Сварка многопроходных швов полуавтоматом

Основы техники сварки металлов полуавтоматом и инвертором

Для получения неразъемного соединения однородных (металлы) или разных по качеству (керамика, металл) деталей применяют сварку. За счет плавления материалов удается получить устойчивый к нагрузкам, недеформируемый и прочный рабочий шов между элементами. В бытовых условиях безопаснее и надежнее для начинающих применять электродуговую сварку, используя специальный сварочный аппарат (инвертор, полуавтомат). Задача оператора не просто соединить два элемента, а создать красивый, прочный, надежный и неразъемный рабочий шов. А для этого должна быть изучена техника сварки полуавтоматом и инвертором различных по толщине материалов.

Расходным материалом при работе с первым видом оборудования будет проволока (тонкостенные детали), со вторым — электроды (сваривание толстых деталей). Нужно освоить:

• Принципы подбора расходных материалов: диаметр, длина.
• Способы поджига дуги.
• Виды сварных швов, их назначение и характеристики.
• Работу с дугой.

Наглядно с процессом дуговой сварки поможет ознакомиться видео.

Определение характеристик электрической дуги

Одно из основных условий получения качественного и надежного рабочего шва — корректный подбор длины дуги и диаметра расходного элемента. Поэтому для начинающих сварщиков важно запомнить следующее правило: габариты дуги должны быть равны 0,5-1,1 от параметров электрода (2.5, 3.25, 4, 5 мм) или проволоки (до 2-2,25 мм). Правила техники сварки полуавтоматом и инвертором гласят, что оператор обязательно должен поддерживать в ходе процесса заданную (корректную) длину электросварочной дуги. Если отступить от правила, то последствия будут следующими:

• окисление оплавленного металла — длинная дуга;
• прерывание дуги — короткая;
• деформация рабочего шва — длинная;
• припай расходного элемента к деталям — короткая дуга;
• азотирование оплавленного материала — длинная;
• повышенная пористость структуры рабочего шва — длинная;
• разбрызгивание оплавленного материала — длинная.

Если сваривать детали, не поддерживая постоянной величину дуги, то процесс дуговой сварки нарушается: неустойчивое, неравномерное горение, некорректная глубина провара, пожароопасность процедуры и т.д. Рабочий шов будет иметь неправильную форму и однородную структуру, размеры. Чтобы облегчить процесс, для начинающих производители расходных материалов (только при работе с электродами большого диаметра) в паспорте указывают желательную величину дуги.

Возбуждение дуги: правила и способы поджига

Если ранее оператором не рассматривалась техника электродуговой сварки с помощью инвертора или полуавтомата, тогда процесс лучше начинать изучать с самых азов — с поджига или возбуждения дуги. Сложности связаны с прикипанием основания стержней к поверхности соединяемых материалов. Поэтому новичкам нужно запомнить главное правило сварки инвертором: при поджиге прикосновение электрода к деталям должно быть кратковременным. Чтобы возбудить дугу используют один из методов поджига:

• слегка (секундная задержка) прикоснуться стержнем к поверхности детали и быстро разделить объекты. Надо отвести электрод на расстояние не менее 4 мм.
• боковое протягивание стержня по поверхности детали и отвод электрода. Расстояние разделения объектов — 4-4, 5 мм.

Если секундная задержка не удалась, стержень обязательно прикипит к детали. Отрывать его нужно, применяя вращение. Поворачивая расходный элемент в сторону, резким движением срывают его. На видео показано, как правильно выполнить возбуждение сварочной электрической дуги.

Положение стержня при оформлении различных видов швов

Соединения принято делить на стыковочные, потолочные, угловые, горизонтальные, нахлестные, вертикальные, тавровые и прочие. Характеристики пространства между деталями определяют количество проходов, за которые удастся положить ровный и качественный шов. Меленькие и короткие соединения выполняют одним проходов, длинные — несколькими. Накладывать шов можно непрерывно либо точечно.

Выбранная техника сварки определит прочность, устойчивость к нагрузкам и надежность места соединения деталей. Но прежде чем выбрать схему работы, необходимо определиться с положением стержня. Его определяют:

• пространственное положение места соединения;
• толщина свариваемого металла;
• марка металла;
• диаметр расходного элемента;
• характеристики покрытия электрода.

Корректный выбор положение стержня определяет прочность и внешние данные места соединения, а техника сварки швов в различных положениях будет следующей:

• «От себя», или «вперед углом». Стержень при работе наклонен на 30-600. Инструмент продвигается вперед. Такую технологию применяют при соединении вертикальных, потолочных и горизонтальных стыков. Также применяется эта техника для сварки труб — электросваркой удобно соединять неповоротные стыки.
• Под прямым углом. Способ подходит для сваривания труднодоступных стыков, хотя его считают универсальным (можно сваривать места с любым пространственным расположением). Положение стержня под 900 усложняет процесс.
• «На себя», или «назад углом». Стержень при работе наклонен на 30-600. Инструмент продвигается по направлению к оператору. Эта техника сварки электродом подходит для угловых, коротких, стыковых мест соединения.

Правильно подобранное положение инструмента гарантирует и удобство выполнения запайки стыка, и позволяет следить за корректным проплавлением материала. Последний факт обеспечивает качественное формирование и прочность рабочего соединения. Правильная техника сварки инвертором — проплавление материалов на незначительную глубину, отсутствие брызг, равномерный захват кромок стыка, равномерное распределение расплава. Каким должен получиться соединительный сварочный шов можно увидеть видео для начинающих сварщиков.

Особенности перемещения дуги при выполнении дуговой сварки

Корректное движение сварной электрической дугой обеспечивает качество и надежность соединительного шва. Описываемая техника дуговой сварки предполагает перемещение дуги в следующих направлениях:

• Поступательном — вдоль оси расходного элемента. Служить для поддержания заданной длины дуги. Правило: продвижение электрода должно согласовываться с укорочением стержня.
• Продольном — вдоль оси рабочего шва. Используется для формирования сварочного ниточного валика. Толщина его напрямую будет зависеть от скорости движение стержня и его габаритов (валик толще на 3 мм диаметра расходного элемента). Валик образует первичную спайку.
• Поперечном — поперек соединительного шва. Концом стержень совершают колебательные движения. Характеристики соединяемых материалов, расположение стыка и его размер, требования к рабочему шву и другие параметры определяют размах поперечных движений. Движения завершают формирование сварочного соединения. Его ширина будет колебаться в пределах 1,5-5 диаметров используемого стержня.

Чтобы стала понятной эта техника сварки инвертором для начинающих, уточним: все три движения стержнем постепенно накладываются друг на друга, формируя прочное и неразъемное соединение материалов. Поступательно-колебательные движения концом стержня могут иметь различную фигурную траекторию (классических вариантов 11). Каждый из них подходит (удобен) для определенного вида шва. Но вариант фигурного перемещения стрежня подбирают не только по пространственному положению стыка, но и по прочностным характеристикам будущего шва. Для начинающих сварщиков важно запомнить, что перемещение электрической дуги должно быть таким, чтобы края привариваемых объектов расплавлялись с образованием достаточного объема наплавленного металла. Чрезмерный оплав — неаккуратный стык, недостаточный — слабый шов.

При работе с длинными или сложными стыковочными объектами придется выполнять замену стержня. Процедура следующая:

• процесс прервать;
• сменить расходный элемент;
• сбить шлак с остывшего шва;
• возбудить электрическую дугу — поджиг делают на расстоянии 12-13 мм от воронки, которая появилась в конце шва;
• подвести стержень к воронке;
• сформировать сплав из нового и старого стержня;
• завершить перемещение расходного элемента.

Перемещения дуги, которые использует техника сварки инвертором, на видео для начинающих проиллюстрированы детально.

Коротко о схемах сварки и видах соединительных швов

Схема заполнения места соединения деталей будет определять эксплуатационные и прочностные характеристики сварного шва. Поэтому любая техника сварки, в частности дуговой сварки, классифицирует последние по длине и сложности. Различают:

• Короткие стыки (до 300 мм). Заваривание выполняют в один проход — от начала до конца.
• Стыки средней длины (от 300 до 1000 мм). Процесс начинают от середины стыка и ведут к краям. Может использоваться и обратноступенчатый метод — место соединение условно разбивается на несколько равных промежутков, каждый из которых заваривается последовательно в одном направлении.
• Длинные стыки (свыше 1000 мм). Заваривание шва проводится обратноступенчатым методом (самые короткие), каскадом, горкой, блоками (способы вразброс).

На видео продемонстрировано корректное сваривание стыков несколькими видами швов. После его формирования, важно правильно заварить кратер. Нельзя резко обрывать конец шва. Нужно постепенно удлинять дугу, завершив движения стержнем. Процесс сварки заканчивает с ее обрывом. Закрепить теоретический материал поможет видео.

Сварка многопроходных швов полуавтоматом

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.

Сварка многопроходных швов полуавтоматом

Прайс «Электроды»

Прайс «Проволока»

ООО «СЗСМ» с апреля 2020 года начинает упаковку сварочных электродов в пачку с обновлённым дизайном.

На пачке по-прежнему размещён логотип компании, являющийся гарантом качества продукции производства ООО «СЗСМ».

Почему крупнейшие строительные компании выбирают сварочные материалы СЗСМ:

• — отличное качество, которое подтверждено международными и национальными призами;
• — широкий ассортимент:более 70 марок электродов для всех видов сварки; стальная проволока сплошного сечения для сварки в среде защитных газов, проволока для сварки под флюсом.
• — развитая сеть сбыта и поддержки покупателей;
• — привлекательные —>цены на сварочные материалы;
• — современная упаковка для сохранения качественных характеристик продукции;
• — свой научно-исследовательский центр обеспечивает постоянное совершенствование и высочайшие характеристики электродов и сварочной проволоки, выпускаемых предприятием.

Разработка и производство сварочных материалов

Номенклатурный ряд сварочных материалов, выпускаемых СЗСМ, регулярно расширяется. В исследовательском отделе проходит испытания сырьё для производства готовой продукции, исследуются новые компоненты, что позволяет использовать в процессе производства сырьё и компоненты исключительно с качественными характеристиками.

В начале 2011 года на Судиславском заводе сварочных материалов введен в эксплуатацию новый цех по производству сварочной проволоки мощностью 6000 тонн в год.

Основными видами выпускаемой сварочной проволоки являются:

• Омедненная и полированная, со специальным графитовым покрытием, проволока Ø 0,8 — 1,6 мм для сварки в среде инертных газов;
• Омедненная сварочная проволока различных марок сталей Ø 2,0 -5,0 мм для сварки под флюсом.

Сварочная омедненная проволока изготавливается на оборудовании производства фирм Koch (Германия) и WWM (Италия).

Подробнее о комплексе оборудования

Продажа электродов с завода-производителя

Выполняем комплексное снабжение сварочными материалами предприятий различных отраслей промышленности. Во многих регионах России открыты наши представительства, где можно купить оптом электроды по нержавейке, для сварки углеродистых и других видов сталей, а также сварочную проволоку для сварки в среде защитных газов и для сварки под флюсом.

Проконсультируйтесь со специалистами: мы поможем подобрать сварочные электроды нужного типа. С использованием сварочных материалов производства СЗСМ выполнено множество ответственных конструкций. Электроды марок СЗСМ, УОНИ, АНО, проволока СВ-08Г2С, СВ-08А известны надежностью сварного соединения. Полный ассортимент продукции всегда в наличии на складе завода.

Полуавтоматическая сварка

Сегодня очень популярна полуавтоматическая сварка, рассмотрим, что это такое и в чем преимущества такой сварки.

Полуавтоматическая сварка применяется при сваривании металлоконструкций с криволинейными швами несущественной

длины. Данная технология предназначается как для крупносерийного, так и для мелкосерийного изготовления. Однако чаще всего в массовом производстве используется автоматическая сварка.

Благодаря полуавтоматической сварке можно объединять металлические компоненты с толщиной от 2 до 30 мм. Детали можно соединять такими способами:

• — со скосом кромки;
• — без скоса кромки;
• — с одно- и двухсторонними стыковыми швами;
• — с одно- или многопроходными угловыми швами.

Сварка полуавтоматом используется:

• — для сварки прорезных швов;
• — для сварки швов в нахлесточных соединениях.

Технологические особенности полуавтоматической сварки

Давайте рассмотрим особенности самой технологии полуавтоматической сварки.

Полуавтоматическая сварка производится благодаря применению переменного тока. Иногда используется сварка на постоянном токе. В процессе подготовительного этапа область сварки засыпают флюсом. Во время передвижения электрода по поверхности свариваемых торцов дуга возбуждается. Держатель перемещается на весу с помощью рук или на специальный костыль с помощью опоры.

Получение качественного шва возможно только при обеспечении точного направления электрода вдоль шва.

Основным недостатком полуавтоматической сварки является невозможность контроля над формированием сварочного шва.

Сварка электрозаклепками

Угловые швы тавровых соединений свариваются электрозаклепками. В данном случае держатель перемещается от конца одного шва к началу следующего без отключения сварочного тока. Сварка электрозаклепками ведется при необходимости выполнения нахлестовых соединений. Если вдруг толщина верхнего листа более 10 мм, тогда в нем пробиваются отверстия немного большего диаметра, чем диаметр электродной проволоки. Электрозаклепка производится специальными шланговыми полуавтоматами. В этом случае электрод в дугу не подается, а закорачивается на изделии рабочим концом.

При сварке электрозаклепками используется флюс или флюсовые шайбы, в составе которых имеется 90% мелкозернистого флюса и 10% жидкого стекла. Дуга после возбуждения продолжает гореть до естественного обрыва. Затем после зачищения электрода сваривается следующая электрозаклепка.

Автоматическая и полуавтоматическая сварка благодаря плавящемуся электроду

В виде плавящего электрода в автоматической и полуавтоматической сварках используется проволока, подающаяся в область сварки с поворотного барабана. Скорость подачи проволоки избирается в зависимости от скорости плавления металла, из которого она изготовлена.

При автоматической сварке благодаря плавящимся электродам длина дуги остается практически неизменной, обеспечивая значительное качество сварного шва. Защита области сваривания осуществляется с помощью защитного газа или сыпучего флюса.

При расплавлении флюса под воздействием дуги вокруг сварного соединения образуется жидкий шлак, отлично защищающий область сварки от воздействия кислорода, азота, водорода. Расплавленный флюс также препятствует разбрызгиванию расплавленного металла, увеличивая тем самым производительность сварочных работ.

К преимуществам автоматической сварки также относят непрерывность процесса, высокую производительность сварочных работ, отличное качество сварного шва. Еще больше увеличить производительность работ при использовании автоматической сварки позволяет использование многодуговой технологии. Эти преимущества обеспечивают большую популярность автоматической сварки, которая все больше вытесняет ручную дуговую сварку и полуавтоматические методы.

Ручная дуговая сварка трубопроводов

Основы ручной дуговой сварки трубопроводов

Современные способы строительства магистральных трубопроводов и резервуарных конструкций позволяют в значительной степени механизировать процессы сварки и более широко применять сварочные автоматы и полуавтоматы. Однако это не исключает необходимости применения ручной сварки для неповоротных стыков при соединении секций труб в плети и непрерывную нить, а также для дополнительных работ на трассе и строительной площадке, например для приварки криволинейных участков к прямолинейным и сварки замыкающего вертикального монтажного стыка на резервуаре и т. д. Ручную электродуговую сварку при строительстве магистральных трубопроводов применяют преимущественно для выполнения корневого (первого) слоя шва при сборке труб в секции или секций в плеть и всех слоев шва (корневого, заполняющих и облицовочного) при поворотной сварке труб в секции, когда имеется небольшой объем сварочных работ, и для выполнения всех слоев шва при сварке неповоротных стыков между секциями или в других случаях неповоротной сварки. При сооружении резервуарных конструкций ручную электродуговую сварку применяют для тех стыков, где использовать автоматы или полуавтоматы затруднительно из-за небольшой протяженности стыка или ограниченного пространства для расположения сварочных установок. При разработке технологии ручной сварки обычно выбирают: вид подготовки кромок, тип шва, род и силу тока, тип электродов, скорость сварки, последовательность наложения швов.

Тип электродов выбирают исходя из необходимости получения механических свойств металла шва, равных свойствам основного металла при высокой производительности процесса. Выбранный электрод должен создать требуемый провар внутренних кромок изделия, обеспечивая удержание металла от стекания во всех пространственных положениях в сочетании с плавным очертанием внешней поверхности валика шва. Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины металла при сварке швов стыковых соединений и от катета шва при сварке угловых и тавровых соединений:

При сварке многопроходных стыковых соединений трубопроводов, сферических резервуаров корневой шов обычно выполняют электродами диаметром 3-4 мм с тем, чтобы улучшить провар корня шва. При сварке угловых и тавровых соединений резервуарных конструкций, как правило, за один проход выполняют швы с катетом не более 8-9 мм. Для выполнения швов с большим катетом применяют сварку за два прохода и более. При сварке стыковых соединений площадь поперечного сечения металла, наплавленного за один проход, при которой обеспечиваются оптимальные условия формирования, должна составлять для первого прохода (при проварке корня шва) F₁= (6-8)d_э, для последующих проходов F_п= (8-12)d_э, где dэ-диаметр электрода. При сварке угловых и тавровых соединений резервуарных конструкций общая площадь поперечного сечения наплавленного металла F_н = KyR 2 /2, где Ку — коэффициент, учитывающий наличие зазоров и выпуклость (усиление) шва; R — катет шва. Значение Ку выбирают в зависимости от катета шва:

Для определения числа проходов в стыковых швах с разделкой кромок учитывают общую площадь поперечного сечения наплавленного металла (рис. 67):

F_н = 2F′ + F′′ + F′′′ или F_н = h 2 tg (а/2) + bs + 2/3 q [2h tg (a/2) +b + 6].

Число проходов определяют, учитывая общую площадь поперечного сечения наплавленного металла при первом и каждом последующем проходах: n= (F_н-F₁)/F_п+l.

Сварочный ток при ручной дуговой сварке Iсв = πd_э 2 j/4, где d_э — диаметр электрода; j — допустимая плотность тока (табл. 12).

Для приближенных расчетов сварочный ток определяют по одной из следующих формул:

где K₁ = 20-25; K₂ = 20; а=6 — коэффициенты, найденные опытным путем.

При сварке в вертикальном и потолочном положениях ток уменьшают на 15-20 % по сравнению с током при сварке в нижнем положении (рис. 68) для предотвращения стекания жидкого металла.

Проплавление основного металла при сварке в стык изменяется по глубине на 1,5-4 мм, швы при ручной сварке образуются на 60-75 % за счет наплавленного металла. Ширина стыкового и катет углового швов зависят от диаметра электрода и амплитуды поперечных колебаний конца электрода. Напряжение дуги при ручной сварке изменяется в сравнительно узких пределах и его выбирают по паспорту для данной марки электрода.

Для определения теплового воздействия на свариваемый металл находят погонную энергию дуги

где q — эффективная тепловая мощность дуги; U_д — напряжение дуги; η_и — эффективный к. п. д. дуги; v_св— скорость сварки

a_н — коэффициент наплавки; р — плотность наплавленного металла; F_н — площадь поперечного сечения наплавленного металла за данный проход.

Скорость ручной дуговой сварки обычно задают и учитывают косвенно по необходимым размерам получаемого шва. При разработке технологического процесса сварки, исходя из условия получения минимальных деформаций сварных конструкций, возникает необходимость оценки погонной энергии в зависимости от размеров шва. Подставляя значение v_св в выражение (21) и обозначая постоянные величины коэффициентом А, находим, что погонная энергия будет пропорциональна площади поперечного сечения наплавленного металла: q_п = AF_н. Для электродов различных марок среднее значение коэффициента А = 14500 и для приближенных расчетов можно пользоваться формулой q_п= 14500F_н.

В зависимости от толщины свариваемого металла и формы подготовки кромок (рис. 69) швы могут быть выполнены однопроходными, многопроходными слоями или многопроходными валиками. При сварке магистральных трубопроводов и резервуарных конструкций швы выполняют многопроходными слоями.

Автор: Администрация Общая оценка статьи: Опубликовано: 2013.06.28 Обновлено: 2020.03.04

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Сварка многопроходных швов полуавтоматом

КАКОЙ ШИРИНЫ ДОЛЖЕН БЫТЬ ВАЛИК? НИТОЧНЫЙ, УШИРЕННЫЙ, ШИРОКИЙ.

Опубликовал: Антон Чураков

В сварочной практике, в нормативной и технической документации имеются некоторые разногласия в требованиях к выполнению облицовочных и заполняющих слоев. В данной публикации рассмотрим и проведем небольшой анализ требований к ширине валиков.

В технической литературе и нормативных документах встречается несколько значений терминов: узкий, ниточный, стрингерный, уширенный, широкий шов, проход, валик. Определения этих швов, как и поперечные размеры, разнятся от источника к источнику. Для примера можете ознакомиться приведенными ниже выдержками из различных источников.

• РД 558-97 Руководящий документ по технологии сварки труб при производстве ремонтно-восстановительных работ на газопроводах:

п. 3.2.21. При эллиптической форме обработки дефектного участка (рис.1.3) независимо от прочности металла выполняется первый наплавочный слой, заполняющие слои, контурный слой, облицовочный слой. Сварка осуществляется электродами диаметром 2,5-3,25 мм узкими валиками («стрингерные швы») шириной 8-12 мм.

• Солнцев Ю.П. «Металлы и сплавы. Справочник»:

Stringer bead — Узкий валик.

Валик непрерывного сварного шва без заметного колебания в поперечном сечении. В отличие от волнистого шва.

п. 7.14.9. В случаях указанных в пп. 7.14.7 и 7.14.8 ремонт сварных соединений (наплавку валиков) проводить по технологиям сварки как для разнотолщинных соединений одного диаметра с выполнением ниточных (стрингерных) швов для обеспечения плавного перехода от сварного соединения к основному металлу.

п. 3.12. Ниточный валик: Одиночный сварной шов, выполняемый без поперечных колебаний и накладываемый на основную трубу или на торец муфты при заварке коррозионных и механических повреждений, а также установке приварных ремонтных конструкций (муфт, усиливающих накладок и патрубков).

п. 7.1.5. Сварка стыков труб в узкую разделку с углом скоса кромок 7° (тип Тр-3а по табл. 6.2) во избежание зашлаковки и несплавлений в корневой части шва должна выполняться следующим образом:

корневой слой накладывается ниточным швом без колебательных поперечных движений электрода; диаметр электрода – не более 3 мм;

п. 13.2. Сварка стыков труб из аустенитных сталей должна производиться с минимальным тепловложением. С этой целью следует:

ручную дуговую сварку вести почти без поперечных колебаний электрода узкими валиками шириной не более трех диаметров электрода; при диаметре электрода 2,5 мм высота валика должна быть 2,5 — 4 мм, при диаметре электрода 3 мм высота валика — 3 — 5 мм.

• Сварка за один проход предпочтительнее при ширине шва не более 14-16мм, т.к. дает меньше остаточных деформаций. При толщине металла более 15 мм сварка каждого слоя «напроход» нежелательна. Первый слой успевает остыть, и в нем возникают трещины [Лосев В.А., Юхин Н.А. — Иллюстрированное пособие сварщика]

• Валик – Металл сварного шва, наплавленный или переплавленный за один проход [ГОСТ 2601-84 Сварка металлов. термины и определения основных понятий]
• Уширенный валик – валик, полученный при сварке с поперечными колебаниями сварочной проволоки или сварочного инструмента [ГОСТ Р ИСО 857-1-2009. Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения]

• Валик/проход – валик, полученный при сварке без поперечных колебаний сварочной проволоки или сварочного инструмента [ГОСТ Р ИСО 857-1-2009. Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения]
• Узкий валик – валик сварного шва, образованный без заметного поперечного движения [ASME SECIX-2001 QW/QB-492];
• Уширенный валик – для ручного или полуавтоматического процесса, валик сварного шва, сформированный с помощью возвратно-поступательного поперечного движения. Смотрите также осцилляция [ASME SECIX-2001 QW/QB-492]
• Узкий валик; ниточный валик (stringer bead) — Валик, наплавленный без поперечных колебаний прутка присадочного материала или сварочного инструмента [CEN/TR 14599:2005 — Термины и определения по сварке в соответствии с EN 1792]
• Широкий валик (weave bead) — Валик, наплавленный при поперечном колебании прутка присадочного материала или сварочного инструмента [CEN/TR 14599:2005 — Термины и определения по сварке в соответствии с EN 1792]
• Если продольное перемещение электрода производить без поперечных колебаний, то ширина валика обычно составляет: b = (0,8 ÷ 1,5) d_эл. Такие валики применяют при выполнении первого слоя в разделку многопроходного шва, при сварке тонкого металла, а также при сварке с опиранием на чехольчик толстого покрытия. Нормально сформированный однопроходный шов в большинстве случаев должен иметь ширину b = (2 ÷ 4) d_эл. [Думов С.И. — Технология электрической сварки плавлением]

• Узкий валик накладывают при проваре корня шва, сварке тонких листов и других случаях. Чем медленнее сварщик перемещает электрод вдоль шва, тем шире получается валик. Обычно при сварке тонкопокрытыми электродами ширина узкого валика колеблется в пределах 0,8 – 1,5 диаметра стержня электрода. При узком, но высоком валике объем наплавленного металла невелик, он застывает быстрее и растворенные в металле невыделившиеся газы делают шов пористым. Поэтому чаще применяют уширенные валики. Лучшее качество сварки получается при ширине валика, равной 2,5 – 3 диаметра электрода. [Глизманенко Д.Л. — Сварка и резка металлов]

В нормативной и технической документации требования к ширине облицовочных и заполняющих валиков сварного соединения даны в очень малом объеме. Таблица ниже взята из Рекомендаций по применению РД 03-615–03.

Выдержки из документов, рекомендующих сварку облицовочного и заполняющего слоя в несколько валиков:

ОСТ 36-57-81 Трубопроводы стальные технологические из углеродистых и легированных сталей на давление Ру до 9,81 МПа (100 кгс/см2). Ручная аргонодуговая сварка. Типовой технологический процесс. П. 2.4.22 Таблица 4.

Примечания. Заштрихованы валики сварных швов, выполненных аргонодуговым способом.

Цифры обозначают последовательность наложения валиков в слоях сварного шва

РД 558-97 Руководящий документ по технологии сварки труб при производстве ремонтно-восстановительных работ на газопроводах. Таблица 2.10

Проанализировав информацию из различных источников, я условно выделил три разновидности валиков, применительно к РД сварке:

1) Ниточный / узкий валик – валик, накладываемый без поперечных колебаний электрода или сварочного инструмента.

Чаще всего применяется для заварки корневого слоя, сварки аустенитных сталей, сваривают тонкие заготовки, выполняют наплавочные работы и производят подварку подрезов.

2) Уширенный валик – валик шириной до 14 мм (в среднем не более 3-х диаметров электрода).

Чаще всего применяется для сварки угловых швов, горизонтальных швов, толстостенных конструкций, сварки аустенитных сталей.

3) Широкий валик – валик шириной 14-35 мм.

Чаще всего применяется для заполняющих слоев в нижнем и вертикальном положениях (техника сварки слоями повышенной толщины по РТМ-1с).

Необходимо указать, что для других способов сварки и марок сталей размеры этих валиков будут существенно различаться.

В заключение хотелось бы отметить, почему сварка узкими валиками более предпочтительна.

Сварка уширенными и в обоснованных случаях узкими валиками (многослойными многопроходными швами) способствует следующему:

— остаточные сварочные напряжения имеют более низкие значения [Каракозов Э.С. — Справочник молодого электросварщика]

— металл сварного шва имеет более мелкозернистую структуру за счет меньшего объема сварочной ванны [Каракозов Э.С. — Справочник молодого электросварщика]

— облегчается обеспечение более плавного перехода к основному металлу [СТО Газпром 2-2.4-083-2006]

— При слишком широком валике производительность сварки будет меньше [Глизманенко Д.Л. — Сварка и резка металлов]

* Тудвасев в своей книге указывает, что ширину валика брать по диаметру электрода с покрытием. Ниточный валик по ширине равен 1-2 диаметрам электрода с покрытием, среднее значение ширины валика – 1,5-3 диаметра электрода с покрытием.

Такие швы, сваренные узкими валиками, отличаются надлежащим качеством и хорошим внешним видом шва. Это показывает высокую квалификацию сварщика.

При использовании данного материала ссылка на ресурс ЯСВАРЩИК обязательна.

Комментарии

Вы не можете оставлять комментарии