Правильная подготовка к краю и отделка

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Введение в сварку Сварка широко используется металлистами при изготовлении, обслуживании и ремонте деталей и конструкций. Хотя существует много способов соединения металлов, сварка является одним из наиболее удобных и быстрых методов. Термин «сварка» относится к процессу соединения металлов путем нагревания их до температуры их плавления и выведения расплавленного металла вместе. Они варьируются от простых стальных кронштейнов до ядерных реакторов. Сварка, как и любая квалифицированная торговля, имеет широкие масштабы, и вы не можете стать сварщиком, просто прочитав книгу. Вам нужна практика и опыт, а также терпение; однако многое может быть достигнуто путем изучения. Например, изучив правильный метод или процедуру для выполнения задания из книги, вы можете устранить многие ошибки, которые в противном случае могли возникнуть в результате проб и ошибок. Этот урок предназначен для оснащения вас базой информации, применимой к сварке в целом. Если вы потратите время на тщательное изучение этого материала, он предоставит вам фундамент, необходимый для того, чтобы стать квалифицированным сварщиком. Сварочные процессы Сварка не нова. Самая ранняя известная форма сварки, называемая кузнечной сваркой, относится к 2000 году до нашей эры. Кузнечная сварка - это примитивный процесс соединения металлов нагреванием и ударом, пока металлы не сливаются (смешанные) вместе. Хотя кузнечная сварка все еще существует, она в основном ограничивается торговлей кузнецом. Сегодня существует много сварочных процессов. На рисунке 3-1 представлен список процессов, используемых при современном изготовлении и ремонте металла. Этот список, опубликованный Американским обществом сварщиков (AWS), показывает официальные сокращения для каждого процесса. Например, RSW означает контактную точечную сварку. Экранированная металлическая дуговая сварка (SMAW) представляет собой процесс дуговой сварки, который сплавляет (расплавляет) металл, нагревая его электрической дугой, созданной между покрытым металлическим электродом и соединяемыми металлами. Из процессов сварки, перечисленных на рис. 3-1, наиболее типичным процессом сварки является экранированная металлическая дуговая сварка, называемая сваркой палочкой. Основными различиями между различными процессами сварки являются способы, с помощью которых выделяется тепло для расплавления металла. Как только вы поймете теорию сварки, вы можете применить ее к большинству сварочных процессов. Наиболее распространенными видами сварки являются кислородно-газовая сварка (OFW), дуговая сварка (AW) и резистивная сварка (RW). Как сварщик, ваша главная задача - газовая и дуговая сварка. Основное различие между этими двумя процессами - это метод, используемый для генерирования тепла. Рис. 3-1. Газовая сварка Один из самых популярных методов сварки использует газовое пламя в качестве источника тепла. В процессе сварки кислородным газом (рис.3-2) тепло вырабатывается путем сжигания горючего газа, такого как MAPP (метилацетиленпропадиен) или ацетилена, смешанного с кислородом. Газовая сварка широко используется в ремонтных и ремонтных работах из-за легкости транспортировки кислородных и топливных цилиндров. После изучения основ газовой сварки вы найдете процесс кислородного топлива, пригодный для пайки, резки и термической обработки всех видов металлов. Вы узнаете больше о газовой сварке в уроке 5. Рисунок 3-2.-0xyfuel gas welding (OFW). Дуговая сварка Дуговая сварка - это процесс, который использует электрическую дугу для соединения свариваемых металлов. Особым преимуществом дуговой сварки при газовой сварке является концентрация тепла. При газовой сварке пламя распространяется на большую площадь, иногда вызывая тепловое искажение. Концентрация тепла, характерная для дуговой сварки, является преимуществом, поскольку меньшее тепловое распространение уменьшает изгиб и деформацию. Эта концентрация тепла также увеличивает глубину проникновения и ускоряет процесс сварки; поэтому вы обнаружите, что дуговая сварка часто более практична и экономична, чем газовая сварка. Все процессы дуговой сварки имеют три общих черты: источник тепла, металл наполнителя и экранирование. Источник тепла при дуговой сварке создается дугой электрического тока между двумя контактами. Источник питания называется сварочным аппаратом или просто сварщиком. Это не должно ограничиваться тем же термином, который также используется для описания человека, выполняющего операцию сварки. Сварочный аппарат (сварочный аппарат) работает либо с электроприводом, либо с электроприводом. В Военно-морских конструкторских силах (NCF) существуют два основных типа процессов дуговой сварки, с которыми вы должны ознакомиться. Это экранированная дуговая сварка и газовая дуговая сварка. Экранированная металлическая дуговая сварка (SMAW) Экранированная металлическая дуговая сварка (рис.3-3) выполняется путем удара дуги между электродом с покрытием и металлическим основанием. Как только дуга установлена, расплавленный металл от кончика электрода течет вместе с расплавленным металлом из краев основного металла для образования звукового соединения. Этот процесс известен как слияние. Покрытие от электрода образует покрытие поверх сварочного отложения, защищая его от загрязнения; поэтому процесс называется экранированной дуговой сваркой. Основными преимуществами экранированной дуговой сварки металлов являются то, что высококачественные сварные швы изготавливаются быстро по низкой цене. В следующем уроке вы узнаете больше об экранированной металлической дуговой сварке. Рисунок 3-3.-Экранированная металлическая дуговая сварка (SMAW). Газовая экранированная дуговая сварка Основное различие между экранированной дуговой сваркой и газовой дуговой сваркой является типом используемого экранирования. При газовой дуговой сварке дуга и расплавленная лужа покрываются экраном инертного газа. Экран инертного газа предотвращает загрязнение атмосферы, тем самым улучшая сварку. Основными газами, используемыми для этого процесса, являются гелий, аргон или диоксид углерода. В некоторых случаях используется смесь этих газов. Процессы, используемые при дуговой сварке с газовой защитой, известны как газовая дуговая сварка (GTAW) (рис. 3-4) и газовая дуговая сварка (GMAW) (рис. 3-5). Вы также услышите их под названием «TIG» и «MIG». Газовая экранированная дуговая сварка чрезвычайно полезна, поскольку она может использоваться для сварки всех типов черных и цветных металлов любой толщины. Рисунок 3-4.-Газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW). Рисунок 3-5.-Газовая металлическая дуговая сварка (GMAW). Теперь, когда мы обсудили несколько доступных процессов сварки, какой из них выбрать? Нет жестких правил. В общем, факторами контроля являются типы металла, к которому вы присоединяетесь, стоимость, характер производимой вами продукции и методы, которые вы используете для их изготовления. Благодаря гибкости и мобильности, газовая сварка широко используется для обслуживания и ремонта в полевых условиях. С другой стороны, вы должны, вероятно, выбрать электродуговую сварку с защитой от газа, чтобы восстановить критическую часть оборудования, изготовленного из алюминия или нержавеющей стали. Независимо от того, какой процесс сварки вы используете, есть некоторая базовая информация, которую вам нужно знать. Остальная часть этой главы посвящена этому типу информации. Внимательно изучите эту информацию, поскольку она позволяет вам следовать инструкциям по сварке, считывать символы сварки и сваривать различные типы соединений с использованием надлежащих методов сварки. Терминология сварки Чтобы стать квалифицированным сварщиком, вам сначала нужно изучить технический словарь (язык) сварки. В разделах этой главы представлены некоторые основные термины языка сварки. Как только вы поймете язык сварки, вы будете готовы точно интерпретировать и сообщать информацию о сварке. НАПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ При сварке двух кусков металла вам часто приходится оставлять пространство между суставом. Материал, который вы добавляете для заполнения этого пространства во время процесса сварки, известен как наполнитель или материал. Двумя типами наполнителей, обычно используемыми при сварке, являются сварочные стержни и сварочные электроды. Термин сварочный стержень относится к форме наполнителя, который не проводит электрический ток во время сварки. Единственная цель сварочного стержня состоит в том, чтобы поставлять металл-наполнитель в соединение. Этот тип наполнителя часто используется для газовой сварки. При электродуговой сварке термин «электрод» относится к компоненту, который проводит ток от держателя электрода к сваренному металлу. Электроды подразделяются на две группы: расходуемые и не потребляемые. Расходные электроды не только обеспечивают путь для тока, но также поставляют более полный металл в соединение. Примером может служить электрод, используемый в экранированной металлодуговой сварке. неиспользуемые электроды используются только в качестве проводника для электрического тока, например, при дуговой сварке вольфрамом. Наполнительный металл для сварки вольфрамовой дуговой сваркой представляет собой ручной сварочный стержень ручной подачи. ПОТОКИ Перед выполнением любого процесса сварки необходимо обеспечить чистоту основного металла. Независимо от того, насколько физически очищен базовый металл, он все еще содержит примеси. Эти примеси, называемые оксидами, являются результатом соединения оксигена с металлом и другими загрязнителями в основном металле. Если эти оксиды не удаляются с использованием надлежащего потока, может возникнуть неисправный шов. Термин «поток» относится к материалу, используемому для растворения оксидов, и освобождению захваченных газов и шлаков (примесей) из основного металла; таким образом, поток можно рассматривать как очищающее средство. При выполнении этой функции флюс позволяет сплавленному металлу и основному металу. Различные типы флюсов используются с различными типами металлов; поэтому вы должны выбрать флюс, приготовленный для конкретного основного металла. Кроме того, вы можете выбрать поток на основе ожидаемой пайки, пайки или температуры сварки; например, при пайке, вы должны выбрать поток, который становится жидким при правильной температуре пайки. Когда он расплавится, вы узнаете, что пришло время добавить наполнитель. Идеальный поток имеет правильную текучесть при температуре сварки и, таким образом, покрывает расплавленный металл от окисления. Флюсы доступны во многих различных формах. Существуют флюсы для применения в кислородсодержащем газе, такие как пайка и пайка. Эти потоки обычно поступают в виде пасты, порошка или жидкости. Порошки можно опрыскивать на основном металле, или более полный стержень можно нагреть и опустить в порошок. Жидкостные и пастообразные флюсы можно наносить на наполнительный стержень и на основной металл с помощью щетки. Для экранированной дуговой сварки металла поток подается на электрод. В этом случае поток объединяется с примесями в основном металле, унося их в виде тяжелого шлака, который защищает сварной шов от атмосферы. Вы должны понимать, что ни один поток не является удовлетворительным для универсального использования; однако существует много хороших потоков общего назначения для использования с обычными металлами. В общем, хороший поток имеет следующие характеристики: он является жидким и активным в точке плавления более полного металла. Он остается стабильным и не быстро переходит в пар в температурном диапазоне сварочной процедуры. Он растворяет все оксиды и удаляет их с поверхностей суставов. Он прилипает к металлическим поверхностям, когда они нагреваются, и не забивается и не сдувается. Это не вызывает бликов, что затрудняет просмотр хода сварки или пайки. Его легко удалить после сварки соединения. Он доступен в легко применяемой форме. ВНИМАНИЕ Почти все потоки выделяют пары, которые могут быть токсичными. Используйте ТОЛЬКО в хорошо проветриваемых помещениях. Также хорошо помнить, что для всех сварочных операций требуется достаточная вентиляция, независимо от того, используется ли флюс или нет.

СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Сварной шарнир состоит из двух или более металлических деталей, соединенных сваркой. Пять основных типов сварных соединений - это стык, угол, тройник, круг и край, как показано на рисунке 3-6.

Рисунок 3-6. Основные сварные швы.

Соединение стыка используется для соединения двух элементов, выровненных в одной плоскости (рис. 3-6, вид A). Это соединение часто используется в пластинчатом, листовом металле и трубах. Соединение этого типа может быть квадратным или рифленым. Некоторые из вариантов этого сустава обсуждаются ниже в этом уроке.

Угловые и тройные соединения используются для соединения двух элементов, расположенных под прямым углом друг к другу (рис. 3-6, виды B и C). В поперечном сечении угловое соединение образует L-образную форму, а тройник имеет форму буквы T. Различные конструкции соединений обоих типов используются во многих типах металлических конструкций.

Как видно из названия, круглое соединение производится путем притирки одного куска металла над другим (рис. 3-6, вид D). Это один из самых сильных типов доступных суставов; однако для максимальной эффективности соединения вы должны перекрывать металлы как минимум в три раза больше толщины самого тонкого члена, к которому вы присоединяетесь. Сочленения на коленях обычно используются с припойками и точечной сваркой.

Для соединения краев двух или более элементов, лежащих в одной плоскости, используется краевой шов. В большинстве случаев один из элементов фланцевый, как показано на рисунке 3-6, вид E. Хотя этот тип соединения имеет некоторые применения в пластинчатой конструкции, он более эффективно используется в работе с листовым металлом. Краевое соединение должно использоваться только для соединения металлы толщиной 1/4 дюйма или менее, которые не подвергаются тяжелым нагрузкам.

В вышеуказанных пунктах обсуждались только пять основных типов суставов; однако существует множество возможных вариантов. Позже в этом уроке мы обсудим некоторые из этих вариантов.

ЧАСТИ СОЕДИНЕНИЙ

Хотя существует множество вариаций суставов, части сустава описываются стандартными условиями. Корнем сустава является та часть сустава, где металлы ближе всего друг к другу. Как показано на рисунке 3-7, корень может быть точкой, линией или областью, если смотреть в поперечном сечении. Канавка (рис. 3-8) представляет собой отверстие или пространство, расположенное между краями металлических деталей, подлежащих сварке. Лицом канавки является то, что поверхность металлической части, включенной в канавку, как показано на рисунке 3-8, вид А. Данное соединение может иметь корневую поверхность или край корня. Лицо корня, также показанное на виду А, представляет собой часть подготовленного края детали, которую нужно соединить с помощью канавки, которая не была рифлена. Как вы можете видеть, корневое лицо имеет относительно небольшие размеры. Корневой ребро представляет собой в основном корень с нулевой шириной, как показано на рисунке B.

Рисунок 3-7.-Корень сустава.

Рисунок 3-8. - Линия канавки, корневая поверхность и корневая кромка суставов.

Указанные требования для конкретного соединения выражаются в таких терминах, как угол скоса, угол паза, радиус канавки и отверстие в корне. Краткое описание каждого термина показано на рисунке 3-9.

Рисунок 3-9.-Угол скоса, угол паза, радиус паза и отверстие для швов для сварки.

Угол скоса представляет собой угол, образованный между подготовленным краем элемента и плоскостью, перпендикулярной поверхности элемента.

Угол паза - это полный угол канавки между соединяемыми деталями. Например, если край каждой из двух пластин был скошен под углом 30 градусов, угол паза будет составлять 60 градусов. Это часто называют «включенным углом» между частями, подлежащими соединению с помощью канавки.

Радиус паза - это радиус, используемый для формирования формы сварного шва J- или U-образной канавки. Он используется только для специальных конструкций соединительных пазов.

Отверстие корня относится к разделению между частями, которые должны быть соединены в корне сустава. Его иногда называют «недостатком корня».

Чтобы определить угол скоса, угол паза и отверстие в корне для соединения, вы должны учитывать толщину сварочного материала, тип соединения и способ сварки, который необходимо использовать. Как правило, для газовой сварки требуется больший угол паза, чем ручная дуговая сварка.

Корневое отверстие обычно регулируется диаметром материала наполнителя. Это, в свою очередь, зависит от толщины основного металла и положения сварки. Наличие корневого отверстия имеет важное значение для проникновения корней.

Проникновение корня и совместное проникновение сварных швов показано на рисунке 3-10. Корневое проникновение относится к глубине, при которой сварной шов проходит в корень сустава. Проникновение корня измеряется на центральной линии поперечного сечения корня. Совместное проникновение относится к минимальной глубине, при которой шов паза (или фланца) простирается от его лица в шов, исключая сварную арматуру. Как вы можете видеть на рисунке, термины, проникновение корня и проникновение в сустав, часто относятся к одному измерению. Это имеет место в представлениях A, C и E иллюстрации. Однако в обзоре B показана разница между проникновением корня и проникновением суставов. Вид D показывает только совместное проникновение. Арматура сварки - это термин, используемый для описания металла сварного шва, превышающего металл, необходимый для заполнения шва. (См. Рис. 3-11.)

Рисунок 3-10. - Проникновение корня и совместное проникновение сварных швов.

Рисунок 3-11. - Арматура для сварки.

ТИПЫ СВЯТОЙ

Существует много типов сварных швов. Некоторые из обычных типов, с которыми вы будете работать, - это шарик, паз, филе, наплавка, клейкость, штепсель, слот и сопротивление.

Как начинающий, первый тип сварного шва, который вы научитесь производить, называется сварным швом (называемым просто шариком). Сварочная шайба представляет собой сварочное месторождение, создаваемое одним проходом с одним из процессов сварки. На рисунке 3-12 показан пример сварного шва. Сварочный шов может быть узким или широким, в зависимости от величины поперечного колебания (перемещение в сторону), используемого сварщиком. Когда происходит большое колебание, борт широк; когда мало или вообще нет колебаний, борт узкий. Сварной шов, выполненный с большим количеством ткацкого движения, часто упоминается как шарик стрингера. С другой стороны, сварочный шов, выполненный с боковым смещением, называется переплетением.

Рисунок 3-12. - Простой сварной шов.

Пазовые швы - это просто сварные швы, выполненные в канавке между двумя соединяемыми элементами. Сварка адаптируется к различным стыковым соединениям, как показано на рисунке 3-13. Сварные швы могут быть соединены с одним или несколькими сварными швами в зависимости от толщины металла. Если в канавку нанесены два или более шариков, сварной шов выполняется с многопроходными слоями, как показано на рисунке 3-14. Как правило, многопроходный слой выполнен со стрингерными шариками в ручных операциях. В качестве сварщика вы часто будете использовать сварные швы в своей работе

Рисунок 3-13.-Стандартные канавки.

Рисунок 3-14. - Многопроходные слои.

Рисунок 3-15. - Последовательность слоя сварного шва.

Другим термином, которым вы должны быть знакомы, при создании многопроходного сварного шва, является последовательность наращивания, как показано на рисунке 3-15. Последовательность сборки относится к порядку, в котором шарики многопроходного сварного шва откладываются в суставе.

ЗАМЕТКА Часто инструкции по сварке определяют температуру интервала. Интервальная температура относится к температуре, ниже которой должен быть предварительно нанесен металл наплавленного металла до следующего прохода.

После того, как будут рассмотрены эффекты тепла на металле, в дальнейшем в главе вы поймете важность последовательности нарастания и важность контроля температуры интервала.

Вид поперечного сечения сварного шва (рис. 3-16) имеет треугольную форму. Этот сварной шов используется для соединения двух поверхностей, которые находятся приблизительно под прямым углом друг к другу в коленях, тройниках или угловом соединении.

Рисунок 3-16.-Сварные сварные швы.

Наплавка - это процесс сварки, используемый для нанесения жесткого, износостойкого слоя металла на поверхности или края изношенных деталей. Это один из самых экономичных способов сохранения и продления срока службы машин, инструментов и строительной техники. Как вы можете видеть на рисунке 3-17, сварной шов состоит из одного или нескольких шариков стрингера или плетения. Наплавка, иногда известная как наплавка или намотка, часто используется для наращивания изношенных валов, зубчатых колес или режущих кромок. Вы узнаете больше об этом типе сварки в главе 6 этого учебного пособия.

Рисунок 3-17. - Наплавные сварные швы.

Натяжной сварной шов - это сварной шов, который временно удерживает части сборки в правильном положении, пока не будут сделаны окончательные сварные швы. Несмотря на то, что размеры гвоздильных швов не указаны, они обычно составляют от 1/2 дюйма до 3/4 дюйма в длину, но не более 1 дюйма в длину. При определении размера и количества сварных швов для конкретной работы вы должны учитывать толщину соединяемых металлов и сложность собранного объекта.

Штепсельные и щелевые сварные швы (рис. 3-18) представляют собой сварные швы, выполненные через отверстия или прорези в одном элементе стыкового соединения. Эти сварные швы используются для соединения этого элемента с поверхностью другого элемента, который был открыт через отверстие. Отверстие может быть заполнено или не полностью заполнено металлом сварного шва. Эти типы сварных швов часто используются для соединения лицевой закаленной пластины с мягкой стороны подложки, для установки металлических вкладышей внутри резервуаров или для заполнения отверстий в пластине.

Рисунок 3-18.-Штепсельная вилка.

Сварка сопротивлением - это процесс изготовления металла, при котором температура сварки создается на стыке сопротивлением потоку электрического тока. Это достигается путем зажима двух или более листов металла между медных электродами, а затем пропускания через них электрического тока. Когда металлы нагревают до температуры плавления, давление кучения прикладывается либо вручную, либо автоматически, чтобы сваривать куски вместе. Точечная и шовная сварка (рис. 3-19) - это два распространенных типа процессов сварки сопротивлением.

Рисунок 3-19.-Точечные и шовные сварные швы.

Точечная сварка, вероятно, является наиболее часто используемым типом резистивной сварки. Материал, подлежащий соединению, помещается между двумя электродами и накладывается давление. Затем заряд электричества отправляется с одного электрода через материал на другой электрод. Точечная сварка особенно полезна при изготовлении деталей из листового металла.

Сварка швов является точечной сваркой, за исключением того, что пятна накладываются друг на друга, делая непрерывный сварной шов. В этом процессе металлические части проходят между роликовыми типами электродов. Когда электроды вращаются, ток автоматически включается и выключается со скоростью, с которой детали перемещаются. Сварка швов почти исключительно используется в промышленном производстве.

ЧАСТИ СВЯТОЙ

Для производства сварных швов, соответствующих требованиям к работе, важно, чтобы вы ознакомились с термином, используемым для описания сварного шва. На рисунке 3-20 показан сварной шов и скругленный шов. «У него лицо - открытая поверхность сварного шва на стороне, из которой был изготовлен сварной шов. Носок - это соединение между поверхностью сварного шва и основным металлом. Корень сварного шва включает в себя точки, в которых задняя часть шва пересекает поверхности основного металла. Когда мы смотрим на треугольное поперечное сечение сварного шва, как показано на рисунке В, нога представляет собой часть шва от носка до корня. Горло - это расстояние от корня до точки на поверхности сварного шва вдоль линии, перпендикулярной поверхности сварного шва. Теоретически лицо образует прямую линию между пальцами.

Рисунок 3-20.-Части шва и сварного шва.

ЗАМЕТКА Термины « нога и горло» применяются только к угловым швам.

При определении размера сварного шва (рис. 3-20, вид А) необходимо учитывать такие факторы, как глубина канавки, отверстие в корне и угол паза. Размер сварного шва (вид B) относится к длине ножек сварного шва. Предполагается, что обе ноги равны по размеру, если не указано иное.

Манометр, используемый для определения размера сварного шва, известен как сварочный микрометр. На рис. 3-21 показано, как используется сварочный микрометр для определения различных размеров сварного шва.

Рисунок 3-21. - Использование сварочного микрометра.

Некоторые другие термины, которые вы должны знать, используются для описания областей или зон сварных швов. Как мы обсуждали ранее в этой главе, слияние - это плавление основания и / или более полного металла. Зона слияния, как показано на рисунке 3-22, представляет собой область основного металла, которая фактически расплавляется. Глубина плавления - это расстояние, в течение которого слияние распространяется на основной металл или предыдущий сварочный проход.

Рисунок 3-22.-Зоны в сварном шве.

Другой зоной, представляющей интерес для сварщика, является зона с термическим воздействием, как показано на рисунке 3-22. Эта зона включает ту часть основного металла, которая не была расплавлена; однако структурные или механические свойства металла были изменены сварочным теплом. Поскольку механические свойства базового металла подвержены влиянию сварочного тепла, важно, чтобы вы изучили методы управления вводом тепла. Одним из методов, который часто используется для минимизации потребления тепла, является прерывистый шов. Мы обсуждаем эту и другие методы, когда мы продвигаемся по этой главе; но, прежде всего, мы обсудим некоторые из соображений, влияющих на конструкцию сварного соединения.

Конструкция сварного шва

Детали соединения, который включает как геометрию, так и требуемые размеры, называются совместной конструкцией. Какой тип совместного дизайна лучше всего подходит для конкретной работы, зависит от многих факторов. Хотя сварные соединения разработаны в первую очередь для удовлетворения требований к прочности и безопасности, есть и другие факторы, которые необходимо учитывать. Ниже перечислены некоторые из этих факторов:

Будет ли нагрузка натянута или сжата, и будут ли применяться изгиб, усталость или ударные напряжения

Как будет применена нагрузка; то есть, будет ли нагрузка постоянной, внезапной или переменной
Направление нагрузки, применяемое к соединению
Стоимость подготовки совместного

Еще одно соображение, которое необходимо сделать, - это соотношение прочности соединения по сравнению с прочностью основного металла. Это соотношение называется совместной эффективностью. Эффективное соединение - это такое же сильное, как и основной металл.

Обычно совместный дизайн определяется дизайнером или инженером и включен в планы и спецификации проекта. Тем не менее, понимание совместной конструкции сварного шва позволяет производить более качественные сварные швы.

Ранее в этой главе мы обсудили пять основных типов сварных соединений: стык, угол, тройник, круг и край. Хотя существует множество вариантов, каждое соединение, которое вы свариваете, будет одним из этих основных типов. Теперь мы рассмотрим некоторые варианты конструкций сварных соединений и эффективность соединений.

ВЕДУЩИЕ БУТЫ

Квадратное стыковое соединение используется в основном для металлов толщиной 3/16 дюйма или менее. Соединение достаточно прочное, но его использование не рекомендуется, когда металлы подвержены усталости или ударным нагрузкам. Подготовка сустава проста, так как требуется только совмещение краев пластин; однако, как и в случае любого другого соединения, важно, чтобы он был правильно установлен вместе для всей длины стыка. Также важно, чтобы вы разрешили достаточно отверстия для сустава. На рисунке 3-23 показан пример такого типа сустава.

Когда вы привариваете металлы толщиной более 3/16 дюймов, часто необходимо использовать рифленое стыковое соединение. Цель канавки состоит в том, чтобы придавать соединению необходимую силу. Когда вы используете рифленое соединение, важно, чтобы угол паза был достаточным для того, чтобы электрод мог попасть в соединение; в противном случае сварной шов не будет проникать и может треснуть. Тем не менее, вы также должны избегать избыточного скошения, поскольку это отделяет металл и время сварки. В зависимости от толщины базового металла соединение одностороннее (рифленые только с одной стороны) или двухлопастные (рифленые с обеих сторон). В качестве сварщика вы в первую очередь используете одноручные и двойные V-канавки.

Рисунок 3-23.-Стыковые стыки.

Одностворчатое соединение (рисунок 3-23, вид B) предназначено для использования на пластинах толщиной 1/4 дюйма и толщиной 3/4 дюйма. Каждый элемент должен быть скошен таким образом, чтобы входящий угол для соединения составлял приблизительно 60 градусов для пластины и 75 градусов для трубы. Для подготовки шва требуется специальная скошенная машина (или резак), что делает ее более дорогостоящей, чем квадратное стыковое соединение. Он также требует больше материала наполнителя, чем квадратный шарнир; однако, сустав сильнее, чем квадратный стык. Но, как и при квадратном соединении, не рекомендуется при изгибе в корне сварочного шва.

Двухстворчатый стык (рис. 3-23, вид C) - превосходное соединение для всех условий нагрузки. Его основное применение - на металлах толщиной более 3/4 дюйма, но их можно использовать на более тонкой пластине, где критическая прочность. По сравнению с одновитковым соединением время подготовки больше, но вы используете меньше наполнителя из-за более узкого угла включения. Из-за тепла, полученного при сварке, вы должны чередовать сварочные отложения, сначала сваривать с одной стороны, а затем с другой стороны. Эта практика создает более симметричный сварной шов и минимизирует деформацию.

Помните, что для изготовления сварных швов хорошего качества с использованием паза для соединения вы должны убедиться, что подгонка согласована по всей длине соединения, используйте правильный угол паза, используйте правильное отверстие для корня и используйте правильную поверхность корня для соединения , Когда вы следуете этим принципам, вы производите лучшие сварные швы каждый раз. Другие стандартные резьбовые соединения с канавками включают в себя коническую канавку, J-образную канавку и U-образную канавку, как показано на рисунке 3-24.

Рисунок 3-24.-Приспособления 1 типа сварных швов.

УГЛОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Стыковочный угловой шарнир (рис. 3-25, вид A) предназначен, в первую очередь, для сварки листового металла, который является 12-ти калибратором или тоньше. Он ограничен более легкими материалами, потому что глубокое проникновение иногда затруднено, и дизайн может поддерживать только умеренные нагрузки.

Полуоткрытый угловой шарнир (рис. 3-25, вид B) используется для сварочных материалов, более тяжелых, чем 12 калибров. Проникновение лучше, чем в угловом соединении, но его использование рекомендуется только при умеренных нагрузках.

Полностью открытый угловой шарнир (рис. 3-25, вид C) создает сильное соединение, особенно при сварке с обеих сторон. Он полезен для сварки пластин любой толщины.

Рисунок 3-25. Угловые соединения.

СОВЕТЫ ДЛЯ ТЕЛА

Квадратный тройник (рисунок 3-26, вид A) требует сварного шва, который может быть выполнен на одной или обеих сторонах. Его можно использовать для легких или довольно толстых материалов. Для максимальной прочности на каждой стороне вертикальной пластины должен быть нанесен значительный металл шва.

Одноступенчатый тройник (рис. 3-26, вид B) может выдерживать более сильные нагрузки, чем квадратный тройник, из-за лучшего распределения напряжений. Он обычно используется на пластинах толщиной 1/2 дюйма или менее и где сварку можно выполнять только с одной стороны.

Двухшпиндельный тройник (рис. 3-26, вид C) предназначен для использования при тяжелых нагрузках, и сварка может выполняться с обеих сторон вертикальной пластины.

Рисунок 3-26.-Тэ-суставы.

ЛАПНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Одношарнирное соединение (фиг.3-27, вид A) легко сваривается, так как наполнительный металл просто осаждается вдоль шва. Прочность сварного шва зависит от размера филе. Металл толщиной до 1/2 дюйма и без тяжелых нагрузок может быть сварен с использованием этого соединения.

Когда соединение будет подвергаться тяжелым нагрузкам, вы должны использовать двойное филе (см. Рис. 3-27, вид B). При сварке должным образом прочность этого соединения очень близка к прочности основного металла.

Рисунок 3-27.-Стычки внахлестку,

EDGE JOINTS

Фланцевое соединение (рис. 3-28, вид А) подходит для пластины толщиной 1/4 дюйма или менее и может выдерживать только легкие нагрузки. Подготовка кромки для этого сустава может быть выполнена, как показано в виде B или C.

Рисунок 3-28.-Фланцевые кромки.

Сварочные позиции

Вся сварка выполняется в одном из четырех положений:

Квартира
горизонтальный
вертикальный
накладные расходы

Во всех этих положениях могут быть выполнены сварные швы. На рис. 3-29 показаны различные положения, используемые при сварке пластин. Американское общество сварщиков (AWS) идентифицирует эти позиции по номеру / букве; например, позиция 1G относится к сварному швом, который должен быть выполнен в плоском положении. Здесь 1 используется для обозначения плоского положения, а G обозначает сварку канавки. Для сварного шва, выполненного в плоском положении, обозначение номер / буква 1F (F для филе). Эти обозначения числа / буквы относятся к тестовым позициям. Это должности, которые сварщик должен будет использовать во время испытания на сварку. Как сварщик, есть хорошая возможность, что когда-нибудь вам потребуется сертифицировать или выполнить квалификационный тест на сварку; следовательно,

Рисунок 3-29.-Сварные позиции-пластины.

Из-за силы тяжести положение, в котором вы свариваете, влияет на поток расплавленного наполнителя. Используйте плоское положение, если это вообще возможно, потому что гравитация рисует расплавленный металл вниз в соединение, делая сварку быстрее и легче. Горизонтальная сварка немного сложнее, потому что расплавленный металл имеет тенденцию прогибаться или течь вниз по нижней плите. Вертикальная сварка выполняется в вертикальной линии, как правило, снизу вверх; Тем не менее, на тонком материале спуск или сварка может быть проще. Верхнее положение является самым сложным положением. Поскольку металл шва течет вниз, это положение требует значительной практики с вашей стороны для производства сварных швов хорошего качества.

Хотя термины «плоские», «горизонтальные», «вертикальные» и «надземные» в достаточной степени описывают положения для сварки пластин, они недостаточно описывают положения сварки труб. При сварке труб используются четыре основных контрольных положения (рис. 3-30). Обратите внимание, что позиция относится к положению трубы, а не к месту сварки.

Рисунок 3-30.-Сварной позиционный трубопровод.

Испытательное положение 1G выполнено с трубой в горизонтальном положении. В этом положении трубу прокатывают так, чтобы сварка проводилась в плоском положении с трубой, вращающейся под дугой. Это положение является наиболее выгодным из всех положений сварки труб. Когда вы выполняете сварку в положении 2G, труба размещается в вертикальном положении, поэтому сварка может выполняться в горизонтальном положении. Положение 5G аналогично положению 1G в том, что ось трубы горизонтальна. Но, когда вы используете положение 5G, труба не поворачивается или не прокатывается во время операции сварки; поэтому сварка в этом положении сложнее. Когда вы используете положение 6G для сварки труб, ось трубы имеет угол 45 градусов с горизонтальной и трубкой не прокатывается. Поскольку труба не прокатывается, сварка должна выполняться во всех положениях - плоских, вертикальных, горизонтальных и верхних. Если вы можете сваривать трубу в этом положении, вы можете обрабатывать все другие позиции сварки.

ЗАМЕТКА В сварке труб нет измерительного положения 3G или 4G. Кроме того, поскольку большинство сварных швов сварных швов являются канавками, они обозначаются буквой G

Мы обсудим больше о методах, используемых для сварки в различных положениях позже в этом курсе, но пока давайте поговорим о воздействии тепла на металл.

Расширение и сокращение

Когда металл нагревается, металл расширяется. После охлаждения металл сжимается и пытается возобновить свою первоначальную форму. Эффекты этого расширения и сжатия показаны на рисунке 3-31. View A показывает панель, которая не ограничена каким-либо образом. Когда бар нагревается, он может свободно расширяться во всех направлениях. Если бару разрешено охлаждать без ограничений, он сжимается до первоначальных размеров.

Рисунок 3-31.-Эффекты расширения и сжатия.

Когда стержень зажимается в тисках (вид B) и нагревается, расширение ограничивается неограниченными сторонами бара. Когда бар начинает охлаждаться, он все равно сжимается равномерно во всех направлениях. В результате стержень теперь деформируется. Он стал более узким и толстым, как показано на рисунке C.

Эти же силы расширения и сжатия действуют на металл сварного шва и основной металл сварного соединения; однако, когда два куска металла свариваются вместе, расширение и сжатие могут быть неравномерными во всех частях металла. Это связано с разницей в температуре от фактического сварного соединения к краям стыка. Это различие в температуре приводит к внутренним напряжениям, искажениям и короблению. На рисунке 3-32 показаны некоторые из наиболее распространенных трудностей, с которыми вы, вероятно, столкнетесь.

Рисунок 3-32.-Искажение, вызванное сваркой.

Когда вы привариваете одностворчатое соединение (рис.3-32, вид А), самая высокая температура находится на поверхности расплавленной лужи. При движении по направлению к корню сварного шва и от сварки температура уменьшается. Из-за высокой температуры расплавленного металла это место, где наибольшее разложение и сжатие. Когда сварной шов начинает охлаждаться, поверхность сварного шва сжимается (или сжимается) больше всего, что вызывает коробление или искажение. Вид B показывает, как эти же принципы применяются к тройнику. Виды C и D показывают искажения, вызванные сваркой борта на одной стороне пластины и свариванием двух пластин вместе без надлежащих прихваточных швов.

Все металлы, подверженные нагреву во время сварки, расширяются в направлении наименьшего сопротивления. И наоборот, когда металл охлаждается, он сжимается на ту же сумму; поэтому, если вы хотите предотвратить или уменьшить искажение сварки, вам необходимо использовать какой-либо метод для преодоления эффектов нагрева и охлаждения.

КОНТРОЛИРУЮЩИЙ ДИСТОР

Вы можете контролировать искажения, вызванные расширением и сжатием во время сварки, следуя простым процедурам, перечисленным здесь.

Правильная подготовка к краю и отделка

Как обсуждалось ранее в этой главе, надлежащая подготовка кромки и заправка необходимы для сварки хорошего качества. Удостоверившись, что ребра правильно скошены, а расстояние достаточное, вы можете ограничить эффекты искажения. Кроме того, вы должны использовать сварные швы, особенно на длинных суставах. Сварные швы должны располагаться на расстоянии не менее 12 дюймов друг от друга и работать примерно в два раза больше толщины сварного шва.

Управление вводом тепла

Вы должны понимать, что чем быстрее выполняется сварка, тем меньше тепла поглощается основным металлом. По мере накопления опыта сварки вам будет легче сваривать шов с минимальным количеством тепла, просто ускоряя процесс сварки.

Независимо от вашего опыта, часто необходимо использовать сварочный метод, предназначенный для управления вводом тепла. Применяется прерывистый сварной шов (иногда называемый шовным сварным швом), вместо одного непрерывного сварного шва. Когда вы используете прерывистый сварной шов, короткий шов производится в начале соединения. Затем вы переходите к центру шва и свариваете несколько дюймов. Затем вы свариваете на другом конце сустава. Наконец, вы возвращаетесь к концу первого сварного шва и повторяете цикл до завершения сварки. На рисунке 3-33 показан прерывистый шов.

Рисунок 3-33.-Прерывистые сварные швы.

Другим методом управления вводом тепла является обратный метод (рис.3-34). При использовании этого метода вы наносите короткие швы с правого налево вдоль шва.

Рисунок 3-34. -Стальная сварка.

Разогрейте металл

Как обсуждалось ранее, скорости расширения и сжатия неравномерны в структуре во время сварки из-за различий в температуре по всему металлу. Чтобы контролировать силы расширения и сжатия, перед сваркой предварительно разогревайте всю конструкцию. После завершения сварки вы можете медленно охлаждать конструкцию. Подробнее о подогреве и последующем нагревании мы обсудим далее на этом учебном курсе.

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 415; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!