- до 300 мм, средние-300-1000, длинные - свыше 1000 мм.
В зависимости от протяженности шва, материала, требований к точности и
качеству сварных соединений сварка таких швов может выполняться различно
рис 6:
Короткие швы выполняют на проход - от начала шва до его конца. Швы
средней длины варят от середины к концам или обратно ступенчатым методом.
Швы большой длины выполняют двумя способами: от середины к краям
(обратноступенчатым способом) и вразброс.
При обратноступенчатом методе весь шов разбивается на небольшие участки
длиной по150-200 мм, на каждом участке сварку ведут в направлении, обратном
общему направлению сварки. Длина участков обычно равна от 100 до 350 мм. В
зависимости от количества проходов (слоёв), необходимых для выполнения
проектного сечения шва, различают однопроходный (однослойный) и
многопроходный (многослойный) швы (рис.30).
С точки зрения производительности наиболее целесообразными являются
однопроходные швы, которые обычно применяются при сварке металла небольших
толщин (до 8-10 мм.) с предварительной разделкой кромок.
Сварку соединений ответственных конструкций большой толщины (свыше 20-25
мм.), когда появляются объёмные напряжения и возрастает опасность
образования трещин, выполняют с применением специальных приёмов заполнения
швов «горкой» или «каскадным» методом.
При сварке «горкой» сначала в разделку кромок наплавляют первый слой
небольшой длины 200-300 мм, затем второй слой, перекрывающий первый и
имеющий в 2 раза большую длину. Третий слой перекрывает второй и длиннее
его на 200-300 мм. Так наплавляют слои до тех пор, пока на небольшом
участке над первым слоем разделка не будет заполнена. Затем от этой «горки»
сварку ведут в разные стороны короткими швами тем же способом. Таким
образом, зона сварки всё время находится в горячем состоянии, что позволяет
предупредить появление трещин. «Каскадный» метод является разновидностью
горки.
Соединения под сварку собирают в приспособлениях, чаще всего с
прихватками. Сечение прихваточного шва составляет примерно 1/3 от сечения
основного шва, длина его 30-50 мм. Угловые швы сваривают «в угол» или «в
лодочку» (рис.7).
Рис. 7. Положение электрода и изделия при выполнении угловых швов:
а) – сварка в симметричную «лодочку», б) – в несимметричную «лодочку»,
в) – «в угол» наклонным электродом, г) - с оплавлением кромок.
При сварке «в угол» проще сборка, допускается большой зазор между
свариваемыми деталями (до 3 мм), но сложнее техника сварки, возможны
дефекты типа подрезов и наплывов, меньше производительность, так как
приходится за один проход сваривать швы небольшого сечения (катет (8 мм) и
применять многослойную сварку. Сварка «в лодочку более производительна,
допускает большие катеты шва за один проход, но требует более тщательной
сборки.
Обеспечение нормативных требований по технологии и технике сварки -
основное условие получения качественных сварных швов. Отклонения размеров и
формы сварного шва от проектных, чаще всего наблюдаются в угловых швах и
связаны с нарушением режимов сварки, неправильной подготовкой кромок под
сварку, неравномерной скоростью сварки, а также с несвоевременным
контрольным обмером шва.
Непроваром называют местное отсутствие сплавления между свариваемыми
элементами, между металлом шва и основным металлом или отдельными слоями
шва при многослойной сварке. Непровар уменьшает сечение шва и вызывает
концентрацию напряжений, поэтому может значительно снизить прочность
конструкции. Участки шва, где выявлены непровары, величина которых
превосходит допустимую, подлежат удалению и последующей заварке.
Не провар в корне шва в основном вызывается недостаточной силой тока или
повышенной скоростью сварки, не провар кромки (несплавление кромки)-
смещением электрода с оси стыка, а также блужданием дуги, непровар между
слоями - плохой очисткой предыдущих слоёв, большим объёмом наплавляемого
металла, натеканием расплавленного металла перед дугой.
Подрезом называют местное уменьшение толщины основного металла у границы
шва. Подрез приводит к уменьшению сечения металла и резкой концентрации
напряжений в тех случаях, когда он расположен перпендикулярно действующим
рабочим напряжениям.
Наплывом называют натекание металла шва на поверхность основного металла
без сплавления с ним.
Прожогом называют полость в шве, образовавшуюся в результате вытекания
сварочной ванны, является недопустимым дефектом сварного соединения.
Кратером называют не заваренное углубление, образующееся после обрыва
дуги в конце шва. В кратере, как правило, образуются усадочные рыхлости,
часто переходящие в трещины.
Ожогами называют небольшие участки подвергшегося расплавлению металла на
основном металле вне сварного шва.
Подрезы, натёки, наплывы, прожоги, не заваренные кратеры, оставшиеся
после сварки шлак и брызги, оплавление кромок (в угловых швах) вызываются
преимущественно чрезмерной силой тока и напряжения на дуге, большим
диаметром электродов, неправильными манипуляциями электродом, плохой
сборкой под сварку низкой квалификацией или небрежностью сварщика.
Сущность газовой сварки.
При газопламенной обработке металлов в качестве источника теплоты
используется газовое пламя – пламя горючего газа, сжигаемого для этой цели
в специальных горелках.
В качестве горючих газов используют ацетилен, водород, природные газы,
нефтяной газ, пары бензина, керосина и др. Наиболее высокую температуру по
сравнению с пламенем других газов имеет ацетиленокислородное пламя, поэтому
оно нашло наибольшее применение.
Газовая сварка- это сварка плавлением, при которой метал в зоне
соединения нагревается до расплавления газовым пламенем (рис.8).
При нагреве газовым пламенем 4 кромки свариваемых заготовок 1
расплавляются вместе с присадочным металлом 2,который может дополнительно
вводиться в пламя горелки 3. После затвердевания жидкого металла образуется
сварной шов 5.
К преимуществам газовой сварки относятся: простота способа, несложность
оборудования, отсутствие источника электрической энергии.
К недостаткам газовой сварки относятся: меньшая производительность,
сложность механизации, большая зона нагрева и более низкие механические
свойства сварных соединений, чем при дуговой сварке.
Газовую сварку используют при изготовлении и ремонте изделий из
тонколистовой стали толщиной 1-3 мм, сварке чугуна, алюминия, меди, латуни,
наплавке твёрдых сплавов, исправлении дефектов литья и др.
Техника сварки.
В практике применяют два способа сварки - правый и левый (см. рис.8)
При правом способе сварку ведут слева на право, сварочное пламя направляют
на сваренный участок шва, а присадочную проволоку перемещают вслед за
горелкой. Так как при правом способе пламя направлено на сваренный шов, то
обеспечивается лучшая защита сварочной ванны от кислорода и азота воздуха,
большая глубина плавления, замедленное охлаждение металла шва в процессе
кристаллизации. Теплота пламени рассеивается меньше, чем при левом способе,
поэтому угол разделки кромок делается не 90 (, а 60-70(, что уменьшает
количество наплавленного металла и коробление. При правом способе
производительность на 20-25 %выше, а расход газов на 15-20 % меньше, чем
при левом. Правый способ целесообразно применять при сварке металла
толщиной боле 5 мм и металлов с большой теплопроводностью.
При левом способе сварку ведут справа налево, сварочное пламя
направляют на ещё не сваренные кромки металла, а присадочную проволоку
перемещают впереди пламени. При левом способе сварщик хорошо видит
свариваемый металл, поэтому внешний вид шва лучше, чем при правом способе;
предварительный подогрев кромок свариваемого металла обеспечивает хорошее
перемешивание сварочной ванны. Благодаря этим свойствам левый способ
наиболее распространён и применяется для сварки тонколистовых материалов и
легкоплавких металлов.
Мощность сварочной горелки при правом способе выбирают из расчёта 120-
150 дм(3/ч ацетилена, а при левом -100-130 дм(3/ч на 1 мм толщина
свариваемого металла.
Диаметр присадочной проволоки выбирают в зависимости от толщины
свариваемого металла и способа сварки. При правом способе сварки диаметр
присадочной проволоки ((((( мм., но не более 6 мм, при левом ((((((( мм,
где (- толщина свариваемого металла, мм
Скорость нагрева регулируют изменением угла наклона (мундштука к
поверхности свариваемого металла (рис. 9, а).
Чем толще металл и больше его теплопроводность, тем больше угол наклона
мундштука к поверхности свариваемого металла.
В процессе сварки газосварщик концом мундштука горелки совершает
одновременно два движения: поперечное (перпендикулярно оси шва) и
продольное (вдоль оси шва) (рис. 9) Основным является продольное движение.
Поперечное движение служит для равномерного прогрева кромок основного
металла и получения шва необходимой ширины.
Газовой сваркой можно выполнять нижние, горизонтальные (на вертикальной
плоскости), вертикальные и потолочные швы. Горизонтальные и потолочные швы
обычно выполняют правым способом сварки, вертикальные снизу вверх - левым
способом.
Автоматическая дуговая сварка под флюсом.
Для автоматической дуговой сварки под флюсом используют непокрытую
электродную проволоку и флюс для защиты дуги и сварочной ванны от воздуха.
Подача и перемещение электродной проволоки, а также процессы зажигания дуги
и заварки кратера в конце шва автоматизированы В процессе автоматической
сварки под флюсом дуга горит между проволокой и основным металлом. Столб
дуги и металлическая ванна жидкого металла со всех сторон плотно закрыты
слоем флюса толщиной 30 – 35 мм. Часть флюса расплавляется, в результате
чего вокруг дуги образуется газовая полость, а на поверхности
расплавленного металла – ванна жидкого шлака. Для сварки под флюсом
характерно глубокое проплавление основного металла. Действие мощной дуги и
весьма быстрое движение электрода вдоль заготовки обусловливают оттеснение
расплавленного металла в сторону, противоположную направлению сварки. По
мере поступательного движения электрода происходит затвердевание
металлической и шлаковой ванн с образованием сварного шва, покрытого
твердой шлаковой коркой. Проволоку подают в дугу и перемещают ее вдоль шва
с помощью механизмов подачи и перемещения. Ток к электроду поступает через
токопровод.
Дуговую сварку под флюсом выполняют сварочными автоматами,
сварочными головками или самоходными тракторами, перемещающимися
непосредственно по изделию. Назначение сварочных автоматов – подача
электродной проволоки в дугу и поддержание постоянного режима сварки в
течение всего процесса. Автоматическую сварку под флюсом применяют в
серийном и массовом производствах для выполнения длинных прямолинейных и
кольцевых швов в нижнем положении на металле толщиной 2 – 100 мм. Под
флюсом сваривают металлы различных классов. Автоматическую сварку широко
применяют при изготовлении котлов, резервуаров для хранения жидкостей и
газов, корпусов судов, мостовых балок и других изделий. Она является одним
из основных звеньев автоматической линий для изготовления сварных
автомобильных колес и станов для производства сварных прямошовных и
спиральных труб.
Электрошлаковая сварка и приплав.
При электрошлаковой сварке основной и электродный металл
расплавляется теплотой, выделяющейся при прохождении электрического тока
через шлаковую ванну. Процесс электрошлаковой сварки начинается с
образования шлаковой ванны в пространстве между кромками основного металла
и формирующими устройствами (ползунами), охлаждаемые водой, подаваемой по
трубам, путем расплавления флюса электрической дугой, возбуждаемой между
сварочной проволокой и вводной планкой. После накопления определенного
количества жидкого шлака дуга шунтируется шлаком и гаснет, а подача
проволоки и подвод тока продолжаются. При прохождении тока через
расплавленный шлак, являющийся электропроводящим электролитом, в нем
Страницы: 1, 2, 3, 4
|