку марок СВ-10Г2, Св-08, Св-08А, а для ответственных швов — Св-18ХГС и Св-18ХМА. Механические свойства шва можно повысить проковкой при температуре 800 °С — 850°С с последующей нормализацией.

Среднелегированные стали

Среднелегированные стали содержат углерод в количестве от 0,4% и более. Они легированы в основном Ni, Mo, Cr, V, W. Оптимальное сочетание прочности, вязкости и пластичности достигается после закалки и низкого отпуска. Такие среднелегированные стали, как ХВГ, ХВСГ, 9ХС, пользуются большим спросом за счет своих легирующих добавок при изготовлении сверл, разверток и протяжек.

Эти стали выплавляют из чистых шихтовых материалов для повышения пластичности и вязкости. Также их тщательным образом очищают от фосфора, серы, газов и различных неметаллических включений. В этом случае стали могут подвергаться электрошлаковому или вакуумно-дуговому переплаву, рафинированию в ковше жидкими синтетическими шлаками. Хорошее сочетание прочности, вязкости и пластичности среднелегированных сталей достигается термомеханической обработкой.

Технология сварки среднелегированных металлов

Чтобы обеспечить эксплуатационную надежность сварных соединений, нужно при выборе сварочных материалов стремиться к получению швов такого химического состава, при котором их механические свойства имели бы требуемые значения. Степень изменения этих свойств зависит от доли участия основного металла в формировании шва. Поэтому следует выбирать такие сварочные материалы, которые содержат легирующих элементов меньше, чем основной металл. Легирование металла шва за счет основного металла позволяет повысить свойства шва до необходимого уровня.

При сварке среднелегированных глубокопрокаливающихся высокопрочных сталей нужно выбирать такие сварочные материалы, которые обеспечат получение швов, обладающих высокой деформационной способностью при минимально возможном количестве водорода в сварочной ванне. Это достигается применением низколегированных сварочных электродов, не содержащих в покрытии органических веществ и подвергнутых высокотемпературной прокалке. Одновременно при выполнении сварочных работ следует исключить другие источники насыщения сварочной ванны водородом (влага, ржавчина и другие).

Для сварки среднелегированных сталей широко применяются аустенитные сварочные материалы. Для механизированной сварки и изготовления стержней электродов в ГОСТ 2246-70 предусмотрены проволоки марок Св-08Х20Н9Г7Т и Св-08Х21Н10Г6, а в ГОСТ 10052-75 – электроды типа ЭА-1Г6 и др. Электродные покрытия применяются вида Ф, а для механизированной сварки – основные флюсы. Для сварки среднелегированных высокопрочных сталей используют электроды типов Э-13Х25Н18, Э-08Х21Н10Г6 и другие по ГОСТ 10052-75 и ГОСТ 9467-75.

Читать еще:  Сварочное оборудование технология

Высокое качество сварных соединений толщиной 3…5 мм достигается при аргонодуговой сварке неплавящимся электродом. При этом для увеличения проплавляющей способности дуги применяют активирующие флюсы (АФ). Сварка с АФ эффективна при механизированных способах для получения равномерной глубины проплавления. Неплавящийся электрод при сварке с АФ выбирают из наиболее стойких в эксплуатации марок активированного вольфрама.

Газовая сварка легированных сталей осуществляется ацетиленокислородом, который обеспечивает качественный сварной шов. Газы-заменители в данном случае применять не рекомендуется. Но даже ацетиленокислород не может стопроцентно гарантировать получение качественного шва. Этого можно достичь только путем применения дуговой сварки.

Закалка стали – обязательный этап в машиностроении, так как от правильности его выполнения зависит качество продукции. Подробнее читайте в этой статье.

Высоколегированные стали

Высоколегированные стали имеют повышенно содержание легирующих элементов – Cr и Ni (обычно не ниже 16% и 7% соответственно). Они придают таким металлам соответствующую структуру и необходимые свойства. Высоколегированные стали по сравнению с менее легированными обладают высокой хладостойкостью, коррозионностойкостью, жаропрочностью и жаростойкостью. Несмотря на высокие свойства этих сталей, их основное служебное назначение определяет соответствующий подбор состава легирования. В соответствии с этим их можно разделить на три группы: жаростойкие, жаропрочные и коррозионностойкие.

После соответствующей термообработки высоколегированные стали обладают высокими прочностными и пластическими свойствами. В отличие от углеродистых при закалке эти материалы приобретают повышенные пластические свойства.

Структуры высоколегированных сталей очень разнообразны и зависят в основном от их химического состава, то есть от содержания основных элементов: хрома (ферритизатора) и никеля (аустенитизатора). Также на структуру влияет содержание других легирующих элементов-ферритизаторов (Mo, Ti, Si, Al, W, V) и аустенизаторов (Co, Cu, C, B).

Технология сварки высоколегированных металлов

Высоколегированные стали обладают комплексом положительных свойств. Поэтому одну и ту же марку иногда можно использовать для изготовления изделий различного назначения. В связи с этим и требования к свойствам сварных соединений будут индивидуальными. Это определит и различную технологию выполнения сварочных работ, направленную на получение сварного соединения с необходимыми свойствами, определяемыми составом металла шва и его структурой. Легирующие элементы – обозначение

Особенности сварки высоколегированных сталей определяются наличием у них характерных теплофизических свойств. Пониженный коэффициент теплопроводности сильно изменяет распределение температур в шве и околошовной зоне. Это увеличивает глубину проплавления основного металла, а с учетом повышенного коэффициента теплового расширения возрастает и коробление изделий. Поэтому для уменьшения коробления нужно применять способы и режимы, отличающиеся максимальной концентрацией тепловой энергии.

При ручной дуговой сварке высоколегированных сталей сварочные проволоки одной по ГОСТу марки имеют широкий допуск по химическому составу. Применением электродов с фтористокальциевым покрытием достигается получение металла шва с нужным химическим составом. Тип покрытия электродов для данной сварки диктует необходимость применения тока обратной полярности. Тщательная прокалка электродов способствует уменьшению вероятности образования в швах пор и вызываемых водородом трещин.

Газовая сварка высоколегированных сталей наименее благоприятна, для соединения этих кислотостойких сталей, которые подвержены значительной межкристаллитной коррозии. Такая сварка может использоваться для сваривания жаропрочных и жаростойких сталей толщиной 1…2 мм. Сварка ведется нормальным пламенем мощностью 70…75 л/ч на 1 мм толщины. В сварных соединениях могут образовываться большие коробления.

Сварка под флюсом высоколегированных сталей толщиной 3…50 мм имеет большое преимущество перед ручной дуговой сваркой ввиду стабильности состава и свойств металла по всей длине шва. Это достигается отсутствием частых кратеров, образующихся при смене электродов, равномерностью плавления электродной проволоки и основного металла по длине шва, а также более надежной защитой зоны сварки от окисления легирующих компонентов кислородом воздуха.

При сварке под флюсом уменьшается трудоемкость подготовительных работ, так как разделку кромок выполняют на металле толщиной свыше 12 мм (при ручной сварке – свыше 3…5 мм). Типы флюсов предопределяют их использование для сварки постоянным током обратной полярности.

Электросварка металлов: виды, технологии, особенности

Электросварка является самым популяным на сегодня способом сварки металла. Данный метод основан на использовании электрической дуги для плавления краев. В статье описаны физические процессы, протекающие при электросварочных работах. Приведена классификация видов электросварки и их отличия друг от друга. Описаны причины возникновения дефектов на сварных швах и методы контроля качества сварных соединений.

Что такое электросварка

Если быть точным, то электросварка – процесс жесткого неразъемного соединения металлических заготовок, путем плавления основного и присадочного металлов с их последующей кристаллизацией. Сварочные работы производятся посредством электрического тока в среде защитного газа. В процессе электросварки используется сварочный трансформатор, сварочная головка с присадочным материалом (электродом) и свариваемые между собой детали. От трансформатора на сварочную головку подается положительный заряд электрического тока, на свариваемые детали – отрицательный заряд (заземление).

При поднесении электрода к заземленному металлу под действием электрического тока происходит зажигание сварочной дуги. Электрод разогревается до температуры плавления, расплавляя при этом кромки основного металла обеих соединяемых деталей. Заряженные положительно частицы расплавленного электрода притягиваются к заземленному основному металлу и переходят в сварочную ванну, перемешиваясь с основным металлом. При остывании сварочной ванны перемешанные частицы основного и присадочного металлов кристаллизуются и образуют сварочный шов – он и является монолитным неразъёмным соединением двух металлических деталей.

! Для правильной кристаллизации расплавленного металла в сварочной ванне необходима ее полная изоляция от кислорода. Это достигается за счет подачи в область сварки защитного газа, который вытесняет молекулы кислорода из зоны кристаллизации и обеспечивает получение качественного сварного соединения.

Классификация

В зависимости от способа подачи присадочного материала к сварочной ванне различают следующие типы электросварки.

Ручная дуговая сварка плавящимся электродом

В качестве присадочного материала в данном случае выступает электрод (металлический стержень из калиброванной проволоки длинной 400 – 450 мм и диаметром 2, 3, 4, 5 мм и выше). Защитный газ образуется в результате сгорания обмазки электрода (рутила, целлюлозы и др.). Подача электрода в сварочную ванну осуществляется поступательным движением руки сварщика.

Полуавтоматическая сварка проволокой в газовой среде

В качестве сварочного материала используется сварочная проволока, намотанная на катушку. Диаметр проволоки – 1,2 или 1,6 мм. Катушка вставляется в сварочный полуавтомат с тянущим механизмом, что позволяет подавать проволоку в зону сварки нажатием на установленную на сварочной головке кнопку. В качестве защитного газа выступает подающийся под давлением углекислый газ или аргон.

Автоматическая сварка под флюсом

Намотанная на катушки сварочная проволока большого диаметра (3, 4, 5 мм) непрерывно подается в зону сварки через автоматический подающий механизм. Для защиты от кислорода на сварочную ванну автоматически подсыпается флюс, под слоем которого происходит процесс плавления и кристаллизации.

Виды дефектов сварных швов и причины их возникновения

По требованию нормативных документов механические свойства сварного соединения не должны отличаться от свойств основного металла. Причины появления дефектов вытекают из нарушений технологического процесса сварки, в котором оговорены все требования к сварочным материалам, квалификации сварщика, последовательности наложения сварочных швов, температурные режимы остывания сварного соединения.

Читать еще:  Технология сварки стали 45

К дефектам сварных швов относится:

  • деформации основного металла,
  • трещины,
  • поры,
  • свищи,
  • непровары,
  • подрезы,
  • несплавления,
  • нарушения геометрии сварного шва и др.

Причины могут быть следующими

  • Несоответствие сварочных материалов требованиям технологического процесса. К таким несоответствиям относится: Повышенная влажность обмазки электродов; перед применением электроды должны пройти сушку в термических печах по режиму, предусмотренному технологией. Ржавчина или грязь на сварочной проволоке для автоматической или полуавтоматической сварки; сварочная проволока с отклонениями от ТУ должна проходить механическую очистку на специальных установках. Несоответствие химического состава защитного газа технологическим требованиям.
  • Низкий уровень квалификации сварщика. Для подтверждения своего уровня квалификации сварщики заваривают образцы, которые проходят УЗК и МПД контроль, а также механические испытания на растяжение, излом и т.д. По результатам испытания образцов сварщику присваивается соответствующий квалификационный разряд. Разряд исполнителя, требуемый для проведения сварочных работ указывается на титульном листе технологического процесса к каждому сварному узлу. Выполнение сварки менее квалифицированным сварщиком со стопроцентной гарантией приведёт к появлению дефектов.
  • Нарушение режимов сварки. В техпроцессе указываются оптимальные режимы настройки сварочного трансформатора, скорость подачи сварочной проволоки, толщина и очерёдность наложения сварочных валиков. Желание исполнителя повысить производительность своей работы за счёт увеличения режимов неминуемо приводит к дефектным сварным соединениям.
  • Нарушением режимов остывания сварного узла после сварки. Для образования сварного шва с равномерной структурой без внутренних и наружных трещин остывание должно происходить равномерно со скоростью, оговорённой в технологии. Результат нарушения этого раздела техпроцесса очевиден.

Методы контроля качества сварных соединений

Требования к качеству сварных швов в машиностроении достаточно высоки. Если наружные дефекты можно обнаружить при простом визуальном осмотре сварного шва, то выявление внутренних дефектов возможно только с помощью испытаний и спецоборудования. Основная задача любого метода контроля это определение степени однородности структуры сварного шва и выявление участков с обнаруженными посторонними включениями или пустотами.

Контроль качества сварного соединения может быть следующим:

  • Контроль керосином. Такой вид контроля применяется для сварных швов в открытых металлических емкостях, требующих герметичных соединений деталей. В этом случае с одной стороны шов покрывается водным раствором мелового порошка. После высыхания мела с другой стороны шва наносится керосин. Через некоторое время при наличии дефектов в сварном соединении керосин проступает через них и образует темные пятна на меловом покрытии. Дефектные участки шва выбираются механическим путём и перевариваются. После чего проводится повторный контроль керосином.
  • Контроль давлением. Используется для контроля сварных соединений закрытых емкостей. Входные отверстия закрытой емкости герметично закрываются и вовнутрь подаётся сжатый воздух с избыточным давлением. Если на протяжении определённого времени стрелка манометра не показывает снижение давления внутри емкости, то все швы считаются годными. Если давление падает, то дефектные участки выявляют с помощью обмыливания мыльным раствором и исправляют.
  • Магнитопорошковая дефектоскопия (МПД) – применяется при выявлении наружных дефектов сварного шва. Зачищенное до металлического блеска сварное соединение покрывается специальным раствором – индикатором и просвечивается лампой с ультра-фиолетовым излучением. В случае обнаружения повышенной концентрации раствора – индикатора дефектный участок бракуется и подлежит исправлению.
  • Ультразвуковой контроль (УЗК) – применяется для обнаружения внутренних дефектов и основан на принципе изменения длины звуковой волны при прохождении через материалы различной плотности. Изменение длины волны при прохождении через дефектный участок фиксируется прибором и определяется глубина залегания некачественного наплавленного металла.
  • Рентгеноскопия. Метод контроля применяется для сложнодоступных сварных швов, к которым другие методы контроля невозможны. При прохождении через сварной шов рентгеновских лучей дефектные участки с отличной от основного состава плотностью проявляются на рентгеновском снимке. По форме и размерам дефектного участка определяется природа появления дефекта и принимается решение о браковке или разбраковке сварного соединения.

Если вас интересует сварка нержавейки, черных и цветных металлов с соблюдением стандартов качества, то компания ЗАО «Завод Пиляко» готова предложить свои услуги. Наши профессиональные сварщики проведут сварочные работы в соответсвии с самыми строгими технологичекими требованиями. Мы осуществляем ручную дуговую сварку, полуавтоматическую в газовой среде, а также аргоновую TIG (ТИГ)-сварку. Будем рады сотредничеству!

Особенности технологии и техники сварки

Подготовку кромок и сборку соединения под сварку проводят в зависимости от толщины металла, типа соединения и способа сварки согласно соответствующим государственным стандартам или техническим условиям.

Перед сваркой для предупреждения образования в швах пор, шлаковых включений, непроваров и других дефектов свариваемые кромки предварительно тщательно зачищают от шлака, оставшегося после термической резки, ржавчины, масла и других загрязнений.

После зачистки детали изготавливаемого изделия для фиксации положения кромок относительно друг друга и выдерживания необходимых зазоров собирают в универсальных или специальных сборочных приспособлениях либо с помощью прихваток. Длина прихваток зависит от толщины металла и изменяется в пределах 20. 120 мм при расстоянии между ними 500. 800 мм. Площадь сечения прихваток равна примерно 1/3 площади сечения шва, но нс более 25. 30 мм 2 . Прихватки выполняют обычно дуговой сваркой покрытыми элекгродами или полуавтоматами в углекислом газе. Их рекомендуется накладывать со стороны, обратной наложению основного однослойного шва или первого слоя в многослойных швах.

При сварке прихватки следует переплавлять полностью, так как в них могут образовываться трещины вследствие высокой скорости теплоотвода. Поэтому перед сваркой прихватки тщательно зачищают и осматривают. При наличии в прихватке трещины се вырубают или удаляют другим способом.

При автоматических способах дуговой сварки и элсктрошлаковой сварке в начале и конце шва устанавливают входные и выходные планки для обеспечения процесса сварки начала шва с установившимся температурным полем и вывода кратера с основного металла. Кроме того, при элсктрошлаковой сварке свариваемые детали, как правило, устанавливают с зазором, расширяющимся к концу шва. Взаимное положение деталей фиксируют скобами, установленными на расстоянии 500. 1000 мм друг от друга и удаляемыми по мере наложения шва.

Для всех типов швов важны полный провар кромок соединяемых элементов и внешняя форма шва как с лицевой стороны (форма усиления шва), так и с обратной стороны (форма обратного валика).

Дуговую сварку стыковых швов покрытыми электродами или механизированную в защитных газах, а также порошковыми проволоками обычно выполняют на весу. В этом случае наиболее трудно обеспечить провар корня шва и хорошее формирование обратного валика по всей длине стыка. Поэтому во многих случаях, особенно при автоматических способах дуговой сварки, для предупреждения прожогов и обеспечения высококачественного провара корня шва используют приемы с применением остающихся или съемных подкладок, флюсовой подушки, подваркой корня шва и других приемов.

Однако, несмотря на большое количество используемых для этой цели приспособлений и приемов, не всегда удается обеспечить стабильный провар кромок притупления и удовлетворительное формирование обратного валика. Поэтому стыковые швы ответственных конструкций, как правило, сваривают с двух сторон. При этом качество сварных соединений значительно стабильней, чем при односторонней сварке. Причем лучшие результаты достигаются при многослойной сварке. В этом случае каждый нижележащий слой проходит своеобразную термообработку при наложении последующего слоя, что позволяет получить измельченную структуру металла шва и околошовной зоны и, соответственно, повышенные механические свойства сварного соединения.

Читать еще:  Гост технология сварки

Переход на одностороннюю сварку пока оправдан только в случае действительной необходимости, например при изготовлении громоздких узлов, когда затруднена их кантовка, или для изделий, размеры которых нс позволяют вести сварку со второй стороны.

Большое значение также имеет образование плавного перехода металла усиления шва и обратного валика к основному металлу, так как это сказывается на прочности сварного соединения при динамических нагрузках, изгибе и технологических операциях, связанных с вальцовкой и правкой.

Для угловых швов рекомендуется вогнутая или нормальная форма шва с плавным переходом к основному металлу. Плавное очертание поверхности шва предопределяет снижение концентрации напряжений, в результате чего существенно повышается выносливость при вибрационных нагрузках.

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами. Требования к конструктивным элементам подготовки кромок под сварку и геометрическим размерам сварных швов различных типов регламентируются ГОСТ 5264-80.

Элекгроды для ручной дуговой сварки выбирают в зависимости от назначения конструкции и типа стали, а режим сварки — в зависимости от толщины металла, типа сварного соединения и иросгранственного положения сварки.

Основными параметрами режима ручной дуговой сварки покрытыми электродами являются диаметр электрода при выбранном его типе

или марке и сила сварочного тока. Остальные параметры подбираются сварщиком в процессе сварки и не регламентируются.

Диаметр электрода зависит, прежде всего, от толщины свариваемого металла. Для стыковых соединений рекомендуются следующие диаметры электродов (dj в зависимости от толщины (д) свариваемых кромок:

Технология сварки и особенности работы с металлами

Для получения качественного соединения металлических деталей высокого качества необходимо строго соблюдать технологию сварки, испытанную на практике многими поколениями сварщиков. А начинается она с предварительной подготовки свариваемых заготовок.

Металл будущей конструкции должен быть тщательно очищен именно до сварки. Особое внимание уделяют чистке контактного места – ржавчина или влага, масляное пятно или загрязнение иного рода могут негативно сказаться на качестве сварного шва. Отдельно просматривают зазор между свариваемыми кромками.

Очистку проводят ручными или механическими щётками, с использованием кислотных растворов и щелочей, а также гидропескоструйным или дробометным способом, иглофрезерами.

В случаях попадания загрязнений в зазоры при сварочных работах избавляются от них прожиганием горелкой или продувом сжатым воздухом.

Основы сварки

Ручное дуговое сваривание является основой сварки в широком смысле и до сих пор остаётся идеальным вариантом для многих работ. По качественным показателям в некоторых случаях оно не хуже механизированных и автоматизированных способов.

Процесс ручной дуговой сварки начинается с поджигания сварочной дуги. Итак, сварщик приступает к непосредственной работе: кончиком электрода он прикасается к поверхности обрабатываемого металла и быстро приподнимает его на 2 мм. В результате короткого замыкания возникает дуга, которую нужно постоянно поддерживать, опуская уменьшающийся электрод по мере его расплавления. Зажигают дугу ещё быстрым чирканьем электродом по поверхности металла.

Дугу необходимо держать короткой – чтобы металлических капель было меньше, электрод плавился и обеспечивал равномерную искру. К тому же при такой технике металл плавится максимально.

Под воздействием дуги нагреваются и расплавляются металл и электрод на месте сварки. В образующейся сварной ванночке они перемешиваются друг с другом и после отключения дуги образуют сварной шов.

Необходимое проплавление соединяемых деталей и желанное качество шва полностью зависят от стабильности горения дуги, а также от правильного равномерного перемещения.

Технология сварки металла

Особенности технологии сварки металла диктуются типами соединения свариваемых поверхностей.
При стыковой сварке по краям заготовок делаются скосы:

  • V-образный скос выполняется на кромках металлических листов толщиной 5-15 мм. В результате получается углубление для сварочного шва;
  • X-образный скос применяют при подготовке кромок деталей с 15 и более миллиметровой толщиной для сварки с обеих сторон.

В зависимости от толщины заготовки, угловое и тавровое соединение может выполняться как со скосом, так и без него. Особенностью данных видов является то, что они позволяют варить конструкции из материалов различной толщины. Но в таких случаях необходимо соблюдать одну тонкость: электрод относительно толстой детали сварщик обязан держать вертикально.

Технология ручной дуговой сварки

Электрод и дугу вкупе со сварной ванночкой по технологии ручной дуговой сварки необходимо плавно перемещать по линии соединения деталей. Его скорость зависит от типа материала. При сварке изделия из тонкого металлического листа перемещение должно быть быстрым, а при работе с толстыми массивными деталями – замедленным. Ориентиром для сварщика служат скорость расплавления, а также изменение цвета металла.

По форме данное перемещение бывает прямым, зигзагообразным, петлеобразным – оно выбирается, исходя из ширины шва и глубины проплавления. Так, прямолинейно перемещают электрод, когда ширина сварки незначительная. Когда необходимо проварить соединения глубже и шире – применяют зигзаг или петлю.

Остывший сварной шов имеет выпуклость, зависящую от положения электрода во время сварки. Вертикальное положение позволяет получить глубокое проплавление заготовок и ровный шов. При большем наклоне электрода уменьшается глубина проплавления, а шов имеет выпуклую поверхность. Здесь важно соблюдать меру – при слишком наклоненном электроде дуга в направлении шва сделает процесс сварки плохо управляемым.

Качественно соединить металлические детали можно при расплавленной сварочной ванне с тонкими краями, когда она достаточно жидкая и легко передвигается за электродом.

Для сварщика сигналом к дальнейшему продвижению электрода становится момент появления в жидком расплаве оранжевого цвета, который хорошо виден через тёмное стекло защитной маски.

На месте окончания соединения размер сварной ванны следует увеличить, удержав на этой точке электрод немного дольше обычного.

При сквозном проплавлении деталей, уменьшают величину тока и берут электрод меньшего диаметра. После того, как прожжённые дыры остывают, сварщик устраняет образовавшийся шлак, и заваривает заготовки.

Закончив сварку, следует простучать шов молотком. Это позволит удалить окалину, и параллельно проверить качество соединения, чтобы оно было сплошным и хорошо проваренным.

Куда перемещать электрод?

При ручной дуговой сварке важно знать, куда перемещать электрод в том или ином случае. Возможных направлений здесь три:

  • по оси электрода. Такое продвижение позволяет добиться постоянной по длине сварочной дуги. Электрод продвигается со скоростью его плавления;
  • вдоль оси валика, создающего шов. В данном случае движение происходит со скоростью, зависящей от силы тока, диаметра используемого электрода, скорости нагревания и плавления, вида сварного шва и прочего. Когда не делаются поперечные перемещения, шов получается достаточно узким, с шириной примерно полтора диаметра электрода. Такое соединение нужно для создания первого слоя при многослойном сварном шве, когда варят тонкие листы;
  • чтобы получить нужную ширину и глубину проплавления электрод двигают поперёк шва. Такую технику используют только опытные сварщики, да и то, когда позволяют это сделать расположение сварного шва, размеры, форма кромок, свойства металла и иные параметры.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector