Главная → Статьи

Общие положения технологии сварки

Технология сварки должна обеспечить требуемые геометрические размеры швов и механические свойства сварных соединений при минимальных внутренних напряжениях и деформациях свариваемых элементов. Технологический процесс, заданный проектом производства сварочных работ (ППСР), должен предусматривать: последовательность сборки и сварки конструкций, сборочно-сварочные приспособления; тип, марку и диаметр электрода; порядок наложения прихваток и швов; режимы сварки, род и полярность сварочного тока; требуемое количество сварочного оборудования, материалов и кабелей; число и расположения помещений контейнерного типа с инвентарными сварочными постами; квалификацию и число сварщиков; методы и объем контроля сварных соединений; температуру нагрева при сварке с предварительным подогревом; необходимые технологические операции; требования безопасности.

Ручной дуговой сваркой можно сваривать монтажные соединения стальных строительных конструкций всех групп. Ручную дуговую сварку выполняют в любом пространственном -положении при наличии доступа к свариваемому узлу или соединению монтируемой конструкции. Монтажный узел под ручную сварку в труднодоступном месте должен быть спроектирован так, чтобы сварщик мог работать электродом длиной 450 мм с электрододержателем при одновременном обзоре выполняемого сварного шва. Дугу зажигают в разделке кромок сварного соединения или на ранее сделанной части шва. Корневые слои шва не следует выполнять электродами диаметром более 4 мм. При сварке стали с временным сопротивлением 590 МПа площадь поперечного сечения слоя должна быть не менее 0,35 см2, что соответствует катету углового шва размером 8 мм.

Режимы монтажной сварки, определяемые технологическим процессом, должны быть заданы применительно к выполнению конкретных сварных соединений. Процесс сварки должен происходить при стабильном режиме. Предельные отклонения принятых значений силы сварочного тока и напряжения на дуге не должны превышать ±5%.

Свариваемые конструкции при их укрупнении следует располагать так, чтобы была создана возможность накладывать швы сварных соединений преимущественно в нижнем пространственном положении. Каждый последующий валик многослойного шва сварных соединений накладывают после тщательной очистки предыдущего валика от шлака и брызг металла. Участки шва с порами, раковинами и трещинами должны быть удалены до наложения последующих валиков. При двусторонней сварке стыковых, тавровых и угловых соединений с полным проплавдением перед выполнением шва с обратной стороны его необходимо удалить корень этого шва до чистого бездефектного металла.

При ручной дуговой сварке покрытыми электродами необходимо соблюдать рациональную последовательность наложения валиков по сечению и длине сварных швов. Для монтажных условий рекомендуются следующие способы сварки швов соединений: обратноступенчатый, секционный обратноступенчатый, двойным слоем, секционный двойным слоем, каскадом, секционный каскадом. Эти способы целесообразно применять при двуслойных и многослойных протяженных швах.

Секционные способы рекомендуются при накладке многослойных протяженных швов длиной более 1 м для сварных соединений из стали толщиной свыше 20 мм и особенно стали, склонной к образованию трещин. При секционных способах следует вести сварку шов без перерывов до окончании сварки всей секции. Двусторонний секционный обратноступенчатый способ целесообразен для вертикального или горизонтального пространственного положения многослойных протяженных швов стыковых сварных соединений с Х- или К-об-разной разделкой кромок, выполняемых одновременно двумя сварщиками. Обратноступенчатый способ рекомендуется применять для сварки однослойных и многослойных швов длиной более 600 мм, а сварку каскадом— для сварки стали, характеризующейся повышенной склонностью и трещинообразованию, в частности, стали марки 16Г2АФ.

При наложении двуслойных швов обратноступенчатый способом или двойным слоем и многослойных швов секционным обратноступенчатый способом или секционным двойным слоем начало ступени при последующем проходе следует смещать относительно ступени предыдущего слоя на 20—30 мм. Валики последующего слоя должны иметь плавные сопряжения как между собой, так и с поверхностью основного металла. Начало и конец стыкового сварного соединения на конструкциях / и // групп при конструктивной возможности необходимо выводить за пределы свариваемых элементов на начальные и выводные планки свариваемых элементов. При ручной дуговой сварке конструкций IV и VI групп допускается выводить кратер шва на наплавленный металл при условии тщательного заплавления кратера и последующей его зачистки. Нельзя возбуждать дугу и выводить кратер на основной металл за пределы шва. Односторонние швы, к которым предъявляются требования герметичности или плотности, рекомендуется заваривать не менее чем в два прохода.

Придание угловым швам вогнутого профиля и плавного перехода к основному металлу и наложение стыковых швов без усиления осуществляют подбором режимов сварки, соответствующим пространственным расположениям свариваемых элементов конструкции или механизированной зачисткой абразивным инструментом. При сварке швов стыковых соединений элементов, различающихся между собой толщиной свариваемых кромок, тип сварного соединения и конструктивные размеры разделки и шва выбирают по элементу большей толщины.

По окончании сварки поверхности конструкций и швов сварных соединений очищают от шлака, брызг и наплывов расплавленного металла. Приваренные сборочные и монтажные приспособления удаляют без повреждения основного металла и ударных воздействий. Места их приварки в случае необходимости наплавляют и зачищают до основного металла с удалением всех дефектов. При наличии соответствующих требований в проекте производства работ или технической документации на сварку конструкции заполняют исполнительные схемы по монтажной сварке.

Сварка конструкций из стали марки 16Г2АФ имеет свои особенности. Перед сборкой поступившие конструкции должны подвергнуться тщательному внешнему осмотру, чтобы убедиться в отсутствии расслоений, вмятин, забоев, вырывов от кислородной резки. Особенно тщательно следует осмотреть места наложения сварных швов и прилегающие к ним поверхности металла. При необходимости непосредственно перед сваркой кромки собранных под сварку элементов следует просушить пламенем газовой горелки. Если конструкции собирают с помощью прихваток, их выполняют электродами марок УОНИ-13/55, УОНИ-13/65 или СК2-50.

Стали толщиной до 16 мм сваривают при температуре не ниже —15 °С, толщиной 17—26 мм — при температуре не ниже 0°С. При более низких температурах сварку стали указанных толщин необходимо вести с предварительным подогревом металла в зоне сварки до 120—160 °С на ширину не менее 100 мм с каждой стороны. При толщине стали свыше 25 мм предварительный подогрев следует производить во всех случаях независимо от температуры окружающего воздуха. Температурные ограничения и условия обязательного предварительного подогрева стали перед сваркой необходимо соблюдать также при выполнении прихваток и приварке временных приспособлений, которые подогревают перед сваркой до 100—120°С.

Сварка в монтажных условиях при отрицательной температуре значительно усложняется. Свариваемые поверхности и рабочее место сварщика должны быть ограждены от дождя, снега и ветра. При температуре наружного воздуха —15°С и ниже рекомендуется вблизи рабочего места сварщика иметь устройство для обогрева рук, а при температуре ниже —40 °С — оборудовать тепляк.

Ручную дуговую сварку конструкций из стали с временным сопротивлением 490 МПа включительно при температурах стали ниже указанных в табл. 6 следует производить с предварительным местным подогревом стали в зоне сварки до 120—160°С на ширине 100 мм с каждой стороны соединения. Длина подогреваемого участка не должна быть более 0,8—1 м.

Конструкции из стали с временным сопротивлением 590 МПа можно сваривать без подогрева при температуре воздуха не ниже —15 °С при толщине стали до 16 мм включительно и не ниже 0°С при толщине стали 17—25 мм. При более низких температурах сварка стали указанных толщин проводится с предварительным местным подогревом до 120—160 °С. При толщине стали более 25 мм предварительный местный подогрев необходим во всех случаях независимо от температуры окружающего воздуха.

Ручную дуговую сварку конструкций I и II групп в районах с расчетной температурой воздуха от —40 до —65 °С ведут короткой дугой на постоянном токе обратной полярности. При температуре стали ниже —5 °С сварку следует выполнять от начала до конца секции или шва без перерыва за исключением пауз на смену электрода и зачистку шва в месте возобновления сварки. Прекращать сварку до получения проектного размера соединения и оставлять незаверенными отдельные участки шва запрещается. В случае вынужденного прекращения сварки процесс возобновляется после подогрева стали в соответствии с технологией монтажной сварки конструкции. Швы листовых конструкций из стали толщиной более 20 мм при отрицательных температурах накладывают способами, обеспечивающими уменьшение скорости охлаждения металла (секционный обратноступенчатый, секционный двойным слоем, каскадом, секционный каскадом). При меньшей толщине свариваемой стали первые слои шва следует выполнять способом двойного слоя. Протяженность зоны подогрева стали определяется выбранным способом сварки шва. При секционных способах применяется нагрев элементов сварного соединения на первой начальной секции; при сварке каскадом — на первых участках шва общей длиной 400—600 мм.

Для сварочных работ при отрицательных температурах окружающего воздуха рекомендуется: использовать постоянный сварочный ток обратной полярности («плюс» на электроде); увеличивать силу сварочного тока на 10—15% и снижать скорость сварки; применять электроды с основным покрытием; особенно тщательно прокаливать электроды перед сваркой. При отрицательных температурах конструкции следует собирать без ударов, натяжения и деформации собираемых элементов. Холодная правка не допускается.

Ваш отзыв