Способы выполнения швов по длине и сечению
Выбор режима сварки
Под режимом сварки понимают совокупность показателей, определяющих характер протекания процесса сварки. Эти показатели влияют на количество тепла, вводимого в изделие при сварке. К основным показателям режима сварки относятся: диаметр электрода или сварочной проволоки, сила сварочного тока, напряжение на дуге и -скорость сварки. Дополнительные показатели режима сварки: род и полярность тока, тип и марка покрытия электрода, угол наклона электрода, температура предварительного нагрева металла.
Выбор режима ручной дуговой сварки часто сводится к определению диаметра электрода и силы сварочного тока. Скорость сварки и напряжение на дуге устанавливаются самим сварщиком в зависимости от вида сварного соединения, марки стали, марки электрода, положения шва в пространстве и т. д.
Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла, вида сварного соединения, типа шва и др. При сварке встык листов толщиной до 4 мм в нижнем положении диаметр электрода берется равным толщине свариваемой стали. При сварке стали большей толщины применяют электроды диаметром 4—6 мм при условии обеспечения полной возможности провара металла соединяемых деталей и правильного формирования шва. Применение электродов диаметром более 6 мм ограничивается вследствие большой массы электрода и электрододержателя. Кроме того, прочность сварных соединений, выполненных электродами больших диаметров, снижается за счет возможного непровара в корне шва и большой столбчатой макроструктуры металла шва.
|
|
|
В многослойных стыковых и угловых швах первый слой или проход выполняется электродом диаметром 2—4 мм; последующие слои и проходы выполняются электродом большего диаметра в зависимости от толщины металла и формы скоса кромок.
В многослойных швах сварка первого слоя электродом малого Диаметра рекомендуется для лучшего провара корня соединения. Это относится как к стыковым, так и угловым швам.
Сварка в вертикальном положении выполняется обычно электродами диаметром не более 4 мм, реже — 5 мм; электроды диаметром 6 мм могут применяться только сварщиками высокой квалификации.
Потолочные швы, как правило, выполняются электродами не более 4 мм.
При сварке вертикальных и горизонтальных швов ток должен быть уменьшен против принятого для сварки в нижнем положении Примерно на 5—10%, а для потолочных — на 10—15%, с тем чтобы жидкий металл не вытекал из сварочной ванны.
Угловой шов измеряется катетом.
Числовыми коэффициентами формы и выпуклости шва задаются при проектировании сварных изделий. Например, Коэффициент формы провара при ручной дуговой сварке может быть принят от 1 до 20.
|
|
|
Уменьшение диаметра электрода при постоянном сварочном токе повышает плотность тока в электроде и глубину провара, что объясняется увеличенным давлением дуги. С уменьшением диаметра электрода ширина шва уменьшается за счет уменьшения катодного и анодного пятен. С изменением силы тока меняется глубина провара.
Направление давления дуги можно изменять наклоном электрода или изделия и тем самым достигать различной глубины провара при одном и том же токе.
Повышение напряжения дуги за счет увеличения ее длины приводит к снижению сварочного тока, а следовательно, и к снижению глубины провара. Ширина шва при этом повышается независимо от полярности сварки.
С увеличением скорости ручной сварки глубина провара и ширина шва понижаются.
—
При разработке технологии ручной сварки покрытыми электродами необходимо правильно выбрать: а) марку и диаметр электрода; б) род, полярность и величину сварочного тока; в) последовательность наложения швов.
Марка электрода выбирается в зависимости от требований, предъявляемых к сварному соединению, и условий сварки. В соответствии с ГОСТ 9466—75 во всех видах технической документации, там где предусмотрены сварочные работы, должны быть проставлены марка и диаметр электрода. Но часто на чертежах сварных конструкций проставляют только тип электрода. В этом случае необходимо выбрать промышленную марку электрода в соответствии с проставленным на чертеже типом, с учетом условий сварки данной конструкции. При этом учитываются: степень ответственности конструкции, химический состав стали, пространственное положение швов, имеющиеся в наличии источники питания сварочной дуги, квалификация сварщиков.
|
|
|
Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины основного металла с учетом пространственного положения сварки, В целях повышения производительности необходимо стремиться к выполнению сварки электродами возможно большего диаметра. Однако применение электродов чрезмерно большого диаметра может привести к дефектам сварки (непровар корня шва, прожоги основного металла) и затрудняет выполнение вертикальных и потолочных швов.
При сварке в нижнем положении углеродистых и низколегированных сталей каких-либо ограничений на диаметр электрода не существует. В этом случае максимально возможный диаметр электрода определяется толщиной основного металла и квалификацией сварщика (таблица 16). При многослойной сварке для наложения первого слоя (корень шва) применяют электроды диаметром 1,6— 3,0 мм. Последующие слои выполняют электродами диаметром 4— 6 мм.
|
|
|
При сварке вертикальных швов максимально возможный диаметр электрода — 5 мм. При потолочной сварке не рекомендуется применять электроды диаметром более 4 мм.
Максимально – возможный для данных конкретных условий сварки диаметр электрода, которым может работать сварщик, при условии высокого качества сварки является наиболее объективным показателем его квалификации.
Род и полярность сварочного тока определены сварочно-тех-нологическими характеристиками выбранной конкретной марки электрода. Электроды, предназначенные для сварки постоянным током, не обеспечивают нормального горения дуги на переменном токе. Если выбранная марка электрода допускает сварку постоянным и переменным током, то выбор рода тока определяется наличием тех или иных источников питания сварочной дуги, а также технико-экономическими соображениями.
Сварка переменным током имеет существенные экономические преимущества перед сваркой постоянным током. Технологическим достоинством сварки переменным током является слабовыраженное явление магнитного дутья. Достоинствами сварки постоянным го-ком являются более стабильное горение дуги и несколько лучшие качественные показатели.
Там, где по технологическим соображениям не требуется сварка постоянным током, по экономическим соображениям следует применять сварку переменным током.
Величина сварочного тока выбирается в зависимости от диаметра электрода, принимается во внимание и его марка (имеется в виду. в основном, вид покрытия).
При этом учитываются следующие факторы:
а) пространственное положение сварки;
б) толщина основного металла;
в) химический состав и технологические свойства стали.
При малом токе в сварочную ванну будет поступать недостаточное количество тепла и возможно несплавление основного и электродного металла — непровар. При большом токе увеличивается разбрызгивание электродного металла, стержень электрода сильно разогревается и начинает быстрее плавиться. Это создает излишек электродного металла в шве и может привести к непровару в случае попадания жидкого электродного металла на нерасплавленный основной металл. Перегрев электродного стержня приводит также к растрескиванию покрытия электрода. В результате куски электродного покрытия могут попадать в сварочную ванну и оставаться в шве в виде шлаковых включений.
Для ориентировочного определения величины сварочного тока при сварке в нижнем положении стыковых швов конструкций из углеродистых сталей можно пользоваться формулой: 1 — Kd, d — диаметр электрода; К — коэффициент, зависящий от диаметра электрода.
При сварке угловых швов можно устанавливать больший ток, так как в этом случае отсутствует опасность сквозного проплавления (прожога).
При сварке в вертикальном положении сварочный ток устанавливают на 10—15% меньше в сравнении со сваркой в нижнем положении. При потолочной сварке ток уменьшают на 15—25%,
При толщине металла менее 1,5 d сварочный ток уменьшают на 10—15%, а при толщине более 3 d — увеличивают на 10—15% в сравнении с полученным по формуле.
При сварке низколегированных сталей с повышенным содержанием легирующих элементов и легированных сталей сварочный ток уменьшают на 10—20% в сравнении со сваркой малоуглеродистых сталей.
Рекомендуемая величина сварочного тока указывается в паспорте (на этикетке) данной марки электрода. При сварке ответственных конструкций выбранный режим сварки проверяется практическим путем. С этой целью сваривают, опытные образцы из той же стали, из которой изготовлена конструкция, и в том же положении, в каком предстоит сварка.
Рациональная последовательность наложения швов определяется многими факторами. Основные из них следующие: назначение и степень ответственности конструкции, химический состав сталд толщина основного металла, протяженность швов, взаимное расположение швов.
Сварка углеродистых и низколегированных конструкционных сталей
Классификация сталей. Сталь является железоуглеродистым сплавом с содержанием углерода условно до 2%. В стали всегда присутствуют марганец и кремний, а также, к сожалению, вредные побочные примеси серы и фосфора.
Стали можно классифицировать по различным признакам. По химическому составу стали классифицируют на углеродистые и легированные. По назначению стали классифицируют на конструкционные, инструментальные и специальные.
Способы выполнения швов по длине и сечению
Для начинающего сварщика очень важно овладеть навыком зажигания дуги. Зажигание дуги выполняется кратковременным прикосновением конца электрода к изделию или чирканьем концом электрода о поверхность металла (рис. 64). «Ведут» дугу таким образом, чтобы кромки свариваемых деталей проплавлялись с образованием требуемого количества наплавленного металла и заданной формы шва. Основные, наиболее широко применяемые способы перемещения конца электрода при РДС приведены на рис. 65. Существуют различные способы выполнения швов по длине и сечению. Выбор способа выполнения швов определяется длиной шва и толщиной свариваемого металла. Условно считают швы длиной до 250 мм короткими, длиной 250—1 000 мм - средними, а более 1 000 мм - длинными (рис. 66).
|
а) б)
Рис. 64. Способы зажигания дуги плавящимся покрытым
электродом: а - прикосновение электрода в точке; б - чирканье концом электрода о поверхность металла
Рис. 65. Основные способы перемещения конца электрода при РДС: а, б, в, г - при обычных швах; д, е, ж - при швах с усиленным прогревом кромок
|
|
Рис. 66. Способы выполнения шва: а - сварка швов «на проход»; б - сварка швов средней длины; в - сварка швов обратноступенчатым способом; г, д - сварка длинных швов
Короткие швы по длине обычно сваривают «на проход» (рис. 66,
Рис. 67. Многослойные швы: а - сварной многослойный шов, выполненный за один проход; б - многослойный шов, выполненный за несколько проходов; I—IV - количество слоев сварных швов; 1—7 - количество проходов.
|
Рис. 68. Схема заполнения разделки кромок при РДС металла большой толщины: а - каскадный метод; б - метод заполнения разделки «горкой»
При каскадном методе заполнения шва весь шов разбивается на короткие участки в 200 мм, и сварка каждого участка производится таким методом. По окончании сварки первого слоя первого участка, не останавливаясь, продолжают выполнение первого слоя на соседнем участке. При этом каждый последующий слой накладывается на неуспевший остыть металл предыдущего слоя. Сварка «горкой» является разновидностью каскадного способа и ведется двумя сварщиками одновременно, от середины к краям. Эти оба метода выполнения шва представляют собой обратноступенчатую сварку не только по длине, но и по сечению шва. Прежде чем приступить к сварке, необходимо
|
а). Швы средней длины сваривают от середины к краям (рис. 66, б) либо обратноступенчатым способом (рис. 66, в). Длинные швы однопроходных стыковых соединений и первый проход многопроходных швов сваривают от середины к концам обратноступенчатым способом (рис. 66, г), а в соединениях с угловыми швами также от середины к концам обратноступенчатым способом (рис. 66, д). Обратноступенчатая сварка является наиболее эффективным методом уменьшения остаточных напряжений и деформаций. Предыдущий шов остывает до температуры 200—300 °С. При охлаждении одновременно с уменьшением ширины шва уменьшается и первоначально расширенный зазор, именно поэтому остаточные деформации становятся минимальными. При сварке стыковых или угловых швов большого сечения шов выполняется несколькими слоями (рис. 67). При этом каждый слой средней и верхней части шва может выполняться как за один проход (рис. 67, а), так и за два и более проходов (рис. 67, б). С точки зрения уменьшения остаточных деформаций сварка за один проход предпочтительнее. Если ширина шва достигает 14—16 мм, то чаще применяется многопроходный способ сварки швов. При сварке металла большой толщины (> 15 мм) выполнение каждого слоя «на проход» является нежелательным. Такой способ приводит к значительным деформациям и образованию трещин в
первых слоях, так как первый слой успевает остыть. Для предотвращения образования трещин заполнение разделки кромок при РДС следует производить каскадным методом или «горкой». В этом случае каждый последующий слой накладывается на еще не успевший остыть предыдущий слой, что позволяет снизить сварочные напряжения и деформации. Схемы заполнения разделки кромок каскадным методом и «горкой» приведены на рис. 68, а, б.
ознакомиться с технической документацией. Процесс изготовления любой конструкции представлен в технологических картах. Кроме технологических карт к технологическому процессу прилагаются чертежи изделия: общий вид и деталировка с необходимыми пояснениями и техническими условиями. На общем виде указываются обозначения сварных швов. При РДС малоуглеродистых сталей в зависимости от прочностных показателей металла широко используют электроды с рутиловым покрытием типов Э42 иЭ46, например, АНО-6, АНО-4 и др. Для сварки ответственных стальных конструкций применяют электроды с основным покрытием типов Э42АиЭ46А, например: УОНИ- 13/45, СМ-11, Э-138/45Н и др.
Дата добавления: 2020-11-15; просмотров: 348; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!