Ручная дуговая сварка

Подогрев сварных соединений

Эга операция позволяет уменьшить скорость охлаждения, способствует снижению содержания водорода в металле шва и околошовной зоны, что играет важную роль в повышении сопротивляемости сварных соединений образова-нию холодных трещин.

Для измерения температуры нагретого металла часто используют термо-карандаши. Определение температуры ос­новано на изменении цвета штриха, нанесенного термоинди­каторным карандашом, при достижении температуры пере­хода, определенной для каждой марки термоиндикаторных карандашей (табл. 18).

Для измерения температуры подогрева можно приме­нять термопары. Спаи термопар (преимущественно хромель-алюмелевых) надежно фиксируют с помощью конден­саторной сварки или пайки и защищают от прямого воздей­ст-вия нагревателей теплоизоляционными материалами.

Таблица 18. Технические данные термоиндикаторных карандашей

Марка термо- индикаторного карандаша	Температура перехода, °С	Цвет штриха термоиндикаторного карандаша
	исходный	после воздействия температуры
ПО 240	ПО 130	Желтый Бирюзовый	Оранжевый Белый

При сварке высокопрочных сталей напряжение дуги устанавливают в пределах 16...30 В в зависимости от длины дуги, типа электрода и ис­точника тока. Длину дуги поддерживают в интервале 0,5......1,2 диаметра электрода. При очень короткой дуге шов плохо формируется, а при чрезмерно большой – умень­шается глубина провара, увеличивается разбрызгивание металла, повы-шается вероятность образования пор. В случае обрыва дуги ее возбуждают вновь, тщательно заваривают кратер и продолжают сварку шва. Не рекомен­ду-ется возбуждать дугу на основном металле вне зоны шва, так как это может привести к «ожогу» поверхности металла и явиться причиной образования в этом месте надрывов и трещин.

Кратеры швов должны быть тщательно заварены, так как являются месс-тами скопления неметаллических вклю­чений, надрывов и могут стать причиной разрушения изде­лий на этом участке. Кратерную часть шва заваривают задерж-кой дуги в конце шва и наплавкой небольшого объема металла на частично ос-тывший концевой участок шва.

Сварку тонкого металла, горизонтальных и потолочных швов выполняют без поперечных колебательных движений. При этом получают узкие валики, ширина которых не пре­вышает (0,8... 1,5)d электрода. Оптимальная ширина швов (или валиков) при сварке высокопрочных сталей должна составлять (2,5...3)dэлектрода.

Основные варианты колебательных движений конца электрода показаны на рис. 14.

Рисунок 14– Основные виды траекторий по­перечных движений торца электрода при сварке

В точках 1, 2 и 3скорость перемещения электрода уменьшается, что способствует про­греванию кромок. В этом случае все кратеры расплавленно­го металла сливаются в одну ванну и обеспечивается наи­лучшее сплавление основного и наплавленного металла. При слишком большой ширине валика металл в точке 1 затвер­деет к тому времени, когда дуга переместится в точку 3, и в этом месте могут образоваться непровары.

При сварке швов без скоса кромок валик накладывают с небольшим уши-рением с одной или с обеих сторон стыка. Во избежание непровара необходимо обеспечить расплавле­ние металла обеих кромок по всей толщине. Соединения вс­тык с V-образной подготовкой кромок в зависимости от тол­щины металла сваривают однослойными или многослойными швами.

При выполнении многослойных швов особое внимание уделяется ка-чественному выполнению первого слоя в корне шва.

Провар корня шва во многом определяет прочность сварного соединения. Корневые швы соединений высоко­прочных сталей часто выполняют перевяз-кой (рис. 15) электродами диаметром 4...5 мм.

Рисунок 15 – Схема выполнения корневых швов с перевязкой;

l — длина валика,выполняемого одним электродом

С обратной стороны соединения рекомендуется выпол­нять под-варочный шов, предварительно очистив корень шва от наплывов ме-талла и шлака. В ряде случаев с обрат­ной стороны ставят подкладку из низкоуглеродистой стали толщиной 3...4 мм. Швы с Х-образной подготовкой кромок сваривают так же, как и швы с V-образной.

Различают короткие (250...300 мм), средние (300......1000 мм) и длинные (более 1000 мм) швы. Короткие швы обычно выполняют напроход. Швы сред-ней протяженности целесообразно сваривать от середины к концам. Желатель-но, чтобы длинные швы выполняли два или три сварщика от середины к кон-цам обратноступенчатым способом короткими отрезками 1...4(рис. 16).

Рисунок 16 – Последовательность сварки швов различной длины (стрелка­ми указано направление сварки):

а напроход; б — от середины к концам; в — от середины к концам обратно-

ступенчатым способом

Разделки кромок заполняют в за­висимости от толщины металла любым из известных видов наложения швов (рис. 17).

Рисунок 17- Последовательность сварки многослойных швов:

а — последовательное наложение швов; б — «каскадный» метод;

в — метод «горки»

Последовательное наложение швов применяют при сварке металла тол-щиной до 25 мм. Каскадный способ и способ горки применяют при сварке ме-талла большой толщины. Выбор любой из схем заполне­ния разделки кромок прежде всего определяется необходимостью сохранить требуемую температуру подогрева высо­копрочного металла в процессе сварки.

Сварку угловых швов лучше выполнять в нижнем поло­жении, а изделие располагать так, чтобы шлак не затекал на металл перед дугой. Однако не всег-да возможно устано­вить деталь или изделие в нужное положение.

При сварке углового шва, нижняя плоскость которого расположена гори-зонтально, возможен непровар вершины угла или одной из кромок. Непровар может образоваться на нижнем листе, если сварку начинать с вертикального листа, так как в этом случае расплавленный металл стечет на недостаточно наг-ретую поверхность нижнего листа. Поэ­тому начинать сварку таких швов следу-ет всегда на нижней плоскости.

Электрод необходимо держать под углом 45° к поверхно­сти листов, слег-ка наклоняя его в процессе сварки то к од­ной, то к другой плоскости.

Угловые швы выполняют однослойными при катете до 6 мм; при катете свыше 6 мм — за несколько проходов. При сварке многослойного углового шва первый проход выпол­няют электродом диаметром 3...4 мм, что обеспечивает про­вар корня шва.

Сварочный ток выбирают в за­висимости от марки и диаметра электрода; при этом учитывают положе­ние шва в пространстве, вид соединения и толщину свариваемого металла. При выполнении многослойных швов особое внимание уделяют качественному выполнению первого слоя в корне шва.

Разделки кромок заполняют в зависимости от толщины металла любым из известных способов наложения швов. Последовательное наложе­ние швов применяют при сварке металла толщиной до 25 мм. Каскад и горку используют при сварке металла большей толщины. Выбор схемы заполнения разделки кро-мок определяется необходимостью сохранить температуру подогрева металла в процессе сварки.

Сварку технологических участков следует производить без перерывов, не допуская охлаждения сварного соединения ниже температуры предварительно-го подогрева и нагрева его перед выполнением следую­щего прохода выше 200 °С. При многопроходной сварке предваритель­ный подогрев может использова-ться только при выполнении первых проходов.

Дата добавления: 2013-12-12