книги из ГПНТБ / Евсеев Р.Е. Электродуговая сварка в электромонтажном производстве

кё шин зозмояёна их кантовка (поворачива­ ние ео время сварки),'поэтому сварка не предстаоляет трудностей, так как всегда выпол­ няется а нижнем положении.

Рис. 34. Сварные узлы трубчатых шин

Стыковку труб 'и 'приварку ответвлений производят в приспособлениях, центрирующих трубы и прижимающих их одни к другим. При толщине стенок труб более 5 мм производят разделку кромок под углом 30—35°.

При /монтаже круглых шин целесообразно использовать обычные компенсаторы из алю­ миниевых лент со сплавленными в монолит концами (рис. 34). Если шины охлаждаются в эксплуатации водой, можно применять спе­ циальные компенсаторы, снабженные штуце­ рами для резиновых шлангов—перемычек (см. рис. 34). Они представляют собой литые детали с приваренными пакетами лент.

111

Аргоно-дуговая сварка медоборотных -сты­ ков трубчатых шин показана на рис. 35. Свар­ ку ведут -от точки А к точке Б с двух сторон. Ток выбирают как для плоских шин анало­ гичной толщины при -вертикальной ова-рке

(табл. 16, 17).

Рис. 35. Аргоно-дуговая сварка неповоротных стыков трубчатых шин

Для упрощения -сборки и сварки стыков рекомендуется 'пользоваться цилиндрическими алюминиевыми втулками, вставляемыми внутрь труб, которые располагаются под сты­ ком и играют роль подкладок под швом.

112

3. Сварка шин из сплава АД-31

Сплав марки АД-31 (ГОСТ 4784—65) со­ стоит из алюминия с легирующими добавка­ ми магния и кремния. Шины и профили из этого оплава начинают ‘внедряться ,в электро­ установках благодаря преимуществу по срав­ нению с алюминиевыми шинами: большая прочность, лучшие характеристики контакт­ ных соединений (отсутствие «ползучести» под действием сжимающих нагрузок, характерной для алюминия).

Такие шины выпускают в термоупрочиепном состоянии (закалка и искусственное ста­ рение), чем обеспечивается предел прочности при растяжении не менее 20 кГ/мм2 (предел прочности алюминиевых шин —10— \2 кГ/мм2). Термоупродненные шины обозначены индек­ сом Т1, добавляемым к марке сплава (АД31Т1).

При сварке сплава АД-31 следует считать­ ся с возможностью образования продольных трещин в шве из-за выгорания (окисления) легирующих примесей, происходящего при большой сварочной ванне. По этой причине нельзя применять сварку угольными и обма­ занными металлическими электродами; един­ ственно возможной является сварка в среде аргона, не приводящая к образованию боль­ шой ванны и обеспечивающая защиту метал­ ла от окисления.

При толщине шин до 6 мм рекомендуется сварка вольфрамовым электродом, а при большей толщине-—полуавтоматическая свар­ ка плавящимся электродом. Режимы сварки приведены в табл. 20, 21.

Т а б л и ц а 20

Режимы аргоно-дуговой сварки вольфрамовым электродом шин из алюминиевого сплава АД-31

Кромки шин из сплава АД-31 подготовля­ ют так же, как при сварке алюминиевых шин (табл. 15). Процесс сварки не отличается от сварки алюминия. При толщине шин более 10 мм необходимо дополнительно подогревать кромки посторонним источником теплоты до 250°С (не более).

Следует учитывать, что при оварке термо­ упрочненного сплава АД-31Т1 происходит от­ жиг шин в зоне термического влияния, что приводит к значительной потере прочности (до 30—40%) в этом месте. Восстановление первоначальной прочности в монтажных ус­ ловиях невозможно ввиду сложности и дли­ тельности процесса восстановления. Поэтому для создания необходимой прочности ошинов­ ки рекомендуется сварные соединения распо­ лагать вблизи (Мест крепления шин или участ­

114

ки шин со швам усиливать накладками из от­ резков шин, закрепляемых болтами.

Т а б л и ц а 21

Режимы полуавтоматической аргоно-дуговой сварки плавящимся электродом шин из алюминиевого сплава АД-31

ку марок СВАМг-6 или СВАК-5 (ГОСТ 7871—63) диа­ метром 1,8—2 мм.

4. Сварка медных шин

Особенности сварки меди. Медь в расплав­ ленном состояниии обладает способностью в 'значительном количестве поглощать некото­ рые газы, в частности водород. При взаимо­ действии с «ислородом, находящимся в виде закиси (Си20), происходит реакция восста­ новления меди из этого окисла с выделением

дясь :Втолще жидкого металла, водяные ‘пары при повышении их давления расширяют ме­ талл, образуя поры и сеть микроскопических трещин. Это явление («водородной болезни») понижает прочность металла и делает его хрупким.

В электрической дуге, у конца угольного электрода, образуется окись углерода СО, которая взаимодействует с закисью меди, восстанавливает медь из закиси и образует углекислоту С02, вызывающую появление пор и трещин. Это нужно учитывать и сваритать более длинной дугой (15—25 мм). Для полу­ чения необходимой длины дуги выбирают ис­ точник сварочного тока соответствующего на­ пряжения (40—60 в).

Учитывая возможность возникновения пор

и трещин, нельзя допускать попадания влаги

вшов, например в случае применения отсы­ ревшего . флюса. По этой же причине необхо­ димо .переплавлять буру, входящую в состав флюсов, для удаления из нее кристаллизаци­

онной влаги.

Окислы, растворенные в меди, в процессе ее плавления распределяются не только в сварном шве, но и частично в зоне термиче­ ского влияния.

Кристаллы окислов меди, перемешиваясь в определенной пропорции с кристаллами ме­ ди, образуют особый, эвтектический, сплав, который, располагаясь по границам зерен ме­ ди, ослабляет общую прочность затвердевше­ го шва.

Ухудшение качества шва становится за­ метным, если в меди растворено более 1 % закиси меди, если сварку вести без флюсов.

116

Потолочная сварка меди невозможна, а вертикальная и горизонтальная настолько за­ труднены, что их не применяют. Это вызвано большой жидкотекучестью меди, затрудняю­ щей образование качественных швов.

Для улучшения качества сварного шва ре- «омендуется обработка его .после сварки: про­ ковка при 300—400° С; отжиг при 500—600° С; охлаждение водой немедленно после отжига.

Благодаря таким операциям структура шва получается мелкозернистой, а сплошная сетка эвтектики раздробляется на мелкие включения. Если в условиях электромонтаж­ ного производства такая обработка трудно­ выполнима, то ограничиваются только охлаж­ дением шва водой сразу после сварки.

Раскисление меди при сварке и защиту швов от дальнейшего окисления осуществля­ ют при помощи флюсов (табл. 9). Наиболее активным раскислителем является фосфор, который вводят для этой цели в состав флю­ сов. Во избежание чрезмерного окисления ме­ ди 'необходимо сварку вести без остановок и перерывов.

При нагревании медь в значительной сте­ пени теряет прочность и приобретает боль­ шую хрупкость, максимальную при темпера­ туре 800° С. Поэтому шины следует закреп­ лять, а также не допускать их сотрясения во время сварки и при охлаждении швов.

Большая теплопроводность меди, превы­ шающая в 6 раз теплопроводность стали, ве­ дет к необходимости применять для свар.йи мощные источники сварочного тока, а также уменьшать теплойотери. Для этот сварку вы­ полняют на подкладках из 1малотеплопроводных материалов (графитнрованиого угля) и

117

Накладывают в .зимнее время теплоизоляций на поверхность еваримаемых шин вблизи шва.

Сварка угольным электродом. Режимы сварки медных шин встык приведены в табл. 22. Большое значение имеет правильный выбор сечения присадочных прутков в зависи­ мости ют толщины свариваемых шин: при очень большой толщине прутков образуются наплывы металла на верхних кромках, что ве­ дет к непроварам; при слишком малых диа­ метрах прутков возможен пережог металла, так как для необходимого сечения шва при­ ходится замедлять процесс сварки.

При толщине шин до 10 мм сварку ведут без скоса кромок, при толщине 12—15 мм вы­ полняют односторонний скос кромок на 30°. Кромки шин толщиной 20—30 мм скашивают на 20° с притуплением 5—8 мм в корне шва.

Шины с тщательно зачищенными кромка­ ми закрепляют на сварочном столе или в при­ способлении (см. рис. 17, 18, 21), после чего на кромки насыпают порошкообразный флюс.

Сварку шин толщиной до 8 мм выполня­ ют за один проход дуги, толщиной от 8 до 12 мм —'за два прохода: подогрев кромок и сварка. При толщине шин более 12 мм вы­ полняют три прохода: подогрев шин и рас­ плавление нижних кромок, полное расплавле­ ние кромок и введение присадочного материала и окончательное формирование сварного шва.

Кромки подогревают с конца шва, наиболее удаленного от сварщика, перемещением элек­ трода к себе. Дуга при этом возбуждается на графитовом бруске, формующем шов. Скорость подогрева регулируют так, чтобы свариваемые кромки шин нагревались до красного каления.

118

Т а б л и ц а 22

Режимы сварки встык медных шин угольным электродом

зор 2 мм между притупленными кромками в вершинах

углов разделки кромок.

В конце разогрева, когда электрод нахо­ дится на стороне шва, наиболее близкой к сварщику, дуга концетрируется на кромках шин до расплавления их в этом месте на всю толщину, после чего выполняют второй про­ ход дуги (сварка) в направлении от свар­ щика.

Присадочный пруток перемещают вслед за электродом, так чтобы конец его находился нр расстоянии 5—8 мм от дуги. Пруток рас­

119

полагают вдоль оси шва с циклоном 40° к плоскости шин. Конец прутка должен пла­ виться от погружения его в сварочную ванну.

Не следует сплавлять пруток каплями, так как получаются хрупкие и пористые швы изза значительного окисления металла в кап­ лях и невозможности перемешивать ванну (пруток не погружается в нее). Конец прутка, погруженный в сварочную ванну, не вынима­ ют до окончания сварки. Электрод во время разогрева кромок ,и при сварке располагается перпендикулярно плоскости шин или с не­ большим наклоном в 'сторону но направле­ нию сварки. Концом электрода, при переме­ щении его вдоль кромок, совершают в плоско­ сти шин зигзагообразные движения, а приса­ дочным прутком—движения в вертикальной плоскости аналогично сварке алюминиевых шин.

После сварки швы немедленно охлаждают водой.

Для исправления дефектов подваривать швы не следует, так как появляются трещи­ ны. При необходимости исправить дефекты сварное соединение разрезают и сварку про­ изводят вновь.

Предварительный подогрев шин толщиной 20—30 мм рекомендуется осуществлять в куз­ нечных горнах. После разогрева шины, не вынимая из горна, укладывают на угольные подкладки, швы заформовывают с торцов и сваривают при остановленном дутье горна. Продолжительность сварки (время горения дуги) шины сечением 100x10 мм составляет 35 сек, что соответствует скорости сварки

10 м1ч.

Конструкция соединений (см. рис. 13, е) и

120