книги из ГПНТБ / Елагин А.В. Электродуговая сварка порошковой проволокой

Рис. 18. Схема перемещения проволоки при сварке угловых сое­ динений

а — петлеобразное: б — возвратно-поступательное

ходимо обращать на заварку кратера, поскольку о.н мо­ жет стать причиной зарождения дефектов в сварном шве. По окончании сварки горелку следует -задержать на несколько секунд, чтобы дать возможность кратеру за­

Рис. 19. Техника сварки неповоротных стыков труб

а — вдоль стыка при первом проходе; б — поперек стыка при втором проходе

полниться металлом, после чего резко оборвать дугу, не допуская плавного «затухания». При сварке изделий нужно помнить, что зазоры завариваются проще при увеличенном вылете электрода, а снижение напряжения дуги до .минимального позволит избежать дефектов, свя­ занных с незначительной загрязненностью .поверхности свариваемого 'металла. Сварку вертикальных и горизон­ тальных (на вертикальной плоскости) стыков выполнять значительно легче, используя проволоку малых диамет­ ров (2; 2,1 мм). В этом случае вылет рекомендуется устанавливать в пределах 10—15 мм. Применение про­ волок 'больших диаметров увеличивает размер сварочной ванны и время пребывания расплавленного .металла и шлака в жидком состоянии. Формирование шва затруд­ няется вследствие усиленного стекания металла и шла­ ка. Перед выполнением работы необходимо проверитьготовность аппаратуры и качество проволоки и подо­ брать режим сварки в соответствии с заданной техноло­ гией-

51

3. С В А Р К А Н И З К О У Г Л Е Р О Д И С Т Ы Х И Н И З К О Л Е Г И Р О В А Н Н Ы Х С Т А Л Е Й

К низкоуглеродистьш обычно относят стали, содер­ жащие не более 0,25% углерода; 0,9% марганца; 0,4% кремния и незначительное количество других элементов (•Cr, Ni, Си). Низкоуглеродистые стали хорошо сварива­ ются всеми существующими методами сварки (в том чис­ ле и гюрошіковой проволокой). Сварные соединения, вы: полненные на этих сталях, не требуют термической обра­ ботки, что 'имеет весьма большое значение, когда кон­ струкции изтотовл'яются в условиях монтажа. Из угле­ родистых сталей, чаще всего применяемых для изготов­ ления конструкций, используются различные модифика­ ции Ст. Зсп (ГОСТ 380—71) и Ст. 20 (ГОСТ 1050—62). Существенным недостатком этих сталей являются их низ­ кие прочностные характеристики, которые не отвечают возросшим требованиям, предъявляемым в настоящее время к металлоконструкциям и сооружениям. В связи с этим иизкоуглеродистые стали все в большей степени заменяются легированными сталями повышенной проч­ ности.

В зависимости от суммарного содержания элементов легированные конструкционные стали условно делятся на две группы:

1. Низколегированные, содержащие до 5% легиру­ ющих элементов и применяемые чаще всего без дополни­ тельной термической обработки после прокатки.

2. Среднелегированные, содержащие от 5 до 14% ле­ гирующих элементов и применяемые обычно после соот­ ветствующей термической обработки.

В качестве легирующих элементов в состав сталей входят хром, никель, медь, молибден и другие элементы. Стали некоторых марок, например 10П2СД, содержат по­ вышенное количество кремния и марганца. Наибольшее применение в строительстве имеют низколегирован­ ные стали.

Низколегированные стали по прочности превосходят малоуглеродистые ч лишь немногим уступают им по пластическим свойствам. Одним из достоинств этих ста­ лей является то, что они менее чувствительны к старе­ нию и .понижению температуры в процессе эксплуатации. Ударная вязкость низколегированных сталей вполне удовлетворительна даже при температуре —40°С. Такое свойство низколегированных сталей позволяет успешно

52

применять и эксплуатировать их мри низких температу­ рах, что особенно важно для северных районов 'Совет­ ского Союза. Наличие в некоторых марках низколегиро­ ванных сталей хрома, никеля и меди сообщает им стой­ кость против коррозии при работе на воздухе и в воде. Наиболее широко в строительстве и промышленности ис­

и низколегированных сталей, свариваемых порошковы­ ми проволоками, приведен в табл. 13, а их механические

4. СВАРКА САМОЗАЩИТНЫМИ ПРОВОЛОКАМИ

На .монтаже металлоконструкций и при изготовлении их в цехах производственных баз и предприятий практи­ чески применяются все рзаработанные до настоящего времени порошковые проволоки. Выібор той или иной марки порошковой проволоки обусловливается только эксплуатационными характеристиками конструкций и степенью их надежности.

54

2,5 мм. Вертикально расположенные швы и швы, накло­ ненные под углом 16—30° к горизонту, выполняются проволокой диаметром 1,8 мм. Проволокой ПіП-іІДСК свариваются стыковые, нахлесточные и тавровые соеди­ нения с различными толщинами стенок (от 6 мм и вы­ ше). Для достижения высокой производительности и по­ лучения сварных швов хорошего качества необходимо строго соблюдать рациональные режимы сварки (табл. 15).

Т а б л и ц а 15 Рациональные режимы сварки порошковой проволокой П П - 1 Д С К

точное

В процессе ісварки при этом режиме дуга воспламе­ няется легко и горит устойчиво. Сварка может выполнять­ ся как «углом назад», так и «углом вперед». Во время сварки не следует допускать затекания шлака за конец электродной проволоки, так как это может привести к образованию шлаковых включений в сварном шве. Свар­ ной шов равномерно покрывается шлаком, который пос­ ле окончания сварки легко отделяется. Большое влияние на .стабильность сварочного процесса оказывает величи­ на вылета электрода. Для проволок диаметром 1,8— 2j5 мм вылет электрода должен сохраняться в пределах 15—25 мм. Уменьшение окисления расплавленного . ме­ талла и малое разбрызгивание достигаются в том слу-' чае, когда сварка ведется-на короткой дуге. Проволшой ПП-1ДСК диаметрам 2,5 мм можно за один проход вы­ полнить угловые и тавровые швы катером 8—10 мм при соблюдении режимов, указанных в табл. 16.

Швы большего сечения (/(>10 мм) свариваются за несколько проходов на режимах, указанных в табл. 16, для швов с катетом 10 мм. Сварные соединения, выпол­ ненные порошковой проволокой ПП-1ДСК, имеют до .та-

вполне удовлетворяют требованиям,, предъявляемым к металлоконструкциям со средним режимом работы. Не­ достаточная жесткость проволоки ПП - ЩОК требует тщательной настройки подающей системы полуавтома­ тов. Для облегчения зарядки полуавтомата кассетой с проволокой и уменьшения времени на производство этой операции рекомендуется проволоку от предыдущей кас­ сеты использовать неполностью. Оставшийся в шланге конец проволоки не вытаскивается, его торец у пода­ ющих роликов развальцовывается и в него вставляется конец проволоки от вновь поставленной кассеты. С вклю­ чением системы подачи проволока легко протаскивается через шланг. Этот прием может быть использован и при сварке порошковыми проволоками других марок, имею­ щих трубчатую конструкцию.

Порошковая проволока марки ПЛ-'2ДСК предназна­ чена для сварки'углеродистых и низколегированных ста­ лей (типа 14Г2, 10Г2С1 и др.) в нижнем и горизонталь­ ном (на вертикальной плоскости) положениях. Дуга зажигается сравнительно легко и горение ее происходит спокойно с незначительным разбрызгиванием электрод­ ного металла. Сварной шов равномерно покрывается шлаковой коркой, которая по остывании расплавленного металла в некоторых случаях отделяется сама. Дл я полного удаления шлака с поверхности сварного шва следует слегка обстукать ето сварочным молотком. Про­ волока ПП-2Д0К, как и все проволоки с карбонатнофлюоритовьш сердечником, довольно чувствительна к

56

колебаниям сварочного режима. Для получения швов с высокими механическими и технологическими свойства­ ми следует соблюдать все режимы сварки, уделяя особое внимание напряжению на дуге и вылету электродной проволоки. Ориентировочные режимы шарки проволо­ кой ПП-2ДСК 0 2,35 мм приведены в табл. 17.

Тавровые (угловые) соединения свариваются в один или несколько проходов. За один проход выполняются

электродуговой сварки порядком наложения слоев. Если при ручіной оварке слои накладываются вразброс и име­

выполнения швов. Второй и последующие швы провари­

дующие слои можно сваривать, очищая предыдущие от

ниями для данной конструкции. Максимальные и мини­ мальные значения механических свойств сварных соеди­ нений, выполненных проволокой ПП - 2ДОК, приведены в табл. 18.

•Сравнительные данные по ударной вязкости показы­ вают, что соединения, выполненные на низколегирован­ ных сталях 14Г2 и 10Г2С1, имеют достаточно высокую пластичность даже при температуре—40 и—60°С. Это обусловливает применение проволоки ПП-2ДОК в конст­ рукциях, работающих при низких температурах.

Т а б л и ц а 18

Механические свойства сварных соединений, выполненных порошковой проволокой ПП-2ДСК

скости

Порошковая проволока марки ЭПС-15/2 широко при­ меняется для сварки конструкций из углеродистых и низколегированных сталей 09Г2.С, ІбГС, 10Г2С1, 10Г2СД, 15Х)С'НД, ЮХ'СНД и др. в нижнем и наклонном положе­ нии. Для.сварки горизонтальных стыков на вертикаль

58

ной плоскости применяется модификация указанной проволоки, имеющая марку ЭПС-15М. Технологической особенностью .полуавтоматической аварки проволокой ЭПС-15/2 является строгое соответствие диапазона ско­ ростей подачи проволоки определенному интервалу на­ пряжения дуги (табл. 19).

Изменение длины дуги, а следовательно, и выдержка заданных режимов по напряжению осуществляются свар­ щиком за счет изменения величины вылета электрода. Таким образом поддерживается устойчивое горение ду­ ги и исключается порообразование. Для предотвращения образования шлаковых включений дугу при сварке ре­ комендуется вести по краю сварочной ванны, не допус­ кая затекания шлака за торец электродной проволоки. Вылет электродной проволоки при сварке должен . вы­ держиваться в пределах 30—50 мм. Глубина проплавления основного металла при сварке с соблюдением указан­ ных режимов составляет 3—5 мм, поэтому проволока ре­

автоматической сварки нахлесточных и стыковых соеди­ нений листовых конструкций с толщинами стенок 3—il 0 мм.

При автоматической аварке вылет электродной -про­ волоки должен выдерживаться в пределах 40—60 мм. В противном случае ухудшается формирование сварного члваи отделение шлака, появляется возможность порооб­ разования. Напряжение на дугеустанавливаетюяв преде­ лах 30—34 В, а скорость подачи проволоки ограничивает­