7. Технология мех сварки в защитных газах.

При сварке судостроительных корпусных сталей в качестве защитного газа наиболее широко применяется углекислый газ (СО₂). Сварку в СО₂ выполняют с помощью полуавтоматов во всех пространственных положениях проволокой диаметром 0,8—1,2 мм и с помощью автоматов в нижнем и вертикальном положениях проволокой диаметром 1,6—2 мм и более.

При применении тонкой проволоки (0,8—1,2 мм) шов формируется обычно, так же как и при ручной сварке, покрытыми электродами — за счет наплавляемого металла. Подготовку кромок под сварку производят так, как это рекомендует ГОСТ 14771—76. Сварку проволокой большего диаметра в нижнем положении производят на токах, обеспечивающих проплавление основного металла столь же значительное, как и при сварке под флюсом. Поэтому подготовку кромок выполняют согласно ГОСТ 8713—70.

Для выбора режима сварки в СО₂, так же как и для сварки под флюсом, разработаны специальные таблицы. Угловые швы тавровых соединений сваривают проволокой диаметром 1—1,2 мм на режиме: I= 160 -180 А; Uд=20 – 22 В. Швы катетом до 8 мм выполняют за один проход, а катетом 9—12 мм — за два-три прохода. Вертикальные швы катетом до 5 мм сваривают сверху вниз, а швы большого катета — снизу вверх.

Расход углекислого газа составляет 500—600 л/ч при сварке стыковых швов и 300—400 — при сварке угловых.

Вертикальная автоматическая сварка в СО₂ стыковых корпусных сталей толщиной 12 мм и более может производиться с помощью специального автомата, например Ритм-2С с принудительным формированием шва. Со стороны расположения автомата формирование производится с помощью медного охлаждаемого водой ползуна, с обратной стороны — обычно с по­мощью медной охлаждаемой подкладки.

Сборку листов без разделки кромок с зазором 10—14 мм выполняют с помощью скоб (скобы используются и для закрепления подкладок клиньями) после обрезки припуска по монтажному стыку. Усиление пазовых швов по 60— 70 мм на сторону от стыка срубают заподлицо с листом. Если сваривают листы различной толщины, то на более толстом листе снимают ласку на ширину 100—150 мм.

Для удобства крепления подкладок длина их не должна быть более 0,6—1 м. Все подкладки соединяют между собой шлангами и подключают к водопроводной магистрали. В процессе сварки важно принять меры по сохранению зазора, так как из-за усадки шва он может уменьшиться. С этой целью при сборке под сварку в зазор ставят распорные планки — «закусы», которые выбирают по мере движения вверх каретки автомата. В конце стыка устанавливают две выводные планки размером 200X300 мм такой же толщины, как и свариваемые листы; планки необходимы для движения автомата и вывода за пределы основного металла концевой усадочной раковины, образующейся в шве.

5 Технология ручной сварки покрытыми электродами

Ручную сварку применяют при сварке секций в цехах, но более широко при монтаже всего корпуса на построечном ме­сте и при достройке на плаву. При изготовлении секций объем ручной сварки составляет 10—15%, а на построечном месте — 40-60%.

При задании режима в технологической карте для ручной сварки напряжение на дуге не указывают (обычно оно находится в пределах 18—24 В) ввиду небольших изменений длины дуги. Скорость сварки также не приводят. Однако, если требуется удерживать скорость сварки в определенных границах, задают длину валика, выполняемого при расплавлении одного электрода. Род тока и полярность постоянного тока определяются сварочно-технологическими свойствами электрода.

Тип электрода выбирают исходя из требуемых механических показателей металла шва, которые должны быть равны показателям основного металла, и с учетом технологических характеристик электродов: их пригодности для сварки в том или ином пространственном положении, коэффициента наплавки и т. п. Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла:

Толщина металла,	Диаметр электрода.
ми	мм
1,0—1.5	1,2
1,5—3	2
3—5	3 или 4
5—10	4 или 5
10 и более	5,6

Чтобы обеспечить удовлетворительную форму шва при сварке в нижнем положении, площадь поперечного сечения, наплавляемого за один проход металла, ограничивается значением F_Н<12d_ЭЛ

Для корневого прохода площадь поперечного сечения принимается по условию F_Н<8d_ЭЛ

где d_ЭЛ — диаметр электрода, мм; F_Н в мм².

Подварку шва (после вырубки корня или воздушно-дуговой строжки его) выполняют электродом диаметром 3 мм для листов толщиной до 5 мм и диаметром 4 мм — для листов тол­щиной до 6 мм и выше.

Определить скорость сварки (с целью проверки приемлемо­сти режима) можно по формуле

Количество проходов (слоев в шве) определяют по формуле

где ΣF_Н — общая площадь наплавленного металла в поперечном сечении шва, см; она равна площади разделки плюс надбавка 10—15% на усиление шва.

Сварочный ток выбирают в зависимости от диаметра электрода по эмпирической формуле

где m — эмпирический коэффициент (m = 30 при d_ЭЛ = 3 мм и m=40-50 при d_ЭЛ = 4-6 мм); d_ЭЛ - диаметр электрода, мм.

При сварке в вертикальном и потолочном положениях для предотвращения стекания металла ток уменьшается на 15— 20% по сравнению с его значением для сварки в нижнем положении.

Масса наплавленного металла на длине шва l_Ш составит

Массу электродов, требуемую для выполнения шва длиной l_Ш, определяют по формуле

где К_ЭЛ — коэффициент выхода годного металла, который для электродов различных марок находится в пределах 1,7—2.

Основное (машинное) время сварки шва длиной l_Ш вычисляют по формуле

Особенности ручной сварки. Глубина проплавления основного металла при ручной сварке незначительная (1,5-4 мм) и металл шва на 60—75% состоит из наплавленного (электродного) металла. Ширина стыкового шва, катет углового шва, выполняемых за один проход при ручной сварке, определяются диаметром электрода, размахом поперечных колебаний электрода, которые производятся сварщиком, и скоростью сварки. Способов колебания электрода большое разнообразие; их выбирает сварщик согласно своим индивидуальным способностям.

В зависимости от протяженности швов, толщины металла и площади поперечного сечения разделки выбирают ту или иную технику выполнения шва. Короткие швы (длиной до 0,5 м) вы­полняют обычно напроход. Швы большей протяженности целесообразно выполнять обратноступенчатым способом при об­щем направлении напроход или от середины к краям. При большой площади поперечного сечения разделки кромок целесообразно применить сварку с перевязкой слоев или блоками.