Обратноступенчатый способ сварки длинных швов - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Обратноступенчатый способ сварки длинных швов

Особенности выполнения обратноступенчатого способа сварки однослойных и многослойных швов

Одним из критериев, по которым разделяют обратноступенчатые сварные швы, является их продолжительность. Этот нюанс влияет на способ формирования шва.

В зависимости от продленности, их разделяют на три группы. Короткие, средние и длинные сварные соединения.

Разновидности швов по продолжительности

Короткие – это швы длиной, не превышающей 0,3 м. Средней длины сварные соединения до 1 м. Сварочные швы продолжительностью свыше 1м – большой протяженности.

У каждой разновидности отличительные черты, их следует учитывать во время работы сварным оборудованием.

Короткие свариваются по одной траектории. Средние – подразделяются на некоторое количество участков, каждый варится по направлению, противоположному предыдущему.

Участки нужно выбирать таких размеров, чтобы на каждый расходовать не более четырех электрических проводников.

Для работы со швами средних размеров можно применить обратноступенчатую форму варки. В случае применения протяженных сварных соединений работают обратноступенчатой варкой.

Напряжение и искажение

По каким причинам следует минимизировать искажения и проявления напряжений. Сперва надо знать значение этих слов. Существует установленный факт, что металл в результате накаливания подвержен расширению, а при охлаждении он сужается.

Напряжение – это сила, приложенная к единице площади предмета.

Искажение (деформация) – преобразование внешнего и внутреннего состояний, свойств предмета (материала) под влиянием внешних факторов, перемены температуры, влажности или физического вмешательства.

Напряжение в середине рабочего материала при варке появляется посредством неравномерного накала, остывания или просадки сварной ванны в некристаллизированном виде. Такой ход событий присущ чермету и цветным металлам.

Усадка сварной ванны провоцирует появление остатков напряжения и искажений в местах металла, прилегающего ко шву. Это может появиться, если при охлаждении сварной ванны, она уменьшается, делается уже, и потом тянет соседние слои металла.

Таким образом, рабочий материал подвергается деформации, а значит готовый предмет будет испорчен. Искажение будет результатом некорректной работы сварного мастера и немалого числа напряжений внутри.

Если сварка проводится по правилам, напряжения могут проявляться, но их значения будут в допустимых пределах. В следствие чего, искажений материала не будет. А результат работы будет удовлетворительным.

Искажения могут быть различных форм. Упругая и остаточная деформация. Первый вариант образуется в результате накала и применения определенного физического воздействия на предмет.

Исчезает искажение, если материал охладился или остановилось силовое давление на предмет. Второй вариант не предусматривает возвращение материала в изначальный вид. Появление искажений возрастает на длинных сварных швах с крупным диаметром.

Чтобы получить готовую продукцию без искажений, нужно пользоваться кондуктором. Это особенное устройство служит зажимом рабочего материала. Это является эффективным способом предотвращения искажений, под названием “предварительный изгиб”.

Часто используется для предотвращения угловых искажений. Если в качестве сварного материала берут листы металла, их выворачивают в противоположный искажению бок.

Обратноступенчатая сварка применяется для однослойных и многослойных швов. При втором варианте каждую последующую ступеньку следует сдвигать примерно на 4 см сначала и с конца.

Сварной шов делят на самостоятельные отрезки до 30 см каждый. При обратноступенчатой сварке пользуются электрическими проводниками крупного сечения.

Проводят работу на высоких показателях электрического напряжения. Каждый новый отрезок следует варить новым электродом. Траектория движения в противоположную сторону. Исходя из этого, и устанавливают величину отрезков сварного шва.

Обратноступенчатая варка делится на разные виды

Обратноступенчатый вид варки подразумевает строгое соответствие технике безопасности. Немаловажно узнать, чем можно воспользоваться в качестве обратного провода.

Это провод, который стыкует рабочий материал и сварной агрегат. Можно воспользоваться гибкими проводами и стальными шинами.

Обратноступенчатый способ сварки однослойных и многослойных швов

По способу заполнения швов по сечению различают однопроходные, однослойные швы (рис. 27, а), многопроходные многослойные (рис. 27,6) и многослойные (рис. 27, в).

Рис. 27. Сварные швы

Обратноступенчатый способ сварки: суть и назначение

Производится несколькими сварщиками одновременно. Применяется для уменьшения деформаций при сварке большой протяжённости и для того, чтобы избежать коробления заготовок от перегрева.

Напряжения и деформации возникают от неравномерного охлаждения или в результате усадки сварочной ванны в процессе охлаждения. Усадка вызывает деформации в прилегающем к ванне металле.

При автоматическом техпроцессе – однослойных швов любой длины, а также при ручной сварке – коротких, до 300 мм, швы заваривают с начала до конца, способ называют – напроход. Обратноступенчатый метод, как правило, подразумевает разбивку на участки от 100 до 300 мм.

МНОГОСЛОЙНЫЙ

чаще — для стыковых швов

I — VI — очередность нанесения слоев

Виды швов в зависимости от длины (протяженности)

Короткие швы имеют длину до 300 мм. Средняя длина шва составляет от 300 до 1000 мм. Швы длиной более 1000 мм называют длинными или швами большой протяженности. Каждый вид имеет свои особенности, о которых нужно знать в процессе сварочных работ.

Короткие сварные швы варятся в одном направлении. Средние швы разделяются на несколько зон, каждая из которых сваривается в направлении, противоположном предыдущему. В этом случае нужно выбрать такую длину зоны, чтобы на ней можно было использовать от двух до четырех электродов. Для варки средних по протяженности швов может использоваться обратноступенчатый способ сварки. Использование длинных швов происходит в резервуаростроении, судостроении. В этом случае также используется обратноступенчатая сварка.

Обратноступенчатая сварка используется для минимизации сварочных деформаций и напряжений при сварочных работах со швами средней и большой длины, а также во избежание коробления деталей.

МНОГОСЛОЙНЫЙ МНОГОПРОХОДНЫЙ ДВУСТОРОННИЙ

чаще — для угловых и тавровых

I — III — очередность нанесения слоев; 1 — 8 — очередность наложения швов

Для равномерного прогрева металла по всей длине швы накладывают:

  • двойным слоем
  • горком
  • каскадом
  • поперечной
  • блоками
  • горкой

При способе двойного слоя второй слой накладывают по неостывшему первому после удаления сварочного шлака в противоположном направлении на длине 200-400 мм

Способы выполнения сварочных швов различной длины

Размер каждого захвата определяют так, чтобы ушло целое число электродов. Делают это для того, чтобы сварочная ванна прогревалась равномерно. Если металл тонкий – швы короче, толстый – длиннее. Разновидности обратноступенчатой сварки:

  1. Секциями – сварку ведут параллельно и одновременно два сварщика.
  2. Каскадом – ступеньками слой за слоем: после первого зачищают и подготавливают поверхность, второй делают длиннее первого. Отступают в сторону 30-40 мм и накладывают третий слой.
  3. Горкой – каскады швов ведут навстречу друг другу, образуя горку.

Чтобы избежать деформации, используют электроды большего диаметра и большую величину тока. Вертикальный нахлёсточный и кольцевой тавровый шов делают с двух сторон обратноступенчатым способом.

Заготовки толщиной больше средней соединяют многослойными швами. При этом первый – непрерывный, последующие – обратноступенчатые, секциями. Концы участков в смежных слоях совпадать не должны, их сдвигают на 15-20 мм из-за того, что в конечных точках вероятны шлаковые включения и непровары.

НАЛОЖЕНИЕ ШВОВ ПРИ ТОЛШИНЕ МЕТАЛЛА БОЛЕЕ 15 ММ

ПРИ КАСКАДНОМ МЕТОДЕ шов разбивают на участки по 200 мм. После сварки первого слоя первого участка, не останавливаясь, продолжают укладывать первый слой на соседнем участке.Тогда каждый последующий слой накладывается на не успевший остыть металл предыдущего слоя

СВАРКА «ГОРКОЙ» — разновидность каскадного метода. Ведется двумя сварщиками одновременно от середины к краям

Оба метода — это обратноступенчатая сварка не только по длине, но и по сечению шва, причем зона сварки всегда остается горячей

ПРИ СВАРКЕ БЛОКАМИ шов заполняют отдельными ступенями по всей высоте сечения шва. Применяют при соединении деталей из сталей, закаливающихся при сварке

Презентация по МДК на тему “Способы сварки швов различной длины”

Вебинар с доктором Александром Мясниковым на тему:

«Здоровое общество. Как простые действия одних людей спасают жизни других»

Описание презентации по отдельным слайдам:

МДК 02.01 Техника и технология ручной дуговой сварки (наплавки, резки) покрытыми электродами Преподаватель Романенко А.И. Техника наплавки швов и технология ручной дуговой сварки. Тема

Способы сварки швов различной длины Тема урока:

Изучаемые вопросы: Сварные швы по протяженности делят на три группы: Протяженность сварных швов имеет большое значение для выбора порядка их выполнения. Короткие – до 250-300 мм Средние – от 300 до 1000 мм Длинные – свыше 1000 мм

Короткие швы сваривают способом «на проход», т. е. непрерывным движением дуги от одного конца шва к другому в одном направлении. При многослойной сварке каждый последующий слой накладывают в направлении, противоположном преды-дущему.

Швы средней длины сваривают от середины шва к краям, либо обратноступенчатым способом. Работает один сварщик Работают два сварщика

Обратноступенчатый порядок наложения швов уменьшает внутренние напряжения и деформации. Деформации, возникающие при наложении двух соседних коротких швов, имеют противоположное направление. Обратноступенчатый способ сварки заключается в том, что весь шов разбивают на участки длиной 200—300 мм (ступени). Длину участка выбирают такой, чтобы провести сварку целым числом электродов.

Читайте также:  Как сделать инверторную сварку своими руками

При сварке тонкого металла участки делают короче, при сварке более толстого — длиннее. Сварку каждого участка (ступени) ведут в направлении, обратном общему направлению сварки.

Обратноступенчатый способ сварки имеет несколько разновидностей. Швы средней длины сваривают обратноступенчатым способом от одного конца шва к другому. Сварка каждой ступени производится в направлении предыдущего сваренного участка таким образом, что конец каждой ступени сваривают с началом предыдущей.

Длинные швы сваривают обратноступенчатым способом от середины к краям или обратноступенчатым вразброс. Работает один сварщик Работают два сварщика

При сварке обратноступенчатый способом многослойных швов концы участков (ступеней) в смежных слоях не должны совпадать, и их необходимо сдвигать на 15—20 мм, Это делают потому, что в точках начала и конца швов наиболее вероятно появление дефектов (непроваров, шлаковых включений). Каждый последующий слой следует выполнять в направлении, противоположном предыдущему.

  • Романенко Александр ИвановичНаписать 637 25.04.2018

Номер материала: ДБ-1506869

Добавляйте авторские материалы и получите призы от Инфоурок

Еженедельный призовой фонд 100 000 Р

    25.04.2018 136
    25.04.2018 199
    25.04.2018 87
    25.04.2018 394
    25.04.2018 447
    25.04.2018 307
    25.04.2018 152
    25.04.2018 467

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения авторов.

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако редакция сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Как избежать деформаций при сварке? Способы устранения сварочных деформаций

Статья “Как избежать деформаций при сварке? Способы устранения сварочных деформаций” является заключительным продолжением для статей “Деформации и напряжения при сварке. Причины сварочных деформаций и напряжений” и “Виды деформаций и напряжений при сварке”.

Для уменьшения внутренних деформаций и напряжений применяют ряд технологических приёмов по технике и очерёдности выполнения швов и их расположению, по выбору правильной конструкции изделия, по выбору режимов ручной дуговой сварки (или другого способа сварки).

Меры по предотвращению сварочных деформаций

Одним из способов устранения сварочных деформаций является сварка в кондукторах – специальных приспособлениях, позволяющих жёстко закрепить изделие. Кроме этого, часто применяют предварительную деформацию свариваемых деталей. Направление предварительной деформации должно быть противоположно ожидаемой деформации при сварке. Такая мера называется ещё методом предварительного изгиба.

Такой метод используют для предотвращения угловых деформаций при сварке угловых швов и при сварке нахлёсточных соединений. При сварке листового металла малой ширины, их выгибают в сторону, обратную от предполагаемой деформации.

В случае сварки листов большой ширины, их сварные кромки предварительно изгибают. Для предотвращения деформаций при сварке тавровых и двутавровых соединений, их закрепляют в приспособления, которые изгибают детали в сторону, обратную предполагаемой деформации.

Техника сварки, позволяющая избежать сварочных деформаций

Существуют разные варианты техники сварки, позволяющие уменьшить сварочные напряжения и поводки. При выполнении сварочных швов большой длины, используют обратноступенчатый способ сварки на проход (схема а) на рисунке слева). При выполнении многослойной сварки, наплавляются каскадные сварные швы, или горкой. Каждый из этих слоёв (кроме первого и последнего) проковывают.

Кроме этого, сварные швы выполняются таким образом, чтобы каждый последующий шов вызывал напряжения, противоположные напряжениям от предыдущего шва (схемы б) и в) на рисунке слева).

Последовательность сварки не должна препятствовать возможной свободной деформации сварной металлоконструкции. Например, при сварке листового настила из металлических полос, необходимо, в первую очередь, сваривать листы в каждом слое настила, а затем сваривать слои между собой (см. рисунок справа).

При сварке вязких материалов, применяют способы сварки, позволяющие снизить остаточные напряжения. К таким способам относятся закрепление свариваемой детали в специальных приспособлениях. В таких приспособлениях свариваемые детали собирают, сваривают и остужают.

Кроме этого, применяют различные приёмы, позволяющие быстро отводить тепло от сварного изделия, например, при охлаждении под струёй воды, или отвод теплоты с помощью медных подкладок.

Если свариваемый металл склонен к формированию закалочных структур, то резкое охлаждение сварного шва и зоны термического влияния приводит к возникновению внутренних напряжений и образованию холодных трещин в металле.

Для того, чтобы уменьшить перепад температур в металле, пред сваркой выполняют предварительный подогрев. Если сварочные работы ведутся при низких температурах, то подогрев обязателен даже если выполняется сварка низкоуглеродистых сталей.

Термообработка после сварки для устранения напряжений и деформаций

Отпуск после сварки для снятия напряжений

При сварке углеродистых конструкционных сталей выполняют общий высокотемпературный отпуск. Для этого сварное изделие нагревают до температуры 630-650°C, выдерживают при этой температуре и охлаждают. Время выдержки определяется из расчёта 2-3мин на миллиметр толщины металла.

Охлаждение сварного соединения должно происходить медленно, чтобы при остывании вновь не возникли внутренние напряжения. Скорость охлаждения стали определяется, в зависимости от её химического состава. Чем больше в составе стали присутствует элементов, способствующих закалке, тем меньше скорость охлаждения при отпуске после сварки. Часто сварное соединение охлаждают вместе с печью до температуры 300°C, а затем на обычном воздухе.

Отжиг для устранения внутренних напряжений

Отжиг для устранения напряжений и деформаций при сварке выполняется полный или низкотемпературный. При полном отжиге сварное изделие нагревают до температуры 800-950°C, выдерживают и охлаждают вместе с печью. После такого отпуска вязкость и пластичность сварного шва увеличивается, а твёрдость уменьшается.

При низкотемпературном отпуске сварное соединение нагревают до температуры 600-650°C и охлаждают вместе с печью. При таком отпуске, нагрев металла происходит до температур, ниже критических, поэтому, преобразований в кристаллической структуре металла не происходит.

Аргонодуговая обработка для снятия остаточных напряжений

Для снятия остаточных напряжений и деформаций после сварки применяют аргонодуговую обработку. Суть её заключается в том, что переходную зону от сварного шва к основному металлу расплавляют неплавящимся электродом в среде аргона. При расплавлении этой переходной зоны напряжения, действующие между металлом шва и основным металлом, исчезают. При кристаллизации, они появятся вновь, но их величина будет намного меньше изначальной. Такой способ позволяет снизить остаточные напряжения до 70%. Кроме снижения напряжений, этот метод позволяет получить плавный переход от шва к основному металлу и это существенно увеличивает прочность конструкции.

Проковка сварного шва с целью уменьшения напряжений и устранения деформаций

Если в металле шва или близлежащих областях металла создать дополнительные пластические деформации, то можно полностью устранить остаточные напряжения и деформации при сварке. Для этого выполняют проковку сварных швов.

Проковывают сварное соединение во время его остывания при температурах выше 450°C, либо ниже 150°C. При температурах от 200°C до 400°C проковку не выполняют из-за повышенного риска образования надрывов.

Проковывают швы вручную, молотком, массой около 1кг. Допускается применять пневматический молоток. В случае выполнения многослойных швов, не выполняют проковку последнего слоя и первого, на котором от ударов возможно образование трещин. Таким способом снимают напряжения в металле при заварке дефектов или при выполнении замыкающего сварного шва.

Термическая правка металла

Для устранения сварочных деформаций может применяться термическая правка, при которой нагрев сварного соединения происходит газовым пламенем, либо электрической дугой от неплавящегося электрода. При термической правке металл нагревается до температуры 750-850°C и начинает стремительно расширяться. Но, окружающие его холодные слои металла препятствуют его расширению и вызывают пластическую деформацию данного участка. При охлаждении, металл нагретого участка сжимается, и в нём происходит частичное или полное устранение деформаций.

Механическая правка сварного соединения

При сварке тонкого металла (до 3мм) правка производится вручную, с помощью молотка. При больших толщинах металла применяют прессы. Этот способ устранения сварочных деформаций не нашёл широкого применения, т.к. термическая правка является более целесообразным способом.

После механической правки на поверхности металла остаётся местный наклёп и предел текучести на этом участке повышается. При этом, пластичность стали снижается. Подобная неоднородность механических свойств негативно отражается на статической прочности всей металлоконструкции и при её работе под переменными нагрузками.

Читайте также:  Сварка нержавейки газовой горелкой

Способы выполнения сварных швов Автор : мастер производственного обучения высшей категории Муреев Владимир Константинович. – презентация

Презентация была опубликована 6 лет назад пользователемРоза Фавстова

Похожие презентации

Презентация на тему: ” Способы выполнения сварных швов Автор : мастер производственного обучения высшей категории Муреев Владимир Константинович.” — Транскрипт:

1 Способы выполнения сварных швов Автор : мастер производственного обучения высшей категории Муреев Владимир Константинович

2 Способ выполнения швов зависят от их длины и толщины свариваемого металла. Условно считают швы длиной до 250 мм короткими, длиной мм – средними и более 1000 мм – длинными. Короткие швы обычно сваривают на проход. Швы средней длины сваривают либо на проход от середины к краям, либо обратно – ступенчатым способом ( рис.1). Длинные швы также свариваются обратно – ступенчатым способом, или участками вразброс.

3 Сущность сварки обратно – ступенчатым способом заключается в том, что весь шов разбивается на короткие участки, длиной от 100 до 300 мм и сварка на каждом отдельном участке выполняется в направлении, обратном общему направлению сварки ( рис. 1) с таким расчетом, чтобы окончание каждого данного участка совпадало с началом предыдущего. В некоторых случаях при определении длины ступени за основу принимают участок, который можно заварить электродом с тем, чтобы переход от участка к участку совместить со сменой электрода. Сварка обратно – ступенчатым способом применяется с целью уменьшения сварочных деформаций и напряжений. Так же для уменьшения перегрева металла сварку по возможности желательно вести на вертикал с верху в низ. Применять правильные типы соединений металла и разделки сварного шва. Основные типы сварных соединений выполняемыз при сварке конструкций показанв на рис 2 а также в ГОСТ ” Ручная дуговая сварка. Соединения сварные “. электродом ГОСТ ” Ручная дуговая сварка. Соединения сварные “.

4 При сварке металла большой толщины шов выполняется за несколько проходов. При этом заполнение разделки может производиться слоями ( рис 3, а ) или валиками ( рис 3, б ). При заполнении разделки слоями каждый слой шва выполняется за один проход. При заполнении разделки валиками в средней и верхней частях разделки каждый слой шва выполняется за два или более проходов, путем наложения отдельных валиков. С точки зрения уменьшения деформаций из плоскости первый способ предпочтительнее второго. Однако при сварке стыковых швов не всегда удобно выполнять очень широкие валики в верхней и средней частях разделки. Поэтому на практике 1- й способ чаще применяется при сварке угловых швов, 2- й стыковых.

5 При сварке металла большой толщины шов выполняется за несколько проходов. При этом заполнение разделки может производиться слоями или валиками

6 При сварке толстого металла выполнение каждого слоя на проход является нежелательным, так как это происходит к значительным деформациям, а также может привести к образованию трещин в первых слоях. Образование трещин вызывается тем, что первый слой шва перед наложением второго слоя успевает полностью ( или почти полностью ) остыть. Вследствие большой разницы в сечениях наплавленного слоя и свариваемого металла все деформации, возникающие при остывании неравномерно нагретого металла, сконцентрируются в металле шва. При этом запас пластичности может оказаться недостаточным, что приведет к трещинообразованию. Для предотвращения образования трещин заполнение разделки при сварке толстого металла следует производить с малым интервалом времени между наложением отдельных слоев. Это достигается применением каскадного метода заполнения разделки ( рис.4, а ), или заполнения разделки горкой ( рис.4, б ).

7 При каскадном способе заполнения разделки весь шов разбивается на короткие участки и сварка осуществляется таким образом, что по окончании сварки слоя на данном участке, не останавливаясь, продолжают выполнение следующего слоя на соседнем участке и т. д., как это схематично представлено на рис.4, а. При этом каждый последующий слой накладывается на неуспевший еще остыть металл предыдущего слоя. Сварка горкой является разновидностью каскадного способа. Обычно сварка горкой ведется от середины шва к краям одновременно двумя сварщиками, как это схематично представлено на рис.4, б. Так же важным фактором при выполнении сварки является способ перемещения сварочной горелки и проволоки или электрода. Пример предпочтительных способов движений при сварке показан на ( рис. 5).

9 Если по окончании шва сразу оборвать дугу, то образуется незаполненный металлом кратер, который ослабляет сечение шва и может явиться началом образования трещин. Поэтому при окончании шва всегда должна производиться заварка кратера, которая осуществляется сваркой в течение некоторого времени без перемещения электрода вдоль свариваемых кромок, а затем постепенным удлинением дуги до ее обрыва.

10 При наличии в сварной конструкции продольных и поперечных сварных швов в начале должны свариваться поперечные швы ( рис.1), затем – продольные швы с учетом требований эскизов 2, 3, 4, 5, 6 При выполнении сварки необходимо применять способы сварки с наименьшей погоной энергией, особенной для тонколистовой стали. Сварку предпочтительней выполнять в вертикальном положении сверху вниз. Зазоры между сварными элементами должны быть не мение 1 мм для предотвращения коробления при сварке. Желательным является приминение грузов при сварке для нагружения деформируемых участков при сварке. Сварку листовых конструкций необходимо выполнять от середины к краям в последовательности указаной на рисунках 2, 3, 4, 5, 6. Длинные швы свариваются обратно – ступенчатым способом, или участками вразброс.

14 Сущность сварки обратно – ступенчатым способом заключается в том, что весь шов разбивается на короткие участки, длиной от 100 до 300 мм и сварка на каждом отдельном участке выполняется в направлении, обратном общему направлению сварки ( рис. 2) с таким расчетом, чтобы окончание каждого данного участка совпадало с началом предыдущего. В некоторых случаях при определении длины ступени за основу принимают участок, который можно заварить электродом с тем, чтобы переход от участка к участку совместить со сменой электрода.

17 Большие плоские листовые конструкции с целью уменьшения деформаций сва ривают в последовательности, указанной на рис. 4, 5. Листы должны быть собраны так чтобы не было пересекающихся швов. Сварку собранных и прихваченных листов начинают с поперечных коротких швов среднего пояса, затем переходят к сварке поперечных швов крайних поясов и уже после этого заваривают продольные швы 8 и 9, соединяющие пояса между собой. Сварку каждого шва следует вести обратноступенчатым способом при общем направлении сварки от середины к краям.

Сварка многопроходных швов. Технология выполнения: сварной шов

Наиболее часто встречающиеся виды сварочных соединений – стыковое, угловое, тавровое, внахлест, прорезное, торцевое, с накладками. Стыковые швы встречаются чаще всего, применяются в конструкциях из листового металла. Шов проходит через два металлических листа или изделия, которые лежат на одной плоскости. Такое соединение считается самым лучшим, так как при наложении стыкового шва используется меньший объем наплавленного металла и меньшая концентрация тепла, также при стыковом соединении меньше деформаций. Для приваривания деталей под прямым или другим углом используется угловое соединение. Обычно применяется при изготовлении изделий прямоугольной формы. Если торец одного элемента примыкает к поверхности другого, чаще под прямым углом, такое соединение называется тавровым.

По пространственному положению швы бывают вертикальные, горизонтальные, нижние и верхние.
Нижнее положение является оптимальным – металл не вытекает из сварочной ванны, металл электрода быстро и легко переходит в зону сварки, в этом положении удобнее всего наблюдать за сварочной ванной. Некоторые цветные металлы с высокой теплопроводностью сваривают только в нижнем положении (например, медь) – в других пространственных положениях металл легко вытекает из сварочной ванны. Угол наклона электрода чаще всего-10-20°.

При наложении шва в горизонтальной плоскости нужно учитывать, что металл может стекать вниз. Поэтому шов сваривается без поперечных колебаний электродом , валики накладываются узкие, ширина валиков – не более двух диаметров электрода. Делается скос верхней кромки, а дуга зажигается на нижней, переходит на притупление, затем на верхнюю кромку. В соответствии с толщиной металла шва подбирается сила сварочного тока. Угол наклона электрода – 80-90°, для обеспечения максимальной глубины проплавления металла. Нужная форма шва (усиления и ширина) достигается подбором определенной скорости сварки и движениями электрода вдоль направления сварки (немного веред и назад либо по спирали).

При неумелом изготовлении вертикального шва металл также стремительно течет вниз. Во избежание этого используется очень короткая дуга, благодаря которой между электродным и основным металлом возникает притяжение, не дающее металлу стечь. При наложении шва снизу вверх дуга возбуждается в самом низу свариваемых пластин, электродом делаются колебательные движения из стороны в сторону и отводом вверх. Снизу вверх свариваются детали из тонкого металла либо при многослойной сварке.

Потолочный шов самый трудный для выполнения – масса металла электрода препятствует заполнению им стыка (закон притяжения), вдобавок расплавленный основной металл капает вниз. Применяются электроды диаметром не более 4 мм, а сила сварочного тока понижается. Дуга – максимально короткая.

Читайте также:  Самодельная контактная сварка на конденсаторах

Для выполнения сварного шва прежде всего определяют режим сварки, обеспечивающий хорошее качество сварного соединения, установленные размеры и форму при минималь­ных затратах материалов, электроэнергии и труда.

Режимом сварки называется совокупность параметров, определяющих процесс сварки: вид тока, диа метр электрода, напряжение и значение сварочного тока, скорость перемещения электрода вдоль шва и др.

Основными параметрами режима ручной дуговой свар­ки являются диаметр электрода и сварочный ток. Осталь­ные параметры выбирают в зависимости от марки электро да, положения свариваемого шва в пространстве, вида обо­рудования и др.

Диаметр электрода устанавливают в зависимости от толщины свариваемых кромок, вида сварного соединения и размеров шва. Для стыковых соединений приняты прак­тические рекомендации по выбору диаметра электрода в зависимости от толщины свариваемых кромок.

При выполнении угловых и тавровых соединений при­нимают во внимание размер катета шва. При катете шва 3- 5 мм сварку производят электродом диаметром 3-4 мм, при катете 6-8 мм применяют электроды диаметром 4-5 мм. При многопроходной сварке швов стыковых соединений пер­вый проход выполняют электродом диаметром не более 4 мм. Это необходимо для хорошего провара корня шва в глубине разделки.

По выбранному диаметру электрода устанавливают зна­чение сварочного тока. Обычно для каждой марки электро дов значение тока указано на заводской этикетке, но мож­но также определить по следующим формулам:

1 = (40-50)d, при d = 4-6 мм;

1 = (20 + 6d)d, при d меньше 4 мм и больше 6 мм, где 1 – значение сварочного тока, A; d – диаметр элект­рода, мм.

Полученное значение сварочного тока корректируют, учитывая толщину металла и положение свариваемого шва. При толщине кромок менее (1,3-1,6) расчетное значение сварочного тока уменьшают на 10-15 %, при толщине кро­мок больше трех диаметров электрода увеличивают ка 10- 15 %. Свирку вертикальных и потолочных швов выполня­ют сварочным током на 10-15% уменьшенным против рас­четного.

Сварочную дугу возбуждают двумя приемами. Можно коснуться свариваемого изделия торцом электрода (рис. 34,

Рис. 68. Техника выполнения уrловых, тавровых и нахлесточных соединений: а – в

симметричную «лодочку»; б – в несимметричную «лодочку»; в – наклонным электродом; г – с оплавлением кромки

Поскольку при угловых швах расплавленный металл стекает в горизонтальную плоскость, рекомендуется выполнять их в нижнем положении «в лодочку», при выборе режима которой можно воспользоваться табл. 20.

Таблица 20. РЕЖИМЫ СВАРКИ ПРИ

НАЛОЖЕНИИ УГЛОВОГО ШВА «В ЛОДОЧКУ»

Но не всегда есть возможность

зафиксировать деталь в соответствующем положении. По этой причине сварку ведут

наклонным электродом. Однако если нижняя плоскость углового шва занимает горизонтальное положение, в этом случае не исключается непровар корня шва или какой- либо из кромок. Такой же дефект возникает на нижней поверхности, если возбуждать дугу и начинать работу на вертикальной плоскости. Для недопущения этого при сварке углового шва необходимо возбуждать дугу на нижней кромке в точке А и, миновав разделку, переходить на вертикальную кромку, совершая электродом такие движения, как показано на рис. 69.

Рис. 69. Движения электрода при сварке

Угловые швы могут быть однослойными, если длина катета не превышает 8 мм, и многослойными многопроходными при его длине более 8 мм. Во втором случае сперва выполняют узкий ниточный валик, используя электрод диаметром 3–4 мм, благодаря чему достигается оптимальный провар корня.

При определении количества проходов в процессе сварки ориентируются на объем площади поперечного сечения металла шва, заполненный за один проход. Эта величина должна равняться 30–40 мм 2 , наплавленным за один проход.

При выборе режима ручной дуговой сварки угловых швов исходят из наличия одно– или двусторонних скосов либо из их отсутствия (табл. 21 и 22).

Таблица 21. РЕЖИМЫ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ

СВАРКИ ПРИ НАЛОЖЕНИИ УГЛОВЫХ ШВОВ СО СКОСОМ КРОМОК

Таблица 22. РЕЖИМЫ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ

СВАРКИ ПРИ НАЛОЖЕНИИ УГЛОВЫХ ШВОВ БЕЗ СКОСА КРОМОК

Сварка вертикальных швов является

непростой задачей, так как под действием гравитации расплавленный металл старается покинуть сварочную ванну. Величина тока, поддерживаемого при выполнении таких швов, должна быть на 1015 % меньше, чем при сварке нижних швов. Кроме того, дуга должна быть короткой. Наплавленные валики могут быть как узкими, так и широкими. Движения электрода при этом наглядно представлены на рис. 70 и 71.

Рис. 70. Траектория перемещения наклонного электрода при наплавке узких валиков (цифры означают последовательность движений): а – под острым углом; б – лесенкой (с приближением и отведением электрода от поверхности металла); в – с обратноступенчатым перемещением электрода сначала на 3–4 его диаметра вверх и вдоль поверхности металла, а потом назад к сварочной ванне

Рис. 71. Траектория перемещения электрода при наплавке широких валиков: а – прямоугольная; б – криволинейная

Вертикальные швы накладывают двумя способами:

– снизу вверх (на подъем) (рис. 72). При этом дугу возбуждают в нижней точке соединения, а когда образуется сварочная ванна, перемещают слегка вверх и потом в сторону.

Рис. 72. Техника выполнения

вертикального шва снизу вверх: а – возбуждение дуги; б – возникновение сварочной ванны; в – движение электрода на подъем

Дуга должна ориентироваться на основной металл. Благодаря такой методике расплавленный металл при отведенном электроде успевает затвердеть и образовать своеобразную полочку (площадку), которая при движении электрода вверх станет опорой для последующих капель расплавленного металла и не позволит им стекать вниз. Рекомендуемый угол, под которым следует наклонять электрод кверху, составляет 20–25°;

Способ выполнения швов зависят от их длины и толщины свариваемого металла. Условно считают швы длиной до 250 мм короткими, длиной 250-1000мм – средними и более 1000мм – длинными.
Короткие швы обычно сваривают на проход. Швы средней длины сваривают либо на проход от середины к краям, либо обратно-ступенчатым способом (рис.1). Длинные швы также свариваются обратно-ступенчатым способом, или участками вразброс.


Рис.2

При сварке металла большой толщины шов выполняется за несколько проходов. При этом заполнение разделки может производиться слоями (рис 3,а) или валиками (рис 3,б). При заполнении разделки слоями каждый слой шва выполняется за один проход. При заполнении разделки валиками в средней и верхней частях разделки каждый слой шва выполняется за два или более проходов, путем наложения отдельных валиков. С точки зрения уменьшения деформаций из плоскости первый способ предпочтительнее второго. Однако при сварке стыковых швов не всегда удобно выполнять очень широкие валики в верхней и средней частях разделки. Поэтому на практике 1-й способ чаще применяется при сварке угловых швов, 2-й – стыковых.


Рис.3а


Рис.3б

При сварке толстого металла выполнение каждого слоя на проход является нежелательным, так как это происходит к значительным деформациям, а также может привести к образованию трещин в первых слоях. Образование трещин вызывается тем, что первый слой шва перед наложением второго слоя успевает полностью (или почти полностью) остыть. Вследствие большой разницы в сечениях наплавленного слоя и свариваемого металла все деформации, возникающие при остывании неравномерно нагретого металла, сконцентрируются в металле шва. При этом запас пластичности может оказаться недостаточным, что приведет к трещинообразованию.
Для предотвращения образования трещин заполнение разделки при сварке толстого металла следует производить с малым интервалом времени между наложением отдельных слоев. Это достигается применением каскадного метода заполнения разделки (рис.4, а), или заполнения разделки горкой (рис.4, б).


Рис.4,а


Рис.4,б

При каскадном способе заполнения разделки весь шов разбивается на короткие участки и сварка осуществляется таким образом, что по окончании сварки слоя на данном участке, не останавливаясь, продолжают выполнение следующего слоя на соседнем участке и т. д., как это схематично представлено на рис.4, а.
При этом каждый последующий слой накладывается на неуспевший еще остыть металл предыдущего слоя. Сварка горкой является разновидностью каскадного способа. Обычно сварка горкой ведется от середины шва к краям одновременно двумя сварщиками, как это схематично представлено на рис.4, б.
Так же важным фактором при выполнении сварки является способ перемещения сварочной горелки и проволоки или электрода. Пример предпочтительных способов движений при сварке показан на (рис. 5).


Рис.5

Если по окончании шва сразу оборвать дугу, то образуется незаполненный металлом кратер, который ослабляет сечение шва и может явиться началом образования трещин. Поэтому при окончании шва всегда должна производиться заварка кратера, которая осуществляется сваркой в течение некоторого времени без перемещения электрода вдоль свариваемых кромок, а затем постепенным удлинением дуги до ее обрыва.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector