Главная → Статьи

Сварка в различных пространственных положениях

Сварка начинается с зажигания сварочной дуги, которое происходит при кратковременном касании концом электрода изделия. Благодаря протеканию тока короткого замыкания и наличию контактного сопротивления торец электрода быстро разогревается до высокой температуры и возникает сварочная дуга. В процессе зажигания дуги конец электрода следует удалить от изделия на 4—5 мм. Зажигание дуги производят прямым отрывом электрода после короткого замыкания — методом «впритык» или скользящим движением конца электрода с кратковременным касанием изделия — методом «спички». Дугу перемещают таким образом, чтобы обеспечивалось проплавление свариваемых кромок и получалось требуемое качество наплавленного металла при хорошем формировании шва. Это достигается поддержанием дуги постоянной длины и соответствующим перемещением конца электрода (рис. 30). При ручной сварке длина дуги в зависимости от марки и диаметра электрода, условий сварки составляет 0,5—1,2 диаметра электрода. Большое увеличение дуги приводит к снижению глубины провара, ухудшению качества шва, увеличению разбрызгивания, а иногда к порообразованию; значительное уменьшение — к ухудшению формирования и короткому замыканию.

При газовой сварке мундштук располагается под определенным углом к поверхности свариваемого изделия (рис. 31). Чем толще металл и больше его теплопроводность, тем больше угол наклона. Для лучшего прогрева металла угол наклона в начале сварки устанавливают больше, а затем постепенно уменьшают до нормальной величины, а в конце сварки опять уменьшают, чтобы лучше заполнить кратер и предупредить пережог металла. На рис. 31,6 показаны способы перемещения мундштука по шву. Способ 4 рекомендуется для сварки тонколистового металла, способы 2 и 3 — для сварки металла средней толщины, способ 1 применять не рекомендуется из-за возможности окисления расплавленного металла кислородом воздуха. Присадочной проволокой совершают такие же движения, но в обратном направлении.

Существует правый и левый способы газовой сварки. При правом способе сварка ведется слева направо, пла-30. Схема основных движений торца электродамя направлено на заваренный участок шва, а присадочная проволока перемещается вслед за горелкой. Качество шва при правом способе выше, тепло пламени рассеивается меньше, чем при левом способе, поэтому угол разделки вместо 90° делают 60—70°, что уменьшает количество наплавленного металла и коробление конструкции. Производительность правого способа на 20—25 % выше, чем левого, а расход газов на 15—20 % меньше. Правый способ рекомендуется применять при сварке изделий толщиной больше 5 мм и металлов с большой теплопроводностью. Мощность пламени выбирается из расчета 120—150 дм3/ч ацетилена на 1 мм толщины металла. Диаметр присадочной проволоки равен половине толщины свариваемого металла. Левый способ сварки, когда сварка производится справа налево, сварочное пламя направляется на еще не сваренные кромки, а присадочная проволока перемещается впереди пламени, рекомендуется для сварки тонких и легкоплавких металлов (при сварке металла толщиной до 3 мм он более производителен, чем правый способ). При этом способе сварщик хорошо видит свариваемый шов, поэтому внешний вид шва лучше, чем при правом способе. Мощность пламени выбирается из расчета 100—130 дм3/ч ацетиле-на на 1 мм толщины металла. Диаметр присадочной проволоки на 1 мм больше, чем при правом способе.

Рис. 31. Углы наклона (а) и способы (1—4) перемещения (б) мундштука горелки
а — при усиленном прогревании обеих кромок; б — то же, одной кромки; в — при прогревании середины шва

Сварку нужно стремиться выполнять в нижнем положении, так как при этом создаются наиболее благоприятные условия для получения швов хорошего качества. В этом положении расплавленный металл переносится в сварочную ванну, которая занимает горизонтальное положение, в направлении силы тяжести. При этом сварку в нижнем положении выполнять удобнее и легче наблюдать за процессом. Способ сварки в нижнем положении угловых швов называется сваркой «в лодочку» (рис. 32). Существуют различные способы сварки швов. Выбор их зависит от длины шва и толщины свариваемого металла. Условно принято швы длиной до 250 мм называть короткими, 250—1000 мм — средними, более 1000 мм —длинными. Для коротких швов рекомендуется способ сварки «напроход» (рис. 33,а), швов средней длины —сварка от середины к краям или об-ратноступенчатый способ (рис. 33,6, в), швов однопроходных стыковых соединений, первого слоя многопроходных швов и угловых швов — от середины к концам обратноступенчатым способом (рис. 33, г, д). Сварка обратноступенчатым способом при правильном выборе длины ступени является наиболее эффективной, так как уменьшает неодновременность выполнения однопроходного шва и поэтому приводит к меньшим остаточным деформациям. При сварке стыковых или угловых швов большого сечения шов накладывается несколькими слоями. При этом каждый слой средней и верхней части может быть получен за один, два и более проходов. При сварке толстого металла не рекомендуется делать каждый слой «напроход», так как это может привести к значительным деформациям и появлению трещин в первых слоях. Для предотвращения образования трещин при сварке толстого металла Закладывать слои следует на еще не остывшие предыдущие слои. Это достигается при сварке блочным (рис. 34,в) и каскадным методами (рис. 34,а). При блочном методе весь шов по длине делится на равные участки — блоки длиной около 1 м, каждый блок заваривает определенный сварщик. Свар-32. Сварка «в лодочку»

Рис. 33. Способы выполнения швов по длине
а — «на проход»; б— от середины к краям; в — обратноступенчатый; г, д -обратноступенчатый от середины к краям

ку начинают со среднего блока. Сразу после первого прохода на первом участке сварку начинают еще два сварщика и т. д., пока все участки по длине не будут закреплены за сварщиками. Каскадный метод заключается в сварке участков по 200 мм, на которые разбит весь шов, таким образом, чтобы по окончании первого слоя первого участка без остановки продолжать сварку первого слоя на соседнем участке. Сварка «горкой» (рис. 34,6) является разновидностью и ведется двумя сварщиками одновременно, от середины к краям.

Рис. 34. Сварка длинных многослойных швов
а — каскадным методом; б —«горкой»; в — блочным методом

Рис. 35. Порядок (1—5) наложения швов
а — сварка от кромки; б — сварка от середины шва

Как и при дуговой сварке, нижние швы при газовой сварке выполняются легко. Сварка ведется левым и правым способами в зависимости от толщины свариваемого металла. При сварке длинных швов применяют ступенчатый и обратноступенчатый методы (рис. 35). Швы делят на участки, которые сваривают в определенном порядке. При наложении .каждого последующего участка предыдущий участок перекрывают на 10 — 20 мм в зависимости от толщины свариваемого металла.

Сварка швов в положениях, отличных от нижнего, имеет ряд особенностей.

При сварке в вертикальном положении металл в сварочную ванну переносится перпендикулярно силе тяжести. Поэтому сварка покрытыми электродами должна выполняться по возможности наиболее короткой дугой. При этом диаметр электродов должен быть не более 4 — 5 мм, а ток на 15 — 20 % ниже значений тока при сварке в нижнем положении. При переходе металла электрода в сварочную ванну количество жидкого металла в ней увеличивается и под действием силы тяжести металл может вытечь. Поэтому электрод необходимо быстро отвести в сторону, чтобы металл затвердел. Сварку вертикальных швов ведут снизу вверх (рис. 36, а — в) или сверху вниз (рис. 36, г). Более удобной является сварка снизу вверх, когда дуга возбуждается в самой нижней точке, где образуется площадка из затвердевшего металла, на которой удерживаются следующие капли расплавленного металла. Выполнять сварку сверху вниз значительно труднее, чем снизу вверх. Обычно этот метод применяют для сварки тонкого металла. В начале сварки электрод располагают перпендикулярно поверхности и дуга возбуждается в верхней точке шва. После появления заметной капли жидкого металла на свариваемой поверхности электрод наклоняют вниз под углом 10— 15°, а дугу направляют на расплавленный металл.

Горизонтальные швы сваривать труднее, чем вертикальные, поэтому их выполняют сварщики более высокой квалификации. Чтобы расплавленный металл не мог стечь, кромки на нижнем листе не скашивают, а сварку начинают на кромке нижнего листа, затем проваривают корень шва и переносят дугу на кромку верхнего листа (рис. 37). При наложении верхних уширенных валиков поперечные колебания конца электрода совершают под углом 45° к оси шва. Сварку ведут электродами тех же диаметров и на тех же режимах, что и сварку вертикальных швов.

Рис. 36. Сварка снизу вверх (а—в) и сверху вниз (г)

Рис. 37. Сварка горизонтального шва
1—3 — положения электрода

Рис. 38. Сварка вертикальных швов
а — сверху вниз; б, в — снизу вверх; г — двойным валиком

По технике выполнения сварка потолочных швов наиболее трудная. В данном случае сила тяжести препятствует переносу йапель металла электрода в сварочную ванну и они стремятся стечь вниз. Преодолеть силу тяжести и удержать расплавленный металл от вытекания можно при небольшом объеме сварочной ванны. Для этого сварку осуществляют электродами диаметром не более 4 мм при силе тока на 20 — 25% меньше, чем при сварке в нижнем положении, короткой дугой и узкими валиками.

Рис. 39. Сварка горизонтальных (а) и потолочных швов левым (б) и правым (е) способами

Пониженные режимы и неудобные условия для сварки в положениях, отличных от нижнего, снижают производительность труда и отрицательно влияют на качество сварных соединений. Поэтому необходимо всегда стремиться располагать изделия так, чтобы максимальное число швов можно было сварить в нижнем положении.

При газовой сварке вертикальные швы на изделиях небольшой толщины заваривают сверху вниз правым способом и снизу вверх левым способом (рис. 38). Вертикальные швы при толщине металла 2 — 20 мм целесообразно сваривать способом двойного валика снизу вверх без скоса кромок и с зазором, равным половине толщины свариваемого металла. При толщинах более 6 мм сварку выполняют два сварщика. Горизонтальные швы сваривают правым способом, держа конец присадочной проволоки сверху, а мундштук горелки снизу ванны (рис. 39, а). Потолочные швы накладывают правым и левым способами в несколько слоев с минимальной толщиной каждого (рис. 39, б, в). Кромки шва нагревают до начала оплавления и в этот момент в сварочную ванну начинают вводить присадочную проволоку. Металл сварочной ванны от стекания вниз удерживается давлением газов пламени.

Ваш отзыв