Milling-master.ru

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

Технология сварки конструкций

Технология сварки стандартных металлоконструкций ручной дуговой сваркой покрытым электродом

Для контроля качества производимых работ ориентируются на руководящую документацию (РД 34.15.132-96), разработанную Минстроем России. В перечень включены ГОСТы и СНИПы, касающиеся квалификации сварщиков, применяемых материалов и организации производства.

Требования к сварке металлических конструкций

Цель созданных нормативов – обеспечение безопасности и качественного монтажа конструкций из металлов и сплавов. На них следует ориентироваться и при сборке бытовых изделий на даче, в гараже, подсобных хозяйствах. Важные моменты:

  • обеспечение защиты сварщика от поражения электрическим током, для чего необходимо защитить его от дождя, облучения ультрафиолетовым и инфракрасным излучением, коротких замыканий при подключении оборудования;
  • правильная подготовка и сборка конструкций – требуется для создания прочных соединений с заданными характеристиками;
  • подготовка сварочных материалов и деталей – прокалка электродов, грамотное их хранение, зачистка поверхностей от грязи и ржавчины.

Ошибки, допущенные при сборке и обваривании деталей, могут привести к разрушению металлоконструкций, что представляет опасность для людей, работающих в непосредственной вблизи с ними.

Технология сварки металлоконструкций ручной дуговой сваркой

Основные моменты касаются пунктов:

  1. Правильный расчёт металлоконструкций, выбор материалов подходящего качества для обеспечения жёсткости.
  2. Сборка в соответствии с разработанной документацией.
  3. Осмотр полученных сварных соединений, проверка размеров металлоконструкций.
  4. Устранение найденных дефектов.

После этого созданные металлоконструкции можно вводить в эксплуатацию.

Необходимое оборудование

Для монтажа металлоконструкций требуется стандартный набор оборудования и расходных материалов:

  • болгарка, дрель – электрические или пневматические;
  • диски – отрезные и зачистные, набор свёрл;
  • молоток, зубило или заточенный токарный резец – для отбивания шлака;
  • корщётка – для удаления ржавчины и грязи с поверхности металла;
  • струбцины и зажимы – для облегчения монтажа;
  • сварочный аппарат – инверторного или трансформаторного типа;
  • электроды – в зависимости от типа свариваемых материалов;
  • рулетка, угольник, мел, маркеры, строительный уровень – вспомогательный инструмент.

Для сварщика потребуется также защитная маска со светофильтром, краги или рукавицы, брезентовый комбинезон.

Подготовка элементов к сварке

Элементы подготавливаются в зависимости от типа будущего изделия. Стандартный металлопрокат – уголки, швеллеры, трубы – необходимо нарезать в соответствии с чертежами, соблюдая размеры. Обработать кромки: снять фаски под углом 45 градусов, углы притупить. Если необходимо, просверлить отверстия в требуемых местах. С поверхности нужно удалить ржавчину, краску, масло и грязь.

Как происходит процесс сборки и сварки

Последовательность зависит от типа и назначения изделий. Можно разобрать распространённые примеры.

Сварка прямоугольных рамок из стандартных уголков

Элементы нарезаются по размерам, указанным в чертеже, так, чтобы при складывании получилась конструкция с заданными параметрами. Концы нужно отпилить болгаркой под углом 45 градусов – в этом случае длина стыкового соединения будет максимально длинным. Элементы складываются на сварочной плите или иной ровной поверхности и прихватываются по диагонали – по 2 небольших сварочных шва в каждом углу. Параллельно с этим необходимо контролировать размеры: диагонали прямоугольной рамки должны быть одинаковыми. После проверки требуется прихватить элементы более надёжно.

Если нужно сварить несколько рамок с равными габаритами, то следующие собираются на первой, которая переворачивается полками вверх. Это позволяет производить работы быстрее – достаточно следить за расположением уголков относительно изначально собранной конструкции, а производить замеры диагоналей не требуется.

После сборки нужно обварить рамку, начинать следует со стороны, обратной той, где делали прихватки.

Сварка объёмной конструкции из профильных (прямоугольных) труб

Заготовки нужно нарезать при помощи болгарки, соблюдая размеры. Собрать основание (нижнюю рамку) на 6-12 прихваток (в зависимости от толщины трубы). Проверить диагонали. Установить вертикальные столбы, проверяя перпендикулярность при помощи угольника, прихватить их к основанию на 3-8 небольших швов. Приступить к монтажу верхней рамки. Её элементы надёжно приварить к вертикальным стойкам. Проверить все диагонали при помощи рулетки. Только после этого допускается обваривать всю конструкцию, соблюдая принцип: не перегревать углы. Если полностью обварить один из них за один раз, то велика вероятность деформации, которую будет сложно исправить. В конце требуется вырезать прямоугольные заглушки из стали толщиной 3-5 мм и приварить на концы труб – это нужно для предотвращения попадания воды внутрь.

Сварка изделий из листов толщиной 2-3 мм и стальных рамок – ворота, двери

Необходимо собрать основную рамку так, чтобы она свободно помещалась в будущий проём. Внутри поместить усилители в виде прямоугольных труб – 2-3 на одну рамку. Для ворот необходимо вварить продольные и поперечные перемычки для увеличения жёсткости. Вырезать наружный лист, подготовить его к сварке: выполнить изгиб краёв (если необходимо), просверлить отверстия под крепление замков, запоров. Разметить лист для облегчения монтажа и прихватить его к рамке на ровной площадке. Проверить все размеры: углы, диагонали. Обварить всё вместе небольшими (3-3,5 см) прихватками с шагом 7-10 см, не допуская нагрева конструкции.

Сварка конструкций из водопроводных труб встык

Для создания герметичного соединения необходимо подготовить кромки под сварку – сделать скосы под 45 градусов, но так, чтобы края не были острыми. Притупление должно быть около 2 мм. При сборке требуется соблюдать зазоры между элементами: 1,5-2 мм. Это нужно для обеспечения формирования качественного коренного шва. При монтаже делается 4-6 прихваток, которые должны представлять собой полноценные швы. Обваривание рекомендуется производить в нижнем положении, поворачивая трубу. Если стык неповоротный, нужно вести электрод снизу вверх, первый шов должен перекрывать нижний сектор стыка, а последний – верхний. Обваривание производится как минимум в 2 приёма: корень шва, облицовочный шов.

Общие принципы создания металлических конструкций

Общие принципы заключаются в следующем:

  • обваривать конструкции допускается только после полной сборки и проверки размеров;
  • нельзя перегревать ни одну из сторон детали. Нужно варить постепенно, с разных концов;
  • прихватывать элементы следует так, чтобы исключить деформацию (изменение размеров) во время сварки.

После проваривания первого (коренного) шва рекомендуется полностью удалить остывший шлак при помощи зубила и корщётки. При наличии дефектов – свищей, трещин, подрезов – нужно вырезать их болгаркой и проварить снова.

Нюансы: что необходимо учитывать при подготовке и сборке

Часто при сборке неопытные сварщики сталкиваются с проблемами:

  • конструкция сильно деформируется. Главные причины связаны либо с неправильной сборкой, либо с нарушением технологии сварки – выбран слишком большой ток, нарушена последовательность обваривания элементов;
  • плоскую деталь ведёт «винтом». Для предотвращения этого нужно обваривать деталь медленно. Например, сначала один угол рамки (один шов), затем – по диагонали – второй (один шов) и так по кругу, переворачивая конструкцию с одной стороны на другую. Также возможно зафиксировать изделие на ровной поверхности струбцинами и зажимами;
  • после сборки прихватки ломаются. Причины: мало тока или допущены ошибки при сварке. Необходимо собрать конструкцию снова;
  • не хватает напряжения в сети, электрод постоянно залипает – часто за городом проявляются перепады. Улучшить ситуацию можно, если на время отключить все потребители: чайники, микроволновые печи, холодильники, кондиционеры.

Иногда выясняется, что сваренная металлоконструкция не входит на своё место. Это случается тогда, когда сборщик не учёл зазоры, которые устанавливают для лучшего проваривания швов.

Для сборки крупных объёмных металлических конструкций рекомендуется использовать временные усилители – уголки, швеллеры, которые должны помочь удерживать размеры в заданных рамках.

Читать еще:  Технология газовой сварки металла

Например, при монтаже вертикальных столбов на основную раму приваривают укосины, которые удерживают их на месте. После обваривания их срезают болгаркой.

Технология сварки конструкций — особенности и оборудование

Содержание:

На сегодняшний день сварка является самым рациональным способом соединения отдельных деталей в единую конструкцию. По сравнению с другими видами создания конструкций сварка обладает целым рядом достоинств:

  • получаемые в процессе сварки конструкции наиболее точно соответствуют чертежам и другой технической документации;
  • сварная конструкция обладает большей надежностью и прочностью, а значит, полностью соответствует тем нагрузкам, которым она будет подвергаться в процессе эксплуатации;
  • при создании сварной конструкции расходуется меньше металла, чем при создании соединений другого типа. Кроме того, экономия может быть достигнута и за счет того, что для создания сварных конструкций может использоваться более тонкий металл, чем для создания литых или заклепочных конструкций;
  • в результате возможности применения меньшего количества металла сварные конструкции обладают и меньшим весом, чем конструкции других типов.

Все эти достоинства и позволяют говорить о сварных конструкциях, как о наиболее эффективных с экономической точки зрения и с точки зрения трудовых затрат.

Особенности технологии сварки конструкций.

Стоит отметить, что технология сварки конструкций включает в себя несколько обязательных этапов и требует комплексного подхода. Речь здесь идет не только непосредственно о самой сварке и разработке новых эффективных ее методов и режимов, но и о создании современных материалов, необходимых для повышения надежности сварного соединения. Например, для производства современных конструкций, применяемых в разных сферах промышленности, требуется изобретение новых марок сталей, идеально подходящих для сварочных работ, а также разработка новых технологий расчета и сборки сварных соединений с учетом возлагаемых на них задач.

Также, технология сварки конструкций включает в себя и создание новых процессов сварки, разработку более совершенного сварочного оборудования и сварочных материалов, способных обеспечить максимально эффективный результат. И причина столь тщательного подхода к разработке всех нюансов сварочного процесса состоит в том, что с каждым годом появляются новые и все более сложные конструкции, которые применяются как в строительстве, так и в других сферах производства.

Особенности сварки строительных конструкций.

Строительные конструкции — это в большинстве случаев сварные конструкции, производимые в больших объемах. Именно поэтому они изготавливаются в промышленных условиях, где ручная сварка уже практически полностью заменена на автоматическую или полуавтоматическую. Эти типы сварки позволяют производить больше сварных конструкций за меньший срок и при этом повышать качество получаемого сварного соединения за счет применения самого современного сварного оборудования.

Чаще всего при производстве строительных сварных конструкций применяется порошковая проволока, диаметр которой составляет 2 мм. При этом сварка ведется в среде защитных газов. Такой тип сварки может применяться в том случае, если требуется выполнить стыковое сварное соединение, которое может быть вертикальным или потолочным, а также, если требуется выполнить угловое соединение. Если сварной шов располагается в нижнем положении, то наиболее эффективно проявляет себя многослойная сварка, которая так же производится автоматически с помощью порошковой проволоки.

Сварка строительных конструкций может производиться как в условиях промышленного цеха, так и непосредственно на строительной площадке. В цеху сварочный участок оборудуется различными сварочными приспособлениями, которые могут иметь довольно существенные габариты, а вот на строительной площадке чаще всего применяются современные сварочные аппараты, отличающиеся небольшими размерами. При этом современная техника позволяет производить сварочные работы в любой сезон, в том числе и на морозе при температуре воздуха, достигающей -18 градусов (та же температура может быть и у свариваемого металла). Работа при более низких температурах признана нецелесообразной, так как металл при более сильном морозе изменяет свои прочностные характеристики — другими словами, он становится хрупким. Если все же есть необходимость производить сварку металла, температура которого ниже этих допустимых значений, то его предварительно следует разогреть, например, с помощью газовой горелки, которая держится на определенном расстоянии от поверхности металла (расстояние это должно быть примерно равно толщине разогреваемого металла).

Конечно, каждая сварная конструкция имеет свои особенности, которые следует учитывать при выборе способа получения сварного шва, а также основной схемы производства сварочных работ и их режима. Так, например, если требуется выполнить короткий шов, то выбирают проходный способ его выполнения, а для длинного шва больше подходит обратноступенчатый вариант шва или изготовление шва отдельными участками, расположенными вразброс. Какое влияние может оказать выбор режима сварки на форму сварного шва, показано на рисунке.

Сварка металлоконструкций

Уже довольно длительное время для соединения любых металлоконструкций используется сварка. Ее применяют как любители, для домашнего использования, так и профессионалы. Вне зависимости от этого, имея большой опыт, ее можно успешно применять как в домашних условиях, так и в производственных целях.

Благодаря прогрессирующим усовершенствованиям методик, эффективность соединения даже крупных металлоконструкций, на сегодняшний день выросла в разы. В том числе благодаря инновациям и модификациям современных сварочных аппаратов. Об особенностях соединения конкретных конструкции из металла и пойдет речь в данной статье.

Требования к сварке металлических конструкций

Следующие требования к монтажу металлоконструкций и сварке, в большей степени относятся к профессиональным работникам, но в случае если человек хочет развиваться в данном деле, то неплохо было бы ознакомиться со следующей информацией.

Для определенных видов металлоконструкций используются специальные виды материалов из которых изготавливаются элементы правильной геометрической формы. Также важно чтобы характеристики прочности и свариваемости соответствовали требуемым по регламенту СНИП II 23-81 и ГОСТу 27772-88. Также в этом документе присутствуют разделы посвященные схемам того как правильно создаются швы и каким образом их качество влияет на устойчивость и долговечность всей конструкции. Сложность работы зависит от количества и формы деталей.

Скачать ГОСТ 27772-88

Также не мало важным пунктом является квалификация работника. Так как существуют виды сварки металлоконструкций, собрать которые смогут исключительно работники с давних пор знакомые с таким ремеслом, и работа новичков в просто не допустима. Более подробный список подобных сооружений регламентирован документом РД 15.132-96 Минтопэнерго РФ.

Пример сварки металлоконструкций

Также по ГОСТам Российской Федерации — сварка ответственных металлоконструкций должна быть контролируемой.

Скачать ГОСТ 5264-80

Классическая технология

Классическая технология сварки металлоконструкций основана на проверенных временем методах, таких как газово-огневая и электрическая сварка. В обоих вариантах способы накладки швов делятся на :

Автоматический способ основывается на отсутствии физического труда человека. Специальный роботизированной аппарат, в зависимости от проводимых работ, переводится в правильный режим и выполняет работу, тем самым заменяя собой человека. Подобные агрегаты имеют ограничения, прокомментированные в их инструкциях. Выгоднее всего использовать подобные машины в массовом производстве компаниями, продукция которых нуждается в большом количестве соединений.

Ручной метод подразумевает наличие физического человеческого труда. В него входят контроль над сварочными электродами и формированием соединения. Чаще всего под ручным методом подразумевается:

  • Использование стандартной сварки с нанесением флюса.
  • Пайка металлоконструкций газосварочным устройством.
  • Электродуговая сварка.

Последний способ популярен при работе в домашних условиях под собственные нужды, либо на небольшом предприятии, так как крупное производство будет иметь большие затраты на поддержание подобного способа сварки конструкций.

Полуавтомат — подразумевает обработку швов вручную, но подача самого электрода осуществляется автоматически, благодаря чему возрастает производительность труда. И в совокупности человеческого фактора и автоматического способа сварки, роботизированный метод соединения имеет большую популярность, и получил развитие как среди любителей, так и профессионалов данного дела.

Читать еще:  Технологическая карта на сварку арматуры

Виды сварки для сборки металлоконструкций

Серьезным вопросом является вид сварки, применяемый при соединении швов. Марка стального профиля, его состав и толщина не единственное что имеет вес в вопросе удачности обработки шва. Также большое влияние имеет вид сварки.

Механизация производства повлияла на выбор цеховой сварки в пользу основанных на порошковых проволоках или автоматическом процессе, который выполняется в среде инертных газов либо в слоях флюса. Разница в методах состоит в том что первый из них, в основном, распространяется на соединения угловых швов расположенных под потолком или вертикальные соединения, в то время как второй вариант подходит для соединения деталей в нижних положениях.

Ранее очень распространенным видом соединения была электрошлаковая сварка, которая на данный момент практически не используется, в связи с тем что исследование специалистов в данной области показало ненадежность металлоконструкций возведенных этим способом, и что при отрицательных температурах она теряет свою прочностные характеристики.

Ручная дуговая сварка

По этим фактам можно рассудить, что в рабочих помещениях и даже на открытых участках, работы можно проводить используя любой вид сварки. Любопытно то, что иностранные фирмы, предприятия которых оснащены современными автоматами, все же большее внимание уделяют ручной дуговой сварке металлоконструкций. Серьезным примером может послужить Япония, значимые предприятия которой используют более 60% ручной сварки для возведения важных металлоконструкций.

Температурный режим сварочного процесса

Температура воздуха имеет большое влияние на выбор применяемой технологии создания шва и на его качество.

Дело в том, что нельзя производить работы по возведению металлоконструкций если температура самих заготовок опускается ниже — 18 °С. В таких условиях температура должна контролироваться измерением в области соединения двух деталей. И если она окажется ниже критической сами заготовки перед созданием шва подвергаются термической обработке. Прогревается не весь элемент, а только на небольшое расстояние от края, равное толщине заготовки, либо на расстояние не менее 75 мм в любом направлении.

Если же шов должен быть создан между деталями, изготовленными из разных сплавов, то подогрев обеих производится по температурному режиму самой прочный из них (по прочности материала). Не стоит забывать также что температура прогрева зависит от некоторых характеристик самого материала.

Как пример послужит сталь марки А514, полотно которой при толщине превышающей 40 мм требует нагрева до 210 °С. Более толстые детали, изготовленные из данной стали, прогреваются уже до 235 °С.

Сварка конструкций — особенности

Само понятие сварки применимо не только к изделиям из металлических сплавов, но также и к изделиям из полимеров, то есть, например из пластмассы. Ведь данное понятие подразумевает термический процесс обработки, при котором две и более деталей объединяются в единую состовляющую.

Сами работы подразделяются на два шага — сборка и соединение. Первый имеет самую большую трудоемкость работы.

Ведь чтобы качество возведенной металлоконструкции было прочным, нужно чтобы все заявленные требования к заготовкам и материал из которого они были выполнены наблюдались до конца работы.

Выполнение сварочных работ

С объективной точки зрения на сборку будущей металлоконструкции и тратится более половины всего периода работ.

Обеспечение правильной сборки

Обеспечение высококачественного завершения работ также основывается на правильном следовании определенному перечню правил по сборке металлоконструкций:

  • Подбирая детали из которых будет состоять металлоконструкция, стоит придерживаться чертежей, которые были обрисованы при составлении проекта. Иначе минимальными потерями будет несоответствие внешнего вида конструкции, а в худшем случае она не сможет выполнять возложенные на нее функции.
  • Исходя из плана проекта каждый элемент должен находиться на своем месте.
  • Ширина зазоров имеет не последнюю роль при возведении конструкций. Если в конечном итоге они будут иметь большие габариты, чем должны были по задумке, то данный факт очень сильно отразится на прочности изделия. Но в свою очередь чересчур мелкие зазоры могут негативно отразиться на правильной работе подвижных деталей.
  • Любая конструкция имеет углы, уровень которых должен быть проконтролирован при помощи специальных инструментов. Там, где это требуется углы должны быть исключительно прямые, иначе это очень сильно отразится на положении конструкции и вызовет ее перекос, или даже приведет к полному разрушению.
  • Стыковые соединения должны быть обеспечены зазорами с достаточным пространством для допустимого люфта элементов.
  • На протяжении возведения всей конструкции данные моменты необходимо учитывать. Особенно в случае с автоматической сваркой, ведь при ручной технологии рабочий может проконтролировать и скорректировать направление детали, что практически невозможно сделать при использовании автоматических приспособлений. Но в тоже время роботизированное вмешательство в сварку практически исключает погрешности, вызываемые человеческим фактором.

Положительные стороны сварки

Помимо сокращения рабочего времени и качества, сварка положительно сказывается и на иных характеристиках:

  • В связи с тем, что во время сварочного процесса задействуются лишь два элемента, исключая влияние иных факторов, то финальная спайка по массе никак не отличается от изначального варианта, что в свою очередь позволяет экономить количество материала.
  • Из-за своих особенностей, сварка практически полностью лишена ограничений в работе по фактору толщины материала. Вся ответственность за это перекладывается только на использование определенного оборудования.
  • Разносортные сварочные аппараты современных образцов позволяют производить соединительные работы практически с любыми материалами без потерь в прочности шва, учитывая даже фактор проведения манипуляций с таким сложным материалом как алюминий.
  • Немало важным положительным моментом использования сварки является экономия денег и рабочего времени.
  • Чем тяжелее вид сварки, тем сложнее может быть тип конструкции. Также она дает возможность использовать элементы, изготовленные при помощи штамповки или отлитые в формах. При этом материал, из которого они изготовлены не играет особой роли.
  • Сварочные агрегаты, представленные на сегодняшнем рынке вполне доступны по цене, а также при использовании правильно подобранной методике можно повысить коэффициент по скорости производства.
  • Если имеется возможность, а также желание предприятия возводить конструкции, при сборке которых будут использоваться нестандартные материалы, сварка поможет легко осуществить данную задачу.
  • Сварка более чем применима даже для работы с очень мелкими деталями.
  • Сварка в целях ремонта или приведения механизмов в рабочее состояние так же очень уместна.
  • При применении сварки каждая конструкция будет иметь абсолютную герметичность. Из всех доступных способов соединений стыков — сварка имеет наивысший показатель надежности по этому параметру.

Сварные соединения и их виды

Сварные соединения классифицируются по наличию одного из следующих признаков:

  • Месторасположение соединения 2 деталей.
  • Тип применяемого сварного шва.
  • Сварочные технологии, применяемые при соединении.
  • Окружающими условиями, при которых проводился сам процесс
  • По толщине деталей.
  • Марка сплава, из которого изготовлены детали.

Сварной шов по алюминию

Касательно первого пункта плана, днетали, по геометрическому расположению, имеют четыре вида соединения:

  • Встык, одноплоскостное соединение двух заготовок.
  • Внахлест, когда заготовки привариваются при наложении края одной детали на край другой.
  • Угловые соединения — объединение деталей под определенным углом.
  • Тавровое соединения. Сварка при примыкании детали к другой торцевой плоскостью.

Стыковые соединения выполняются проваром по толщине элемента или при создании шва на выводных планках. Если сварочный процесс выполняется вне цехового помещения, то соединение можно организовать односторонней сваркой, с дальнейшей подваркой основания шва, что подразумевает собой заполнение пространства между элементами, производимое по одной из кромок.

Читать еще:  Технологические карты сварки

Работа основывающаяся на выводных подкладках кардинально разнится с предшествующей. Подкладка должна прилегать к кромке объединяемых деталей — это раз. Образовавшееся пространство должно иметь размеры не более 6 мм. Данное условие распространяется на метод ручной сварки. Если же работа выполняется механизированным способом. То он не должен превышать 15 мм. Подкладки выбираются исходя из параметра толщины, чтобы во время рабочего процесса не случился прожог детали.

Сварной шов по титану

В возводимых конструкциях, основанных на стыковых соединениях, нередко объединяются заготовки, выполненные в разной толщине. В таком случае применяется метод обработки, при котором уменьшается угол наклона у стали с большей толщиной, который должен соответствовать 1/8 наклона растянутых заготовок металлоконструкции, или 1/5.для сжатых элементов.

Сварные узлы в металлоконструкциях

Все конструкции, выполненные из металла, держатся на основе из сварных узлов, являющихся основой стыковых соединений. При разработке проекта инженеры должны учитывать удобные условия для качественного проведения работ в этих узлах. К ним относятся:

  • Условие на то, чтобы узлы были сварены угловым ли стыковочным соединением.
  • Нижнее положение сварки является приоритетным.
  • В основном использовать механизированную или полностью роботизированную сварку, дабы гарантировать качество выполненной работы.

Среди соединительных узлов есть много подвидов, к большинству из которых заявлены различные требования. Как хороший пример послужит — балочный узел. В нем самое большое внимание сконцентрировано на расстоянии между сварочными швами, так как оно не должно быть короче толщины самого толстого стального элемента деленного на 10, входящего в состав данного узла.

2.17. Технология сварки конструкций

Ручная дуговая сварка.

Основные параметры режима ручной дуговой сварки: сила, род и полярность тока, диаметр электрода; дополнительные параметры: напряжение на дуге (длина дуги) и скорость сварки (в технологии часто не оговариваются).

От выбора основных параметров режима зависят глубина проплавления и ширина шва. При выборе диаметра электрода руководствуются толщиной свариваемого металла. Соотношения между диаметром электрода с/, и толщиной материала свариваемого изделия 5 приведены в табл. 2.4.

Таблица 2.4. Соотношения между диаметром электрода d., и толщиной изделия S

Силу сварочного тока выбирают по формуле /св = К с!у Значения К принимают в пределах 35-60 А/мм для электродов со стержнем из низкоуглеродистой и 35-50 А/мм для электродов со стержнем из легированной стали. Влияние параметров режима сварки на размеры и форму шва представлено на рис. 2.18.

При увеличении силы сварочного тока увеличивается глубина проплавления; ширина шва увеличивается при этом незначительно. Уменьшение диаметра электрода приводит к увеличению глубины проплавления, так как с уменьшением диаметра увеличивается плотность тока и уменьшается подвижность столба дуги. С увеличением напряжения (длины дуги) ширина шва заметно возрастает. С увеличением скорости свар-

Рис. 2.18. Влияние сварочного тока /св (а), напряжения дуги 1/д (б), скорости сварки i>CB (в), полярности тока (г), диаметра электрода d, ((У), утла наклона электрода а (е) и утла наклона изделия (ж) на размеры и форму сварного шва

ки уменьшаются глубина проплавления и ширина шва. Предварительный подогрев деталей до 100-140 °С приводит к увеличению глубины проплавления и ширины шва.

В процессе сварки следует поддерживать определенную длину дуги, которая зависит от марки и диаметра электрода.

Ориентировочно нормальная длина дуги составляет /д = (0,5 — — 1,1) dj, ее называют короткой.

Напряжение на дуге определяют в зависимости от типа покрытия и марки электрода; для большинства электродов t/д = 18-28 В.

Скорость сварки vCB (м/ч) можно рассчитать по выражению

где ан — коэффициент наплавки, г/(А ч); FH — площадь поперечного сечения наплавленного металла шва, см 2 ; р — плотность металла, г/см 3 .

Площадь поперечного сечения наплавленного металла в шве можно определять по специальным графикам в зависимости от типа соединения и вида разделки. Зная площадь FH, можно по специальным номограммам определить необходимое число проходов.

Сварщик во время сварки выполняет движения в трех направлениях: поступательно по оси электрода, вдоль кромок и колебательные для образования шва. При правильно выбранной скорости передвижения электрода вдоль шва ширина валика должна быть на 2-3 мм больше диаметра электрода. Поперечные движения разнообразны и определяются формой, размерами, положением сварного шва в пространстве, формой подготовки свариваемых кромок и опытом сварщика.

В зависимости от длины швы делятся на короткие (до 250 мм), средние (250-1000 мм) и длинные (более 1000 мм). Короткие швы сваривают напроход, средние — от середины к краям, длинные — обратноступенчатым способом (от середины к краям детали). Такой способ приводит к снижению остаточных деформаций перемещений, возникающих при кристаллизации сварного шва.

Ручную дуговую сварку конструкций большой толщины (более 10 мм) выполняют каскадом, блоками или горкой (рис. 2.19). Это позволяет снизить сварочные напряжения в сварном соединении, получить достаточно измельченную структуру металла шва и незначительно снизить механические свойства сварного соединения по сравнению со свойствами основного металла.

При сварке швов со скосом кромок сварку ведут в несколько проходов, корень разделки сваривают электродами диаметром 3—4 мм без поперечных колебаний. Последующие слои выполняют электродами большего диаметра с поперечными

Рис. 2.19. Техника сварки швов:

а — напроход; б — от середины к краям; в — обратноступенчатым способом; г — блоками; д — каскадом; е — горкой; 1-5 — последовательность наложения швов; А — направление

колебаниями. Для обеспечения хорошего провара между слоями или валиками предыдущие швы и кромки необходимо очищать от шлака и брызг металла.

По положению швов в пространстве различают следующие швы:

  • ? нижние — выполняемые на горизонтальной поверхности;
  • ? вертикальные — на вертикальной поверхности;
  • ? горизонтальные — по горизонтали на вертикальной поверхности;
  • ? потолочные — при расположении сварщика под изделием и при сварке «как бы по потолку».

Сварка вертикальных швов более сложна по сравнению со сваркой в нижнем положении. Расплавленный металл под действием силы тяжести стремится вытечь из сварочной ванны, поэтому сварка вертикальных швов должна выполняться более короткой дугой. Для сварки вертикальных швов применяют пониженную на 10-20% силу тока и электроды уменьшенного диаметра (3-4 мм). Сварку вертикальных швов можно выполнять «на подъем» или «на спуск». При сварке на подъем закристаллизовавшийся металл шва помогает удержать расплавленный металл сварочной ванны и облегчается возможность проплавления корня шва и кромок. При сварке на спуск получить качественный провар труднее, так как шлак и расплавленный металл затекают в зазор, препятствуя оплавлению кромок. Сварку на спуск проводят обычно при сварке тонкого металла или с применением специальных электродов.

Сварка горизонтальных швов затруднена из-за стекания расплавленного металла из сварочной ванны на нижнюю кромку. Поэтому для сварки обычно делают скос только верхней кромки, а нижняя помогает удерживать расплавленный металл в сварочной ванне.

Сварка швов в потолочном положении наиболее сложна. Ее выполняют периодическими короткими замыканиями торца электрода на сварочную ванну, во время которых расплавленный металл частично кристаллизуется. Качество сварного соединения здесь ниже, чем при сварке в других положениях.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector