1.4 Выбор способа сварки на основе сравнения вариантов

Сваркастали 09Г2С может производиться как без подогрева, так и с предварительным подогревом до 100-120 С. Так как углерода в стали мало, то сварка ее довольно проста, причем сталь не закаливается и не перегревается в процессе сварки, благодаря чему не происходит снижение пластических свойств или увеличение ее зернистости. Поэтому сталь 09Г2С можно сваривать любыми способами сварки.

Ручная дуговая сварка ГОСТ 5264-80 имеет неоспоримые достоинства:

• простота оборудования;

• возможность сварки в труднодоступных местах швов различной конфигурации и в любом пространственном положении и т.д.

К тому же ручная дуговая сварка имеет ряд недостатков:

• низкую производительность труда, сильную зависимость качества сварки от квалификации сварщика;

• значительные потери на угар и разбрызгивание (5-10%).

Ручная дуговая сварка – это наиболее старый, а также универсальный метод, выполняемый по технологии дуговой сварки и обеспечивающий высокое качество швов.

Технология ручной дуговой сварки подразумевает собой метод, при использовании которого сварочный ток (постоянный или переменный) подводится, непосредственно, от источника питания к электроду и изделию для образования, а также поддержания электрической дуги.

Под действием электрической дуги — металлический стержень электрода расплавляется.

После чего — расплавленный металл, в форме отдельных капель, которые покрыты шлаком, проходит в сварочную ванну, где происходит его смешивание с основным металлом, в результате чего расплавленный шлак всплывает.

Сварочная ванна имеет размеры, зависящие от режимов сварки, ее пространственного положения, скорости перемещения дуги по изделию, конструкции сварного соединения.

Длиной дуги считается расстояние, протягивающееся от активного пятна на сварочной ванне до активного пятна, находящегося на поверхности электрода в расплавленном состоянии.

При плавлении покрытия электрода вокруг дуги, а также над сварочной ванной начинает образовываться газовая атмосфера (см. рисунок 2), которая оттесняет воздух из зоны сварки, чтобы предотвратить его взаимодействие с расплавленным металлом.

Рисунок 2 Схема ручной дуговой сварки

Газовая атмосфера насыщена парами легирующих элементов основного металла и электродного металла.

Преимущества газовой сварки:

- не нужно сложного дорогого оборудования и дополнительного источника электроэнергии;

- можно в очень широких пределах варьировать мощностью пламени, сваривая металлы с самыми разными температурами плавления;

- при правильном выборе марки присадочной проволоки, мощности и вида пламени, получаются высококачественные швы.

- медленный нагрев и остывание свариваемых поверхностей;

- сварщик может легко варьировать температурой пламени;

- прочность получаемых при газовой сварке швов может быть выше, чем при электродуговой сварке с применением электродов низкого качества;

-газовая сварка позволяет сваривать, резать и закалять металлы.

Недостатки газовой сварки:

- большая зона нагрева;

-с толщиной падает производительность;

- при соединении внахлёст металлов толщиной более 3 миллиметров применять газовую сварку не рекомендуется, потому что возникают напряжения в металле, которые могут привести к деформации и разрушению места спайки;

- при газовой сварке применяются достаточно опасные вещества, дающие с кислородом воздуха взрывные смеси (водород, ацетилен и т.д.)

- медленный нагрев и остывание свариваемых поверхностей;

- практически не поддаётся механизации, в отличие от электродуговой сварки;

- при газовой сварке не получается легировать наплавляемый металл;

- высокоуглеродистые стали не рекомендуется сваривать с помощью газовой сварки;

- стоимость горючего газа (ацетилена) и кислорода при газовой сварке выше стоимости электроэнергии при дуговой и контактной сварке.

При газовой сварке соединяемые кромки деталей разогревают пламенем газовой горелки до температуры, несколько большей температуры плавления свариваемого металла. Образуется сварочная ванна. После этого горелку перемещают по стыку деталей, последовательно оплавляя его. За горелкой расплавленный металл, остывая, кристаллизуется и образует сварной шов (см. рисунок 3). Чтобы получить шов с усилением, в пламя подают пруток (проволоку) присадочного материала, который расплавляясь, стекает в сварочную ванну.

Рисунок 3 Схема газовой сварки.

В основе газовой сварки лежит разогрев кромок труб с помощью газокислородного пламени и последующее заполнение получаемого зазора расплавленным металлом присадочного материала. Сторонники применения для сварки труб электродугового способа сварки отмечают, что сварка трубы газом дает сварное соединение с более низкими механическими характеристиками, чем электродуговая сварка. Но при этом стоит отметить, что существуют ситуации, в которых газовая сварка – единственный доступный способ соединения труб, например, сварка труб небольшого диаметра или тонкостенных труб (до 3,5 мм).

Преимущества и недостатки рассмотренных выше способов сварки предоставляют возможность сварки трубопровода. В виду последних обоснований в пользу выбора газовой сварки, принимаем решение выполнять сварку трубопровода с помощью газокислородного пламени.