Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
6.07 Mб
Скачать

лого притупления кромок. Поскольку для сварки поро­ шковой проволокой характерно довольно глубокое про­ ставление (особенно при сварке в ССЬ), то во избежание прожогов необходимо собирать детали с требуемыми за­ зорами и строго выдерживать величину притупления. Как и в остальных случаях, соблюдение режима сварки обязательно. Исправляются прожоги подрубкой и по­ следующей подваркой шва.

Контроль качества сварных соединений, выполняе­ мых порошковой проволокой, не отличается от методов контроля, применяемых при других способах сварки, и здесь не рассматривается.

VI. ПРИМЕНЕНИЕ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ НА СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫХ РАБОТАХ

1. С В А Р К А Л И С Т О В Ы Х К О Н С Т Р У К Ц И И

Порошковая проволока находит все более широкое применение при сварке листовых конструкций и, в част­ ности, резервуаров и газгольдеров для хранения жидких и газообразных продуктов. Трестом Нефтезаводмонтаж

совместно с СКВ

ВНИИМоитажспецстроя

разработана

и внедрена технология автоматической

сварки

щитов

кровли и днища

резервуара емкостью 20

ООО м3.

Сварка

выполнялась проволокой ЭПС-15/2 диаметром 2,5 мм с использованием сварочного трактора ТС-17МУ, который был переделан под сварку порошковой проволокой сле­ дующим образом: фигурку с проволокой установили непосредственно на трактор, применили подающие разъ­

емные

ролики

с насечкой, вместо

кронштейна

с на­

правляющими

роликами установили

две. латунные

втул­

ки для

направления проволоки в подающее устройство.

Сварка щитов покрытия выполнялась «на спуск». Стыко­

вые соединения толщиной

 

6 мм

сваривались

за

один

проход

на

режиме

(Ѵпод=367 м/ч;

/ С в = 360-Ь380

А;

(Уд=30-=-40 В; Ѵс—25 м/ч).

Соединения

встык

при

тол­

щине 10 мм выполнялись

за

два прохода

при

той

 

же

скорости

сварки

(25

м/ч)

с некоторым

увеличением

сва­

рочного

тока

при

втором

проходе

(/ C B =

380-h400 А)

и

80

Значительная

часть

работ по

сварке резервуаров

приходилась

на

период с минусовыми температурами

(до —15°С).

Поэтому

сварочной

лабораторией треста

Сибнефтехиммонтаж были проведены контрольные свар­ ки проволокой ПіП-АН7 в условиях монтажа (т. е- на открытой площадке и при температуре воздуха —І5°С). Последующие испытания металла шва сварных соедине­ ний из стали 09Г2С показали, что снижение температу­ ры до —І5°С не влияет на прочностные и пластические свойства металла шва и они остаются на достаточно вы­

соком

уровне

- —53,3

кгс[мм2\

а т = 4 2

кгс/мм2;

0=17,2%; «ф=52,1%; а+20°

= 18,7 кгс-м/см*;

а=180°).

Сварка

угловых

и стыковых

соединений выполнялась

проволокой ПП-АН7 диаметром 2,3 мм с соблюдением

•режимов, указанных в табл. 38,

предварительное

 

опро­

бование которых

производилось

на

контрольных

об­

разцах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 38

Режим сварки угловых и стыковых соединений резервуаров

 

порошковой проволокой ПП-АН7 диаметром 2,3 мм

 

 

 

 

Толщина

Скорость

 

 

Н а п р я ж е ­ Вылет эле -

 

 

подачи Сварочный

М е с то сварки

металла

проволоки

ток в А

 

ние

д у г и

ктрода

 

 

в мм

в м/ч

 

 

в

В

в мм

Корпус с окраи­

14

 

240—298

300—320

24—26

35—40

нами

(тавр)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Щиты покрытия

4

 

180—200

200—240

23—25

25—30

(стык)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Описанный метод применяется трестом при сооруже­

нии резервуаров емкостью 20 000 м3.

 

 

 

 

 

В

настоящее

время

организациями,

 

ведущими

мон­

таж

цилиндрических

резервуаров

большой емкости,

на­

коплен определенный

опыт л о сварке

порошковой

про­

волокой тавровых соединений, стыковых соединений щитов покрытия и днищ, соединений опорных колец и т. п. (рис. 23).

Проволоки карбонатно-флюоритового типа (в част­ ности, ПП-АН7), дающие наплавленный металл, соот­ ветствующий типу Э50А, могут использоваться на .мон­ тажных площадках и при пониженных температурах (до —15°С). Однако замыкающие вертикальные стыки резервуаров все еще выполняются ручнойэлектродуго-

82

вой сваркой. Внедрение порошковой проволоки, специ­ ально предназначенной для сварки вертикальных швов, поможет исключить ручную сварку при такой сложной операции, какой является сварка замыкающих стыков корпусов резервуаров.

Рис. 23. Сварка резервуаров, выполняемая

порошковой

проволокой

Сварка порошковой проволокой нашла применение и

при изготовлении

конструкций

из тонколистовой

стали

(толщиной

1,6—2

мм).

В этом случае

применяется

про­

волока ПП-АН1

диаметром 2,8 мм,

что

обеспечивает

высокую

производительность

сварки

при

хорошем

ка­

честве сварных швов.

Сварку

нахлесточных. швов

реко­

мендуется

производить

с наклоном

(под углом

25—30°)

в направлении «сверху — вниз'» во

избежание

. прожога

и протека

металла на

следующих

режимах: / с в = 170-і-

-f-190 А;-ия=Ш~

24 В; Ѵщ, = 80-Ы00 л/ч.

 

 

 

'Крупные доменные комплексы характеризуются до­

вольно большим

количеством

листовых конструкций, и

внедрение способа полуавтоматической сварки порошко­ вой проволокой при сооружении этих объектов явилось весьма прогрессивным и перспективным. На строитель­ стве доменной печи объемом 2700 м3, сооруженной трес­ том Криворожстальконструкц'ия, полуавтоматической сваркой порошковой проволокой марки ПП-ЙДСК был выполнен значительный объем сварочных работ. Коль­ цевые швы кожуха печи (с толщиной металла 40 мм)

83

выполнялись шестью сварщиками, расставленными по три с каждой стороны на равном расстоянии, а кольце­ вые швы конуса выполнялись четырьмя сварщиками. Несмотря на сравнительно низкую эксплуатационную надежность полуавтоматов, их громоздкость и большую массу, .значительные потери времени, связанные с под­ готовкой аппаратуры, проволоки и несвоевременным пре­ доставлением фронта работ, производительность полу­ автоматической сварки порошковой проволокой в дан­ ном конкретном случае оказалась в 2 раза выше, а стои­ мость наплавленного металла на 20% ниже, чем при ручной сварке.

2. С В А Р К А Т Р У Б

 

Применение сварки порошковой проволокой

явля­

ется весьма перспективным и при производстве

трубо­

сварочных работ. Значительная часть этих работ

прихо­

дится на строительство магистральных газо- и нефте­ проводов, которые характеризуются особо большой ме­ таллоемкостью, необходимостью производства сварки в

полевых

условиях,

а также

высокой

ответственностью

сварных

стыков.

При

этом

особую

роль приобретает

сварка корневого

шва,

ибо его качество определяет (в

значительной мере) эксплуатационную надежность тру­ бопровода, а от производительности сварки первого шва зависит темп строительства в целом. До недавнего вре­ мени сварка корневого шва производилась только полу­ автоматической сваркой в среде углекислого газа, что было значительным шагом вперед по сравнению с ранее применявшейся ручной дуговой сваркой. Но целый ряд особенностей этого процесса и специфика трубосвароч­ ных работ на трассе (повышенная чувствительность к колебаниям режима, сильное влияние условий подачи углекислого газа на качество сварного шва, трудности доставки на трассу баллонов с углекислотой и т. д.) по­ служили причиной снижения объемов сварки в углекис­ лом газе на трассе. В 1963—1965 ггпод руководством

ВНИИСТа

на трассах нефтепровода «Дружба»,

газо­

провода

Краснодарский край — Серпухов и др.

была

внедрена полуавтоматическая сварка самозащитной сложнопрофилированной порошковой проволокой ПВС-Іс с сердечником рутилового типа диаметром 1,6 мм. Свар­ ка выполнялась с помощью пистолетов с подающим ме­ ханизмом тянущего типа или модернизированных полу­ автоматов А-547 (с подающим механизмом толкающего

84

типа) на следующих

режимах: / с в = 200-т-400 Л;

£ / д =24^ - 27 В; У с в = 30 м/ч.

 

Следующим этапом явилось внедрение в тресте Нефтехиммонтаж в 1968 г. автоматической сварки кор­

невого шва поворотных стыков трубопроводов

изнутри

труб. Сварка

выполнялась проволокой

ПВС-1 с и произ­

водилась

на

 

повышенных

режимах

(/ев 350

А;

£УД =25 В;

Ѵс в

= 60 м/ч),

что позволило значительно по­

высить

производительность процесса

при

обеспечении

стабильности

 

свойств

.наплавленного

 

.металла.

ВНИИСТом проводятся

дальнейшие

разработки' и ис­

следования

в этой

области,

причем

основной

упор де­

лается на создание порошковых проволок

для

сварки

корневого

шва

стыков

труб

из низколегированных

ста­

лей повышенной

и высокой

прочности

в

= 65-г75 и

80^-90 кг/мм2),

 

а также проволок для сварки

трубопро­

водов,

которые

эксплуатируются при довольно

высоких

отрицательных

 

температурах

(порядка —50,

—60°С).

Исключительно важным вопросом является механи­ зация сварки стыков технологических. трубопроводов в неповоротном положении. Трестом Донбассметаллургмонтаж были проведены работы по применению поро­ шковой проволоки марки ПП-1ДСК диаметром 1,8 мм для полуавтоматической сварки неповоротных стыков труб диаметром 219 мм с толщиной стенки 8 мм. Сварка осуществлялась полуавтоматом А-765 и модернизиро­ ванным полуавтоматом ПШ-54. По приведенной техно­ логии было сварено 269 г трубопроводов (трудоемкость составила 2640 нормо-часов), причем экономия времени на каждом стыке составляла 3 мин по сравнению с ручной сваркой. Замена сварки корневых швов стыков трубных секций сплошной проволокой в среде углекисло­ го газа на полуавтоматическую сварку порошковой про­ волокой позволила целому ряду монтажных организаций (тресту Азнефтехиммонтаж и др.), внедривших этот способ, значительно повысить производительность свар­ ки и улучшить качество корневого шва и, вследствие хорошей формы шва, облегчить наложение последующих слоев автоматической сваркой под флюсом без остаю­ щихся шлаковых включений. В настоящее время целым рядом монтажных организаций получены данные, сви­ детельствующие о возможности применения полуавто­ матической сварки порошковой проволокой с сердечни­ ком карбонатно-флюоритового типа на монтаже техно-

85

логических трубопроводов I I I , IV и V категории, т. е. для трубопроводов, работающих под давлением 16—25 кг/см2.

Получение (при использовании порошковых проволок диаметром менее 2 мм) сварочной ванны малогообъема и уменьшение вероятности стекания расплавленного ме­ талла и шлака дали возможность применять этот метод сварки приизготовлении и монтаже трубных узлов ма­ лых диаметров для сантехнических устройств и больших диаметров, в частности на монтаже водоводов, секциями из труб диаметром 1220 и 1420 мм. При секционном из­ готовлении водовода отдельные трубы длиной 6 м каж­ дая сваривались в трехтрубные секции на передвижной сварочной базе. Собранные секции подваривались с внутренней стороны трубы ручной электросваркой и ук­ ладывались на роликовый стенд Т-30, на котором пред­ варительно подваренные стыки сваривались порошковой

проволокой ПП-1ДСК диаметром

2,2 мм

 

при

помощи

полуавтомата А-765 или А-1035М. По аналогичной

тех- '

нологии в тресте Черноморпромсантехмонтаж

 

было

сва­

рено

в 1967 г. 5 км водовода

диаметром

 

1420 мм, а в

1968

г. 3 км водовода диаметром

1220 мм.

Сварка

вы­

полнялась в два прохода

на

режимах,

приведенных в

табл. 38а.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

38а

 

Режим сварки поворотных стыков водоводов

 

 

 

 

 

 

 

Параметры

режима

 

 

Номер слоя

сварочный

Н а п р я ж е н и е

 

скорость по ­

 

 

ток в А

д у г и

в

В

дачи проволо­

 

 

 

ки в м/ч

 

 

 

 

 

 

 

 

Первый

280—330

24—26

 

236

Второй

300—350

25—28

 

236

3. СВАРКА СТРОИТЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ

Производство сварочных работ на монтаже строи­ тельных металлоконструкций характеризуется следую­ щими специфическими особенностями:

•ведение работ на разных уровнях и на больших рас­ стояниях, что требует большой маневренности сварочно­ го оборудования;

86

наличие в одном узле большого количества швов малой протяженности, свариваемых в различных прост­ ранственных положениях;

необходимость производства значительного объема сварочных работ в условиях высоты и открытой площа­ ди, что затрудняет защиту сварочной ванны. Все выше­ указанные особенности чрезвычайно затрудняют меха­ низацию сварочных работ на монтаже, которая состав­ ляет 3—6%. Недопустимость такого положения очевид­ на в условиях непрерывного роста объемов монтируе­ мых конструкций и увеличения доли сварочных работ в общей трудоемкости монтажа. Применение самозащит­ ной порошковой проволоки общего назначения, позво­ ляющей сваривать различные виды соединений в ниж­ нем, наклонном и горизонтальном положениях, • значи­ тельно расширило возможности механизации сварочных процессов на монтаже.

Сварочные работы при сооружении строительных конструкций можно условно разделить на три основных вида: сварку листовых конструкций (балки, колонны), сварку решетчатых конструкций' и сварку стержней ар­ матуры железобетонных конструкций. Для первых двух видов конструкций характерна следующая последова­ тельность монтажа:

изготовление элементов конструкций (производится, как правило, в цехах или мастерских);

укрупнение элементов в блоки (производится в цехе или на монтажной площадке) ;

монтаж конструкций (производится на монтажной площадке).

Применение полуавтоматической и автоматической

сварки порошковой

проволокой (как самозащитной, так и

R среде углекислого

газа) характерно в различном объ­

еме для всех перечисленных конструкций. При возведе­ нии объектов промышленного и гражданского строитель­ ства разнообразные конструкции балок имеют, как пра­ вило, поперечные сечения таврового, двутаврового, швеллерного или коробчатого типа, образованные листо­ вым металлом толщиной от 6 до 40 мм. Вопрос механи­ зации сварки таких балок решается, в основном, приме­ нением метода автоматической сварки под флюсом (ре­ комендуемое положение шва — «в лодочку»), однако это связано -с необходимостью применения кантователей, что нецелесообразно в условиях мелкосерийного произ-

87

Рис. 25. Соединения стержней арматуры, свариваемые порошковой проволокой

о,

и —' ванной

сваркой

в

медных

или

графитовых формах;

б

— ванной сваркой

на

стальных

остающихся

скобах;

г

— многослойными

швами

на

стальных

ос­

тающихся скобах;, д,

е — фланговыми

швами с накладками;

ж,

з,

и — флан ­

говыми швами; к — короткими

швами

(соединения

г.

д.

е. ж.

э.

и. к

вы­

 

полняются в

вертикальном

н

горизонтальном

положениях)

 

 

многослойными швами и полуавтоматическая ванная сварка. Обоими способами можно сваривать и горизон­ тально, и вертикально расположенные стержни. Сварка производится порошковой проволокой с сердечником карбонатно-флюоритового типа — ЭПС-15/2, ПП-АНЗ и т. д. (рис. 26). Подготовка стыков арматуры под сварку производится в соответствии с рис. 27.

Полуавтоматическая сварка

горизонтальных

и вер­

тикальных

стержней

многослойными

швами на

сталь­

ных остающихся скобах-подкладках

или в съемных мед­

ных

формах

производится

наплавкой

валиковых

швов

до окончательного

заполнения

зазора

между торцами.

При

сварке горизонтальный стержней больших диаметров

(40

мм и

выше) образуется значительная шлаковая ван­

на, что затрудняет

процесс сварки и может привести к

образованию

усадочной

раковины

и

зашлаковыванию

сварного

шва. Во

избежание

этого

в стальной

скобе-

подкладке

делают прорезь

размером

6X30 мм,

через

которую удаляют шлак по мере его накопления.

Чтобы

не допустить образования большой сварочной ванны, ре­ комендуется одновременно производить сварку 2—3 сты­ ков, причем после заполнения одного стыка на 70—80% сварщик переходит к сварке второго, после чего уже

5 Зак . 628

89

 

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ