1350

Стержни диаметром до 60 мм сваривают непрерывным оплавле­ нием; большие сечения сваривают оплавлением с подогревом, с про­ граммным регулированием напряжения и импульсным оплавлением. Большое внимание уделяют центрированию торцов; обычно исполь­ зуют полукруглые, призматические и плоские электроды. Для рав­ номерного нагрева по сечению при сварке стержней среднего и боль­ шого сечения применяют двусторонний или крестообразный токоподвод.

Сварка полос. Обычно сваривают полосы (плоские или имеющие кривизну) толщиной 1 —10 мм, шириной До 1000 мм и более. Для обеспечения равномерного нагрева по длине стыка полосы свари­ вают на относительно жестком режиме непрерывным оплавлением. Необходимое качество сварки обеспечивается при тщательной под­ готовке кромок и соблюдении строгой параллельности их располо­ жения (последнее достигается при установке полос с размещением между ними специального калибровочного ножа). Для обеспечения жесткости при осадке принимают Дк = 2,5ч-3 толщинам полосы, а осадку ограничивают упорами, устанавливаемым между подвиж­ ной и неподвижной’плитами сварочной машины. Оплавление ведут с непрерывно возрастающей скоростью.

При сварке полос (в отличие от компактных сечений) ускоряются охлаждение и окислительные процессы. Поэтому увеличивают цопл, a voc принимают не менее 60—80 мм/с. Величину осадки принимают не более 1 —1,5 толщины полосы. Примерный режим сварки полосы из низкоуглеродистой стали (800x2 мм) характеризуется следующими

лей — шунтирование тока и действие сил, возникающих от упругой деформации кольца при осадке. Оба фактора вызывают необходимость использования более мощного оборудования, чем при сварке разом­ кнутых деталей. Потребляемая мощность из-за шунтирования воз­ растает на 15—50 %, и резко увеличивается усилие зажатия (F3аж) концов кольца. Для облегчения деформации при сварке и снижения тока шунтирования кольцо до сварки подогревают (в зажимах ма­ шины). Иногда для увеличения индуктивного сопротивления на кольцо надевают разъемный магнитопровод. Кольцевые детали в за­ висимости от сечения сваривают непрерывным оплавлением, оплав­ лением с подогревом, импульсным оплавлением.

Режим сварки импульсным оплавлением (мягкий режим) кольца

ческого процесса сварки кольцевых деталей состоит из следующих последовательно выполняемых операций: вальцовка заготовки, за­

чистка концов, подгибка концов (для надежного закрепления в за­ жимах); сварка, удаление грата, растяжка.

Сварка рельсов. Нормальные железнодорожные рельсы имеют сечение 5000—8000 мм2 и прокатываются из стали, содержащей до 0,9 % С. Рельсы сваривают на стационарных или в полевых усло­ виях на передвижных машинах. При сварке рельсы зажимаются плоскими электродами на длине 150—200 мм с двусторонним под­ водом тока. Сложность сварки рельсов обусловлена их конфигу­ рацией, что затрудняет равномерный нагрев торцов и деформацию металла. Качество сварки повышают за счет интенсификации оплав­ ления перед осадкой. Для этого обычно увеличивают цопл. к А° 0,9— 1,2 мм/с. Для сварки рельсов (сечением 6000 мм2) рекомендуют

при изготовлении нефтяного оборудования, при строительстве магистральных и промысловых трубопроводов и т. д. При сварке труб требуется точное совпадение свариваемых кромок, как правило, обеспечение проходного отверстия не менее 80—90 % внутреннего диаметра трубы и равномерный подвод тока по периметру.

Трубы диаметром до 60—100 мм сваривают непрерывным оплав­ лением или оплавлением с подогревом. В зависимости от жесткости трубы применяют электроды с цилиндрической и призматической поверхностью. При сварке непрерывным оплавлением труб из низко­ углеродистой и легированной стали процесс начинают при малой

= Л/3/2, см. п. 2.2.2). Для сварки стальной трубы (60x3 мм) сечением

Толстостенные трубы большого диаметра со стенками 12—50 мм сечением 4000—32 000 мм2 сваривают оплавлением с подогревом. Для сварки трубы из низкоуглеродистой стали диаметром 200 мм,

нагреве водород и углекислый газ (например, шлаковые тампоны, смоченные бензином, и др.).

Магистральные трубопроводы больших диаметров (700—1450 мм сваривают непрерывным оплавлением с программным изменением напряжения и скорости сближения торцов. Для сварки применяют установки, оснащенные кольцевыми или блочными трансформа­ торами, обеспечивающими равномерный подвод тока по периметру трубы. При этом резко снижается сопротивление сварочного контура (до 12—15 мкОм), и устойчивое оплавление идет при малой удельной мощности (0,015—0,025 кВ-А/мм2). Давление осадки обычно со­ ставляет 50 МПа, iWicp = 1 мм/с. Для облегчения возбуждения оплавления кромки труб скашиваются под небольшим углом.

Сварка звеньев цепей. Звенья цепи диаметром до 20 мм с высту­ пом на торце сваривают сопротивлением; без выступа — оплавле­ нием с подогревом на специальных автоматах, производящих от­ резку заготовок, их гибку и сварку. Цепи большого калибра сва­ ривают непрерывным оплавлением на автоматических машинах. Лучшее и однородное качество обеспечивается при сварке звена цепи из полузвеньев (одновременно свариваются два стыка). В этом случае отсутствуют шунтирование тока и упругая деформация при осадке.

Сварка заготовок инструмента. Для экономии качественных инструментальных сталей из нее делают рабочую часть инструмента, а хвостовую часть — из дешевой углеродистой стали. Сварку вы­ полняют оплавлением или оплавлением с подогревом. Технология сварки определяется в основном свойствами этих сталей. Низкие теплопроводность и электропроводимость инструментальной стали компенсируются при сварке большей (на 30—50 %) установочной длиной заготовки из углеродистой стали; склонность к образованию трещин из-за способности стали интенсивно закаливаться снижают применением замедленного охлаждения после сварки и последую­ щего отжига; чувствительность стали к перегреву с образованием участков хрупкой структуры предупреждается удалением перегре­ того металла путем повышения давления осадки.

Параметры режима сварки и последующей термообработки уточ­ няют в зависимости от свойств используемой инструментальной стали.

§ 4.3. ДОВОДОЧНЫЕ ОПЕРАЦИИ ПОСЛЕ СТЫКОВОЙ СВАРКИ

После сварки удаляют грат, иногда и местное утолщение зоны сварки шва. Способы удаления выбирают в зависимости от конфигурации деталей, возможности сварочного оборудования и системы организации производства.

При небольших компактных сечениях деталей (стержни, наруж­ ные швы труб) грат и утолщение удаляют в зажимах сварочной машины при нагретом металле специальными стальными ножами (рис. 4.3), на металлорежущих станках, специальными разъемными

кольцами с встроенным в них вращающимся металлорежущим инструментом. После сварки рельсов грат срезают протягиванием горячего стыка через специальные ножи. Для повышения цикличе­ ской прочности соединений рельсы по периметру дополнительно строгают и шлифуют. После сварки полос швы обрабатывают рез­ цовыми и плужковыми гратоснимателями. В первом случае (рис. 4.4, а) резцовая головка двигается и срезает грат вдоль стыка при неподвижной детали, во втором (рис. 4.4, б) — грат срезается протягиванием полосы между неподвижными косыми ножами. Наи­ большие трудности возникают при обработке сварного шва внутри трубных деталей. В прямых трубах малого и среднего диаметра грат срезают дорном (рис. 4.5), который насаживают на штангу и проталкивают через горячий стык с использованием пневматиче­ ского цилиндра. Иногда для более тщательного удаления высажен­ ного металла применяют специальный режущий инструмент (рис. 4.6). Если труба имеет изгибы, то используют стальные снаряды (рис. 4.7), которые разгоняют в трубе сжатым воздухом. Движущийся снаряд сбивает грат. В трубах большого диаметра сварной шов обрабаты­ вают специальными вращающимися гратоснимательными устрой­ ствами с установленными в них резцами (рис. 4.8) или бойками. Последние закрепляют шарнирно и за счет центробежной силы сби­ вают-грат и сглаживают поверхность высаженного металла в стыке. Обработку соединений после сварки кольцевых деталей осуществляют при помощи двух вращающихся барабанов с укрепленными в них режущими ножами (рис. 4.9).

При обработке стыков сложной формы, а также при единичном изготовлении деталей широко используют переносные пневматиче­ ские зубила и вращающиеся шлифовальные круги.

иые, рельефные, шовные, стыковые); назначению (универсальные или общего назначения и специальные); способу установки (стацио­ нарные, передвижные или подвесные); роду питания, преобразова­ ния или аккумулирования энергии (однофазные переменного тока, трехфазные низкочастотные, с выпрямлением тока во вторичном контуре, конденсаторные); виду привода в механизмах давления (с ручным, грузовым, пружинным, электродвигательным, пневмати­ ческим, гидравлическим, электромагнитным и реже с другими ти­ пами приводов); степени автоматизации. Классификацию можно продолжить и внутри каждого типа машин для различных видов

сварки.

Универсальные машины применяют для сварки различных ме­ таллов и деталей разнообразной формы, сечения и размеров. В таких машинах стараются расширить диапазоны свариваемых толщин более глубоким регулированием усилия сжатия, сварочного тока, совершенствованием динамических характеристик механизма сжа­ тия, стабилизацией параметров режима. Универсальные машины должны соответствовать ГОСТ 297—80, в котором предусмотрены параметрические ряды машин по наибольшим значениям тока корот­ кого замыкания, продолжительным номинальным длительным вто­ ричным токам, номинальным усилиям сжатия и осадки, вылетам, растворам и т. д. Среди универсальных машин точечной, рельефной

ишовной сварки более 90 % составляют машины прессового типа

сдвусторонним подводом тока, в которых электроды перемещаются прямолинейно, чаще вертикально.

Машина точечной сварки (рис. 5.1) имеет корпус У внутри кото­ рого или рядом расположен сварочный трансформатор 2. Колодки вторичного витка 14 соединены с консолями 7 и 10, электрододержателями 8 и электродами 9 гибким 3, 12 и жесткими 4, 11, 13 ши­ нами. Один из электродов (как правило, верхний) перемещается вместе с ползуном 15 механизмом сжатия 16 и сжимает детали. Для разгрузки и повышения жесткости нижней консоли служит кронштейн 5, который может перемещаться вверх и вниз домкра­ том 6.

Машины рельефной сварки во многом аналогичны точечным. Однако они имеют массивные контактные плиты для крепления оснастки, более жесткий корпус и кронштейны, а также минималь­ ное поперечное смещение ползуна в направляющих. Усиленный привод механизма сжатия имеет также и улучшенные динамические характеристики. Машины нередко имеют два сварочных трансфор­ матора, расположенных по сторонам корпуса и включенных парал­ лельно. Такие машины рассчитаны на возможность одновременной сварки нескольких точек с плавным нарастанием или пульсирующим включением тока.

Вкорпусе 1 машины шовной сварки (рис. 5.2) размещены сва­

рочный трансформатор 3 и механизм вращения роликов с электро­ приводом 2. Электроды в виде вращающихся роликов 7 вместе с системами токоподвода образуют верхнюю 8 и нижнюю 6 роликовые головки. Верхний ролик перемещается вместе с ползуном 9 от ме-

ханизма сжатия с пневмоприводом 10. Иначе, чем в машинах точеч­ ной сварки, выполнены токоведущие и силовые элементы сварочного контура (консоли, кронштейн 5 и др.). При сварке с наружным охлаждением используют корыто 4 для слива воды. В современных машинах шовной сварки обычно предусмотрена несложная перена­ ладка верхней и нижней роликовых головок для сварки попереч­ ных и продольных швов обечаек. Однако выпускаются машины только для поперечных или продольных швов.

Машина стыковой сварки имеет следующие основные узлы и элементы (рис. 5.3). На станине 1 установлены неподвижная 4 и подвижная 8 плиты с размещенными на них устройствами 6 и 7 для зажатия свариваемых деталей. Подвижная плита перемещается по направляющим 10 с помощью механизма подачи 9гВторичный виток сварочного трансформатора 2 через токоподводы 3 и губки 5 зажимных устройств^ подключен к свариваемым деталям.

Машины контактной сварки средней и большой мощности обла­ дают значительной массой (1—16 т), поэтому их устанавливают стационарно, а детали в процессе сварки перемещают. При сварке громоздких и тяжелых деталей, а также тонкостенных деталей