18.4 Технология ручной сварки неплавящимся электродом в среде аргона соединений диаметром 20-89 мм с толщиной стенки 2,0-4,0 мм
18.4.1 Перед сборкой внутренняя и наружная поверхности труб и деталей на ширине не менее 10 мм и 30 мм соответственно должны быть очищены от следов окалины, ржавчины, масла и других загрязнений, также обезжирены. Наружную поверхность труб следует зачистить до металлического блеска на ширине не менее 10 мм от торца. Сборку и сварку стыков необходимо производить в условиях надежной защиты от ветра и попадания на стык атмосферных осадков.
18.4.2 Величина зазора при сборке должна составлять 1+0.5 мм для соединений с толщиной стенки 2,0-3,0 мм и 1,5 0,5 мм для соединений с толщиной стенки 3,2-4,0 мм. Внутреннее смещение кромок в обоих случаях не должно превышать 0.5 мм.
В качестве неплавящегося электрода применяются прутки лантанированного вольфрама (ВЛ) диаметром 2 мм (по ТУ 48-19-27-87). Для легкого возбуждения дуги и улучшения стабильности ее горения электрод должен быть заточен на конус. Форма заточки представлена на рис. 18.4.1.
18.4.4 В качестве защитного газа используется аргон высшего сорта по ГОСТ 10157. Содержание аргона – не менее 99,99% (по объему). Перед использованием баллона с аргоном необходимо проверить качество газа путем выполнения наплавки длиной 100-150 мм на поверхность пластины. Внешним осмотром наплавки определяют надежность газовой защиты. В случае обнаружения пор газ бракуют.
Рис. 18.4.1. Форма заточки вольфрамового электрода:
– угол конуса = 28-30 град.;
L – длина конической части = (56) ДЭ;
DЭ – диаметр электрода;
d – диаметр притупления = 0,2-0,5 мм.
18.4.5 В качестве присадочного металла следует применять сварочную проволоку диаметром 1,6-2,0 мм марки Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70.
18.4.6 Для ручной сварки неплавящимся электродом в среде аргона следует использовать источники питания постоянного тока с падающей вольт-амперной характеристикой в комплекте с малогабаритными горелками, обеспечивающими доступ к месту сварки в стесненных условиях.
18.4.7 Прихватка стыков должна производиться тем же сварщиком, который будет выполнять сварку корневого слоя шва. Рекомендуемая длина прихваток = 10-15 мм, количество прихваток = 2. Они должны располагаться симметрично по периметру стыка. В качестве присадочного металла должна использоваться та же проволока, что и для сварки корневого слоя.
18.4.8 Ручную аргонодуговую сварку необходимо выполнять на постоянном токе прямой полярности при возможно более короткой длине дуги. Зажигание и гашение дуги следует производить на свариваемой кромке или на выполненном ранее шве на расстоянии 20-25 мм позади кратера.
18.4.9 Подачу аргона из горелки следует начинать на 15-20 секунд раньше момента зажигания дуги и прекращать через 10-15 секунд после обрыва дуги. В течение этих интервалов времени струю аргона следует направлять на кратер.
18.4.10 В начальный момент сварки после возбуждения дуги необходимо подогреть и оплавить кромки труб и конец присадочного прутка. После образования сварочной ванны можно начинать поступательное движение горелки. В процессе сварки корневого слоя необходимо следить за полным проплавлением кромок и отсутствием непровара. Степень проплавления можно оценить по форме ванны расплавленного металла: хорошему проплавлению соответствует ванна, вытянутая в сторону направления сварки (рис. 18.4.2-а), недостаточному – круглая или овальная (рис.18.4.2-б).
Рис. 18.4.2 Форма сварочной ванны при полном (а) и недостаточном (б) проплавлении корня шва вертикального (I) и горизонтального (II) кольцевых стыков
18.4.11 Минимальное количество слоев шва для стыков с толщиной стенки 2,0-4,0 мм – два. Рекомендуемая высота слоя (валика) составляет 2-2,5 мм. Направление и порядок сварки вертикального и горизонтального неповоротных стыков должны соответствовать рис. 18.4.3. Длина сваренных участков не должна превышать 200 мм. При большей длине участка шва его необходимо выполнять обратноступенчатым способом.
При изготовлении укрупненных заготовок допускается поворот стыков в удобную для сварщика позицию, чтобы избежать сварки в потолочном положении. Если периодическое проворачивание стыка затруднительно, сварка корневого слоя может быть выполнена в два поворота согласно схеме, представленной на рис. 18.4.4.
Рис. 18.4.3. Порядок сварки неповоротного кольцевого стыка одним сварщиком:
А – корневой слой шва вертикального стыка;
Б – второй и последующие слои шва вертикального стыка;
В – корневой и последующие слои шва горизонтального стыка;
1; 2; 3; 4 – последовательность выполнения участков и слоев шва.
Рис. 18.4.4 Схема сварки корневого слоя шва вертикального стыка в два поворота при его затрудненном вращении:
1; 2; 3; 4 – последовательность сварки участков корневого слоя шва.
Взаимное расположение горелки и проволоки при сварке вертикального и горизонтального стыков представлено на рис. 18.4.5. Угол (между электродом и радиусом трубы в месте сварки) зависит от качества защиты и конструктивных особенностей горелки: для горелок, приспособленных для сварки в стесненных условиях и вглубокую разделку угол может изменяться в пределах 0 – 70 градусов, для остальных горелок с канальной схемой истечения газа – в пределах от 0 до 25 градусов.
Рис. 18.4.5. Схема расположения горелки и присадочной проволоки при сварке вертикальных и горизонтальных стыков:
А – сварка вертикального стыка в обычных условиях;
Б – сварка горизонтального стыка в обычных условиях;
В – сварка горизонтального стыка в стесненных условиях горелкой с удлиненным мундштуком;
(1 – направление подачи проволоки; 2 – направление сварки)
18.4.14 Присадочная проволока должна подаваться в сварочную ванну навстречу движению горелки, а горелка должна двигаться справа налево. Корневой слой шва рекомендуется выполнять с минимальными колебаниями присадочной проволоки и горелки (амплитуда = 2-4 мм). Последующие слои шва выполняются с поперечными колебаниями горелки (амплитуда = 6-8 мм). Оплавляемый конец присадочной проволоки должен всегда находиться под защитой аргона. Не следует резко подавать присадочный пруток в сварочную ванну, так как это может привести к разбрызгиванию металла.
18.4.15 В процессе сварки межслойная температура шва должна составлять 50-250 ОС.
18.4.16 Сварка должна выполняться в укрытиях (палатках), обеспечивающих надежную защиту от ветра и атмосферных осадков.
18.4.17 Сварку следует производить в соответствии с технологическими картами, которые должны быть подтверждены результатами аттестации технологии.
18.5 Комбинированный технологический вариант сварки стыков диаметром 57-89 мм с толщиной стенки 4,0-10,0 мм: корневой слой – неплавящимся электродом в среде аргона, последующие слои – электродами с покрытием основного вида
18.5.1 Сварка корневого слоя шва должна производиться в соответствии с требованиями раздела 18.4 настоящего РД.
18.5.2 Сварку заполняющих и облицовочного слоев шва следует выполнять согласно рекомендациям раздела 18.3 настоящего РД.
18.5.3 Сварку по комбинированному варианту следует производить в соответствии с операционными технологическими картами, которые должны быть подтверждены результатами производственной аттестации технологии.