26. Режимы сварки

Качество сварки во многом зависит от правильно выбранного режима. Сварочный ток подбирается по диаметру электрода, типу покрытия и толщине свариваемого материала. Затем вводятся поправки в зависимости от вида шва и его пространственного положения. Свариваемый материал толщиной 1,5 5,0 мм обычно чувствителен к изменениям силы сварочного тока. Применять малые сварочные токи экономически невыгодно, так как снижаются производительность и качество сварки. Величина сварочного тока должна быть такой, чтобы при сварке не получались дефекты в виде прожогов основного металла, подрезов кромок и неправильной формы шва. Помимо этого, не следует допускать перегрева электрода во время сварки. Покраснение электрода «свидетельствует о большом сварочном токе. При этом нарушается нормальный перенос электродного металла и уменьшается проплавление основного металла. Недопустим перегрев электрода с толстым покрытием, в состав которого входят органические газа защитные компоненты (крахмал, декстрин, мука, древесные опилки и др.). Эти вещества могут бесполезно сгорать, не доходя до зоны сварки, в результате чего ухудшается качество шва (образуются поры). При выполнении сварки толсто покрытыми электродами силу тока следует устанавливать в соответствии с данными, указанными в паспортах (или сертификатах) на эти электроды (см. табл. 23, 26, 29, 32);

30.Сварка тонколистовой стали

Наименьшая толщина листовой стали, при которой можно с известным успехом применять дуговую электросварку металлическим электродом, равна 1,5 мм. Сварка листов толщиной 3 мм не представляет затруднений и выполняется распространенными электродами с покрытием типа ОММ-5, ЦМ-7, УОНИ-13/45 и другими. Для сварки тонких листов лучше применять постоянный ток при обратной полярности (минус на детали). Сварка тонких листов производится электродами диаметром 2-3 мм. Слой покрытия должен быть тонким и содержать элементы, способствующие устойчивому горению дуги, так как сварка ведется на малых токах (20-60 а). Сварка на переменном токе возможна с применением осцилляторов или специальных трансформаторов с повышенным до 80 в напряжением холостого хода.

Режим сварки тонколистовой малоуглеродистой стали

Даны режимы сварки тонких листов из малоуглеродистой стали. Сварка тонких листов производится с периодическими замыканиями дуги через расплавленные капли, переходящие с электрода. Основной металл при этом расплавляется на всю толщину и с нижней стороны шва получается небольшой протек. Рекомендуется при сварке сварка внахлестку и толщина в мм электрода. Сварочные посты, предназначенные для сварки тонкостенных изделий, оборудуются электрододержателем с гибким проводом небольшого сечения, облегчающим свободу манипулирования электродом, что очень важно при сварке тонкого материала.

29. Сварка вертикальных швов

Сварка швов в вертикальном положении значительно труднее сварки в нижнем положении, так как расплавленный металл стремится вытечь из сварочной ванны. Дл уменьшения объема жидкого металла в ванне при сварке вертикальных швов силу сварочного тока уменьшают на 10-15% по сравнению со сваркой в нижнем положении. Сварка ведется обязательно короткой дугой, что способствует лучшему переходу расплавленного металла электрода в жидкую ванну. Чтобы избежать вытекания наплавляемого металла из сварочной ванны, рекомендуется относительно быстро вести электрод от середины шва в сторону и вверх. Это способствует быстрому формированию шва. Существует два способа сварки вертикальных швов: «снизу вверх» и «сверху вниз». Наиболее употребителен первый способ. Сварка способом «сверху вниз» применяется при соединении, главным образом, тонких листов. При выполнении вертикальных швов «сверху вниз» не получается полного провара. Техника сварки вертикальных швов «снизу вверх» заключается в следующем. Прежде всего, необходимо правильно расположить электрод относительно плоскости и шва. При сварке электродом с тонким покрытием кром-53, а угол наклона берется в пределах 15-20, и сварке толсто покрытыми электродами наклон электрода к горизонтальной линии должен составлять около 45-50°. Такой большой наклон электрода с толстым покрытием необходим для обеспечения более легкого стекания шлака из ванны и для поддержания расплавленного металла. Дуга зажигается в наиболее низком месте шва, и после обтекания сварки вертикальных швов «снизу вверх» заключается в следующем. Прежде всего, необходимо правильно расположить электрод относительно плоскости шва. При сварке электродом с тонким покрытием угол наклона берется в пределах 15-20°, при сварке толсто покрытыми электродами наклон электрода к горизонтальной линии должен составлять около 45-50°. Такой большой наклон электрода с толстым покрытием необходим для обеспечения более легкого стекания шлака из ванны и для поддержания расплавленного металла уникальных швов методом «снизу вверх».

На вертикальных швах чешуйки выражены более резко, и по этому признаку вертикальные швы отличаются от нижних. При сварке вертикальных швов «сверху вниз» электрод располагается перпендикулярно к свариваемой поверхности. После возбуждения дуги и образования первых капель расплавленного металла электрод наклоняют книзу, продолжая одновременно расплавлять основной металл. П степенно подавая электрод и поддерживая короткую дугу, необходимо концом электрода препятствовать стеканию металла, а отводом его в сторону и вниз способствовать застыванию наплавленных капель и образованию шва. При обоих способах выполнения вертикальных швов электроду необходимо сообщать поперечные колебательные движения. При этом надо подбирать такой путь электрода, при котором передвижение вдоль шва происходило бы без длительной концентрации тепла в одном каком-нибудь месте. При сварке «сверху вниз» для уменьшения размеров ванн с расплавленным металлом силу сварочного тока и диаметр электрода следует назначать несколько меньшими, чем при сварке «снизу вверх». При выполнении вертикальных стыковых швов с V-образной и Х-образной разделками кромок, а также валиковых швов, последовательность сварки, многослойность.

СВАРКА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ШВОВ

Горизонтальные швы сваривать значительно труднее вертикальных. По характеру выполнения они приближаются к потолочным швам. Горизонтальные швы имеют место только при сварке стыковых соединений. При сварке стыкового шва с односторонним скосом дуга возбуждается на нижней кромке, а затем переводится на верхнюю наклонную кромку. Положение движения электрода должно быть таким, как показано на рисунке. Заполнение V и Х-образных швов больших сечений начинается с наплавки валиков на нижнюю кромку, причем допроваривать в первую очередь вершину угла. После наложения первого слоя и зачистки его в том же порядке осуществляется последующее заполнение шва (фиг. 55,6). Такой порядок сварки удобен тем, что при нем удается избежать потолочного положения картера с расплавленным металлом. Сварка горизонтальных швов меньшей толщины производится в один проход уширенным валиком.

СВАРКА ПОТОЛОЧНЫХ ШВОВ

Потолочные швы — наиболее трудные по выполнению, так как при сварке жидкий металл все время стремится вытечь из ванны. Затрудненный переход капель электродного металла в жидкую ванну требует при потолочной сварке поддержания возможно короткой дуги.

Сварка горизонтальных швов: а - с односторонним скосом; б — с двусторонним скосом. При потолочной варке электроду следует придавать небольшой наклон в сторону направления сварки, равный 10-15°. Движение электрода может быть треугольником, полумесяцем, кольцеобразное. Дуга зажигается обычным приемом и не должна прерываться до полного расплавления всей полезной длины электрода. Для сварки потолочных швов лучше применять электроды с более тугоплавкими покрытиями. Такие скрытия расплавляются несколько позже электродного стержня. Чехол из покрытия, образующийся на конце электрода, обеспечивает более направленный перенос металла.

50. При электросварочных работах возможны следующие виды производственного травматизма: поражение электрическим током, поражение зрения и открытой поверхности кожи лучами электрической дуги, ожоги от капель металла и шлака, отравление организма вредными газами, пылью и испарениями, выделяющимися при сварке, ушибы, ранения и поражения от взрывов баллонов сжатого газа и при сварке сосудов из-под горючих веществ

51.Подручный в случае поражения электросварщика током выключает сварочную установку и оказывает пострадавшему первую помощь. 9.При сильном поражении электрическим током, когда пострадавший не подает признаков жизни, необходимо до прихода врача делать искусственное дыхание до тех пор, пока пострадавший не очнется. Для этого пострадавшего укладывают на спину, под лопатки подкладывают мягкий сверток так, чтобы голова была немного ниже туловища. Ворот, пояс должны быть расстегнуты, рот раскрыт, язык вытянут. При этом челюсти необходимо разжать куском дерева, деревянной рукояткой инструмента, куском текстолита. После этого оказывающий помощь становится со стороны головы пострадавшего берет руки около локтей, отводит их назад и в этом положении удерживает 2-3 секунды (вдох). Затем руки ведут к груди, прижимают к ней, выдерживают в этом положении 2-3 секунды (выдох), снова отводят назад, повторяя ритмично указанные движения. Выполнение указанных выше пунктов правил техники безопасности позволяет предохранить работающих от поражения электрическим током. При сварочных работах необходимо всегда помнить, что напряжение в сварочной цепи (особенно при холостом ходе) опасно для жизни человека. Эта опасность возрастает в случае, когда кожа человека влажная 45.Контроль сварных швов

Внешним осмотром проверяют заготовку под сварку (наличие закатов, вмятин, ржавчины), правильность сборки, правильное расположение прихваток, разделку под сварку, величина притупления. Внешним осмотром готового сварного изделия можно выявлять наружные дефекты ? не провары, наплывы, прожоги, не заваренные кратеры, подрезы, наружные трещины, поверхностные поры, смещение свариваемых элементов.

Перед осмотром сварной шов и прилегающую к нему поверхность основного металла по обе стороны на 15-20 мм от шва очищают от металлических брызг, окалины шлака и других загрязнений. Осматривают невооруженным глазом или лупой 5-10 кратным увеличением. При внешнем осмотре для выявления внешних дефектов швы замеряют различными измерительными инструментами и шаблонами. Замерами устанавливают правильность выполнения сварных швов и их соответствие ГОСТами, чертежам и техническим условиям. У стыковых швов проверяют ширину и высоту усиления, в угловых и тавровых швах ? величину катетов на рис. 3 представлен универсальный шаблон конструкции А. И. Красовского и примеры его использования. Границы выявленных трещин засверлят. При нагреве металла до вишнево-красного цвета трещины обнаруживаются в виде темных зигзагообразных линий.

Пневматическое испытание проводят согласно ГОСТ 3242-79. Испытанию подвергают ёмкости и трубопроводы, работающие под давлением. Мелкогабаритные изделия герметизируют заглушками и подают в испытываемый сосуд воздух, азот или инертные газы под давлением, величина которого на 10-20 % выше рабочего. Сосуды небольшого объёма погружают в ванну с водой, где обнаруживают дефектные места. При испытании крупногабаритных изделий испытуемая конструкция герметизируется, после чего в неё подают газ ? под давлением, на 10-20 % превышающим рабочее давление. При испытании под давлением не допускается обстукивание сварных швов. Испытания должны проводиться в изолированных помещениях.

Вакуумный метод. Иногда проверяют плотность швов не повышением давления, а созданием вакуума. Для этого на определённом участке шва устанавливают специальную вакуум-камеру с прозрачной крышкой. Все сварные швы промазывают мыльным раствором, появление пузырей на промазанной поверхности шва служит признаком дефектов. Метод предусматривает использования переносных вакуум-камер, накладываемых на участок контролируемого соединения.

Испытание аммиаком. В испытуемое изделие подают аммиак в количестве 1 % от объёма воздуха при нормальном давлении, затем нагнетают сжатый воздух, который повышает в изделии давление до требуемого для проведения испытаний. Наружные швы, подлежащие испытанию, покрывают бумажной лентой. В местах не плотностей аммиак оставляет на бумаге чёрные пятна. Ленту можно пропитывать и фенолфталеином. Пятна будут красного цвета.

59.Автоматический механизм шлангового полуавтомата, аналогичный обычным дуговым автоматам с электрическим приводом, проталкивает электродную проволоку из бухты в зону дуги через гибкий шланг и держатель-наконечник. Длина гибкого шланга может быть до 5 м. Сварщик, держа наконечник, вручную перемещает его вдоль шва.

Первоначально шланговые полуавтоматы предназначались для сварки открытой дугой голой электродной проволокой диаметром 4-5 мм. Работа велась на малых сварочных токах. Вследствие значительного диаметра проволоки шланг был тяжелым, недостаточно гибким, неудобным в работе. Малые токи не позволяли значительно повысить производительность сварки по сравнению с ручной сваркой, поэтому шланговые полуавтоматы, хотя и были известны, не находили применения.

Созданию практически пригодного шлангового полуавтомата способствовал переход к способу сварки под флюсом электродной проволокой малых диаметров, не превышающих 2-2,5 мм. Применение флюса позволило увеличить сварочный ток, что улучшило устойчивость дуги и резко повысило производительность сварки. С уменьшением диаметра проволоки снизился вес шланга и увеличилась его гибкость.

Шланговые полуавтоматы часто оказываются выгоднее автоматической и ручной сварки. Они пригодны для сварки металла толщиной от 2-3 мм до самых больших толщин, встречающихся на практике, для сварки всех видов стыковых швов - одно- и двусторонних, со скосом и без скоса кромок, угловых швов в тавровом и нахлесточном соединениях, а также и прорезных швов. Шланговыми полуавтоматами можно выполнять не только сплошные, но и прерывистые швы; они успешно применяются как в заводских, так и в полевых условиях на открытом воздухе, например при сварке стыков трубопроводов, при сооружении строительных металлоконструкций, каркасов высотных зданий и т.д.

. Назначение и область применения полуавтоматической сварки под флюсом

Механизированная сварка под флюсом является одним из основных способов сварки плавлением. Если в первые годы освоения сварку под флюсом применяли только при изготовлении сварных конструкций из низкоуглеродистых сталей, то сейчас успешно сваривают низколегированные, легированные и высоколегированные стали различных классов, сплавы на никелевой основе. Освоена сварка под флюсом титана и его сплавов. Под флюсом сваривают медь и ее сплавы. По флюсу, а в последние годы и под флюсом сваривают алюминий и его сплавы. Изделия, полученные сваркой под флюсом, надежно работают при высоких температурах и в условиях глубокого холода, в агрессивных средах, в вакууме и в условиях высоких давлений. Наиболее выгодно использовать механизированную сварку под флюсом при производстве однотипных сварных конструкций, имеющих протяженные швы и удобных для удержания флюса. Экономически целесообразнее сваривать под флюсом металл толщиной от 1,5-2,0 до 60 мм. Нецелесообразно сваривать конструкции с короткими швами. Способ электрошлаковой сварки широко используют в промышленности для соединения металлов повышенной толщины: стали и чугуна различного состава, меди, алюминия, титана и их сплавов. К преимуществам способа относится возможность сварки за один про ход металла практически любой толщины, что не требует удаления шлака и соответствую щей настройки сварочной установки перед сваркой последующего прохода, как при других способах сварки. При этом сварку выполняют без снятия фасок на кромках. Для сварки можно использовать один или несколько проволочных электродов или электродов другого увеличенного сечения. В результате этого достигается высокая производительность и экономичность процесса, повышающиеся с ростом толщины свариваемого металла. К недостаткам способа следует отнести то, что электрошлаковая сварка технически возможна при толщине металла более 16 мм и за редкими исключениями экономически вы годна при сварке металла толщиной более 40 мм. Способ позволяет сваривать только вертикальные швы. При сварке некоторых металлов образование в металле шва и околошовной зоны неблагоприятных структур требует последующей термообработки для получения необходимых свойств сварного соединения.

Полуавтоматическая сварка под слоем флюса широко распространена за счёт преимуществ:

При изготовлении металлических конструкции с большой протяженностью сварных швов прямолинейных или круговых с большой точностью подгонки деталей.

При сварке конструкции из металла большой толщины.

При производстве ответственных конструкции, предназначенных для работы в условиях глубокого холода, высоких давлений, действий агрессивных жидкостей и газов.

Этот вид сварки целесообразно использовать при массовом и крупносерийном производстве однотипных изделий.

Полуавтоматической сваркой соединяют металл толщиной от 2,5 мм проволокой диаметром от 0,8 до 2,5 мм при сварочном токе от 100 до 500А и напряжении на дуге от 22 до 38В.

Полуавтоматическая сварка под флюсом имеет и ряд существенных недостатков, а именно:

Нельзя вести сварку в горизонтальном, вертикальном и потолочном положениях в пространстве.

Сварка неэффективна при коротких швах.

Практически нельзя сваривать разнотолщинные и тонкие (менее 1,5 мм) заготовки.

53-54. Для производства работ по газовой сварке и резке металла требуется следующее оборудование и аппаратура:

1) ацетиленовый генератор для получения ацетилена или баллон с ацетиленом;

Стационарное рабочее место:

1 — ацетиленовый газопровод; 2 — кислородный газопровод; 3 — постовой водя-ной затвор; 4 — постовой кислородный редуктор.

2)            кислородный баллон для хранения в нем запаса кислорода;

3)            редуктор для понижения давления газа, отбираемого из баллона и подаваемого в горелку или резак;

4)            сварочная горелка необходимой мощности, а при резке —

резак; 38

5)            резиновые шланги для «подачи кислорода и ацетилена в горелку или резак;

6)            принадлежности для сварки: очки со специальными стеклами для защиты глаз сварщика от действия яркого света сварочного пламени, набор ключей для сварочной горелки, медная или деревянная игла для прочистки мундштука горелки, стальная щетка для очистки свариваемого металла и сварного шва, зажигалка;

7)            сварочный, стол или приспособление для сборки деталей при сварке.

Рабочее место сварщика с комплектом оборудования и аппаратуры называется сварочным постом. Последний может быть стационарным или передвижным.