Обратноступенчатый способ сварки длинных швов

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Обратноступенчатый способ — сварка

Обратноступенчатый способ сварки применяют для однослойных и многослойных швов. [1]

При многослойном обратноступенчатом способе сварки начала и концы отдельных ступеней в каждом проходе следует смещать относительно предыдущих на 20 — 40 мм. [3]

При сварке длинных швов листовых конструкций применяют обратноступенчатый способ сварки . [4]

Способ, показанный на рис. 60 д, предпочтителен, называется он так: обратноступенчатый способ сварки от середины к краям шва вразбивку. [5]

Для избежания возникновения значительных деформаций необходимо соблюдать следующие правила: применять электроды большого диаметра и большие величины тока; вести сварку одновременно двумя сварщиками; применять обратноступенчатый способ сварки . [7]

При автоматической сварке однослойных швов любой длины и при сварке коротких швов ( до 300 мм) вручную их заваривают от начала до конца — напроход. При обратноступенчатом способе сварки весь шов разбивают на отдельные участки длиной 100 — 300 мм. [9]

Во время сварки и особенно наплавки необходимо избегать непрерывного подвода тепла в одном направлении. Для этой цели используется обратноступенчатый способ сварки , сварка и наплавка вразброс. При наплавке больших поверхностей их разбивают на ряд равносторонних треугольников или прямоугольников с длиной сторон 130 — 150 мм. Каждую из таких маленьких площадок наплавляют паралелельными валиками, но при переходе от площадки к площадке направление наплавляемых валиков изменяют. Рекомендуется наплавка с перерывами. В этом случае исключается возможность непрерывного и интенсивного нарастания внутренних напряжений и деформаций. [10]

Сварку ведут от центра к краям. Лучшие результаты получаются при обратноступенчатом способе сварки . [11]

При монтаже решетчатых металлических конструкций монтажные швы сваривают ручной электродуговой сваркой, полуавтоматической порошковой проволокой и в защитной среде углекислого газа. При сварке рельсов подкрановых путей применяют ванную сварку. При этом сварку низкоуглеродистых сталей выполняют во всех пространственных положениях электродами Э42, Э42А, Э46 и Э50 с применением существующих приемов и технологии ручной электродуговой сварки — поперечного колебания электрода поперек угла раскрытия шва, обратноступенчатого способа сварки длинных швов , сварки горкой и каскадным методом, а также сварки углом назад и вперед. Сварку порошковой проволокой применяют только в нижнем положении. [12]

Длину участка выбирают такой, чтобы провести сварку целым чис — Лом электродов. 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. [13]

Можно также взять флюс, состоящий из смеси 50 % буры и 50 % борной кислоты или 80 % буры и 20 % окиси кремния. Флюс замешивается на воде до консистенции сметаны. На кромки изделия он наносится за 15 — 20 мин до сварки. Наносить флюс необходимо с лицевой и с обратной сторон кромок. Для уменьшения коробления применяется обратноступенчатый способ сварки , причем начинают сварку на расстоянии 75 — 100 мм от края изделия. Желательно также св-арку вести на медной или стальной подкладке, что усиливает отвод тепла от шва. Сварку следует вести быстро и в один проход, колебаний проволокой не производить. Сварочная ванна должна быть покрыта тонким слоем шлака, а конец проволоки — погружен в ванну. Сварка производится как левым, так и правым способами. [14]

После приемки узлов конденсатора-холодильника производят сортировку узлов и деталей ящика с учетом последовательности их сборки и монтажа. Сборку ящика начинают со сборки днища. Листы днища собирают встык с зазором 3 — 4 мм на прихватках через 300 — 400 мм. По окончании сборки днища листы днища сваривают с применением главным образом полуавтоматической или автоматической сварки. Швы сваривают без разделки кромок на остающейся стальной подкладке толщиной 2 — 3 мм и шириной 300 — 400 мм, которую прихватывают перед стыковкой листов. Сварку ведут от центра к краям. Лучшие результаты получаются при обратноступенчатом способе сварки . [15]

Сварка листового металла

Содержание:

• Способы сварки.
• Подготовка к сварке.

Сварка листового металла может производиться с использованием присадочного материала и без него. Сварку пластин толщиной до двух миллиметров можно производить с отбортовкой кромок без применения присадочного материала. Листы толщиной 2 — 5 мм свариваются с помощью присадочной проволоки, а разделка кромок у листов с толщиной превышающей 5 мм осуществляется исходя от толщины применяемого металла. При большом угле разделки полностью проваривается корень шва, при этом увеличивается масса наплавленного металла в связи с чем, уменьшается производительность труда. Малый угол разделки трудно проваривает корень шва. Обычно угол разделки составляет примерно 70-90 градусов. Режим сварки выбирается исходя из форм и габаритных размеров изделия, а также теплофизических свойств используемого металла. К параметрам режима относятся состав пламени, мощность пламени, расход присадочного материала, диаметр присадочной проволоки.

Способы сварки.

При проведении сварки длинных швов применяются ступенчатый или обратноступенчатый способ положения швов, он разбивается по длине на участки по 100 – 250 мм и сваривается с перекрытием каждого следующего участка с предыдущим на 10 – 20 мм. Данный способ сварки способствует значительному уменьшению деформации.

При сварки тонколистовых конструкций без примеси присадочных материалов с оплавление кромок используются различные виды соединений. Основными являются: сварка двух листов с отбортовкой кромок в стык (для сложных сплавов), сварка угловых швов с отбортовкой одного листа (при сварки коробов, баков), сварка отбортованного днища с цилиндрической обечайкой (для сосудов и бочек), сварка листов встык без отбортовки кромок на подкладке (где допускаются ослабленные швы), приварка днища к отбортованному корпусу (когда отбортовка кромок днища невозможна), сварка конструкций ребристых, сварка стыков труб.

Для сварки деталей при толщине более 4 мм используется многослойная сварка, шов заполняется несколькими слоями. Сварка осуществляется короткими участками, стыки валиков при этом на различных слоях совпадать не должны. Перед наложением каждого слоя производится очистка предыдущего до металлического блеска, это необходимо для повышения плотности и прочности сварного соединения. Преимущество многослойной сварки в том, что зона нагрева металла меньше, чем при однослойной, а также возможность проковки шва перед наложение другого слоя. Как недостаток можно указать увеличение расхода газов и уменьшение производительности процесса. Исходя из того что при сварке черных металлов, толщина которых превышает 5 мм, применяется в основном дуговой метод, многослойная газовая сварка менее востребованная.

Подготовка к сварке.

Газовая сварка листового металла начинается с подготовительных работ. Перед началом необходимо очистить края используемого для сварки металла и участки, прилегающие к кромке от пыли, грязи, ржавчины, краски и т.д. Очищают края пламенем сварочной горелки и металлической щеткой. Свариваемые детали соединяют прихватками, т.е. сваривают короткими швами для того, чтобы зазор между ними в процессе сварки оставался постоянным. Размеры прихваток зависят от длины шва и толщины используемого металла. Длина прихваток при сварке тонкого металла не должна превышать 5 мм, толстого 30 мм. Стыковые швы сваривать между собой можно и без прихваток, для этого необходимо в процессе сварки укладывать листы так, чтобы они между собой образовали небольшой угол и в результате постоянный зазор сохранится. Внешний вид, качество, прочность и надежность сварного соединения во многом зависит от тщательной и правильной сборки и подготовки деталей.

Необходимо отметить, что сварку листового металла и последующую обработку выполняют в специально оборудованных помещениях. Сварочные работы осуществляют только квалифицированные специалисты, которые знают до тонкостей весь процесс сварочных работ, а также быстро и качественно делают свою работу.

Обратноступенчатый способ сварки длинных швов

Для начинающих сварщиков очень важно овладеть навыком зажигания дуги. Зажигание дуги при электродуговой сварке выполняется кратковременным прикосновением конца электрода о поверхность металла.

«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 электродуговой сварке приведены на рисунке 2.

Существуют различные способы выполнения швов по длине и сечению. Выбор способа выполнения швов определяется длиной шва и толщиной свариваемого металла. Условно считают швы длиной 250 мм – короткими, швы длиной 250-1000 мм – средними, швы длиной более 1000 мм – длинными.

Короткие швы по длине сваривают обычно «на проход». Швы средней длины сваривают от середины к краям, либо обратноступенчатым способом. Длинные швы однопроходных стыковых соединений и первый проход многопроходных швов сваривают от середины к концам обратноступенчатым способом, а в соединениях с угловыми швами также от середины к концам обратноступенчатым способом.

Обратноступенчатая сварка является наиболее эффективным методом уменьшения остаточных 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. При этом каждый слой средней и верхней части шва может выполняться как за один проход, так и за два и более.

С точки зрения уменьшения остаточных деформаций электродуговая сварка за один проход предпочтительнее. Если ширина шва достигает 14-16 мм, то чаще применяется многопроходный способ сварки швов.

При сварке металла большой толщины выполнение каждого слоя «на проход» является нежелательным. Такой способ приводит к значительным деформациям и образованию трещин в первых слоях, т.к. 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.

При каскадном методе заполнения шва весь шов разбивается на короткие участки в 200 мм. И электродуговая сварка каждого участка производится таким методом. По окончании сварки первого слоя первого участка электродуговая сварка не останавливается: продолжают выполнение первого слоя на соседнем участке. При этом каждый последующий слой накладывается на не успевший остыть металл предыдущего слоя.

Прежде чем приступить к сварке, необходимо 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 и техническими условиями. На общем виде указывается обозначение сварных швов. Очень важным является правильный выбор сварочного оборудования для электродуговой сварки. Компания ELECTREX представляет перспективное сварочное оборудование — энергосберегающий источник питания со звеном повышенной частоты (инвертор). Трехфазный сварочный инвертор ТР 301, имея небольшой вес, справляется с большими трудностями. Он легко сваривает различные группы конструкционных сталей, углеродистые стали, легированные стали, высоколегированные стали (нержавеющие стали), медь, латунь и даже цинк.

При электродуговой сварке малоуглеродистых сталей в зависимости от прочностных показателей металла широко используются электроды с рутиловым покрытием типа Э42 и Э46, например, АНО-6, АНО-4 и др. Для сварки ответственных стальных конструкций применяют электроды с основным покрытием типов Э42А и Э46А. Например, УОНИ-13/45, АНО-4 и др.

Для защиты глаз сварщика от ультрафиолетового и инфракрасного излучений при электродуговой сварке лучше всего использовать маски фирмы ТЕКМЕН ADF 715S.

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).

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.

Обратноступенчатый способ сварки

Содержание:

1. Виды швов
2. Преимущества метода
3. Выполнение обратноступенчатого метода
4. Обратный провод
5. Интересное видео

Обратноступенчатым называется особенный вид сварки. При его применении весь шов разделяют на участки, а затем каждый из них заваривают поочередно в направлении, противоположном увеличению его длины. Окончание конкретной ступени совпадает с началом предыдущей. Обратноступенчатый способ сварки предполагает предварительное разделение всей протяженности свариваемого шва на одинаковые участки. Их размер зависит от размера шва.

Виды швов

Сварные швы в зависимости от длины делятся на короткие, средние и большие. Максимальная длина первых — 300 мм. Средние находятся в диапазоне от этой величины до 1000 мм. А длинные, соответственно, обладают протяженностью свыше 1000 мм. Принадлежность к каждому из видов определяет способ сваривания.

Короткие сваривают в одном и том же направлении, перемещая электрод беспрерывно. Средние делят на некоторое количество одинаковых ступеней. Затем сварку производят одним из двух способов: от середины к краям или в одном направлении.

Длину ступени выбирают таким образом, чтобы при ее сварке расходовались 2-4 электрода. Обратноступенчатый способ сварки длинных швов осуществляется от середины шва к его краям. Вторым вариантом является сварка вразброс.

Преимущества метода

Важно понимать, для каких целей используется схема обратноступенчатой сварки. Обратноступенчатая сварка является эффективным методом сведения к минимуму деформаций и напряжений, возникающих при работе. Кроме того, такой способ помогает избегать коробления свариваемых деталей.

Напряжение внутри детали появляется вследствие неодинакового нагревания и понижения температуры различных ее частей, когда происходит их сжатие и расширение. Уменьшение размеров сварочной ванны как следствие ее усадки может привести к деформациям частей металлических изделий, граничащих со швом. Это происходит потому, что при остывании она сужается, что приводит к растягиванию ближайших слоев металла и появлению в них перекосов.

При грамотном выполнении работы напряжения внутри хотя и присутствуют, но сильных деформаций свариваемых изделий не вызывают. Данный способ уменьшает внутренние напряжения. При наложении соседних маленьких участков шва деформации в них имеют противоположные направления.

Выполнение обратноступенчатого метода

Метод предполагает применение электродов, имеющих большой диаметр. Разновидностями обратноступенчатой сварки являются движение от середины шва к краям и вразброс.

При работе необходимо соблюдать существующие правила электробезопасности. Все виды электросварочного оборудования должны иметь паспорт с отметкой о последней дате поверки и инструкцию по эксплуатации.

Обратный провод

Необходимо разбираться в такой тонкости, как обратный провод, и что допустимо применять в его качестве при сварке. Обратный провод при сварочных работах — это провод, обеспечивающий соединение с источниками тока. В качестве него используются:

• провода — жесткие и гибкие;
• шины в виде полосок минимального сечения 40х4 мм из стали или алюминия;
• сварочные плиты.

Обратный провод обязан иметь такую же изоляцию, как и прямой. Элементы, которые используются для него, должны быть надежно соединены между собой.

Интересное видео

Обратноступенчатая сварка – шаг за шагом в обратном направлении. Классификация швов и способы их выполнения в зависимости от длины

ГОСТ 2601-84 «Сварка металлов. Термины и определения основных понятий» классифицирует: сварка обратноступенчатым методом – это сварка, при которой шов выполняется следующими друг за другом участками в направлении, противоположном общему приращению шва.

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.

Классификация швов в зависимости от длины

Короткими считают участки до 300 мм.

Средними – от 300 до 1000 мм. Дистанцию делят на несколько зон, каждую сваривают в направлении, противоположном предыдущей. Протяжённость соединений выбирают так, чтобы на них уходило от 2 до 3 целых электродов.

Длинные – больше 1000 мм. Делают обратноступенчатым способом от середины к краям. Соединения такой протяжённости применяют в судостроении и при изготовлении резервуаров большого объёма.

Сварка швов различной протяженности: а — от середины к краям шва; б — обратно-ступенчатым способом от одного конца шва к другому; в, г — обратно-ступенчатым способом от середины к краям шва; д — обратно-ступенчатым способом от середины к краям шва вразбивку

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:

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.