Техника газовой сварки - Технологии сварочного производства

Качество сварочного соединения зависит от правильного выбора режима и техники выполнения сварки. При ручной сварки пламя горелки направляют на свариваемые кромки так, чтобы они находились в восстановительной зоне на расстоянии 2-6 мм. от конца ядра.

Конец присадочной проволоки держат в восстановительной зоне или в сварочной ванне. Положение горелки (рис. 1) - угол наклона мундштука к поверхности свариваемого металла - зависит от толщины соединяемых кромок изделия и теплопроводности металла. Чем толще металл и чем больше его теплопроводимость, тем угол наклона мундштука горелки должен быть больше. Это способствует более концентрированному нагреву металла вследствие подведения большего количества теплоты. При сварке низкоуглеродистой стали вначале для быстрого и лучшего прогрева металла устанавливают наибольший угол наклона, затем в процессе сварки угол уменьшают до нормы, а в конце сварки постепенно уменьшают, чтобы лучше заполнить кратер и предупредить пережог металла.

Рис. 1. - Углы наклона мундштука горелки при сварке различных толщин:

Где:

А - способы перемещения мундштука горелки;

    1 - с отрывом горелки; 2 - спиралеобразный; 3 - полумесяцем; 4 - волнистый.

Различают два основных способа газовой сварки (рис. 2): правый и левый. При правом способе процесс сварки ведется слева направо.

Горелка 3 перемещается впереди присадочного прутка 2, а пламя 4 направлено на формирующийся шов.

Этим обеспечивается хорошая защита сварочной ванны от воздействия атмосферного воздуха и замедленное охлаждение сварного шва. Такой способ позволяет получать швы высокого качества. При левом способе процесс сварки производится справа налево.

Горелка перемещается за присадочным прутком, а пламя направляется на не сваренные кромки и подогревает их, подготавливая к сварке. Правый способ применяют при сварке металла толщиной более 5 мм.

Пламя горелки при этом способе ограничено с двух сторон кромками изделия, а спереди наплавленным валиком, что значительно уменьшает рассеивание теплоты и повышает степень его использования.

Однако при левом способе внешний вид шва лучше, так как сварщик отчетливо видит шов и поэтому может получить его равномерную высоту и ширину. Это особенно важно при сварке тонких листов.

Поэтому тонкий металл сваривают левым способом. Кроме того, при левом способе пламя свободно растекается по поверхности металла, что снижает опасность его пережога.

Способ сварки зависит также от пространственного положения шва. Нижние швы выполняют как левым, так и правым способом в зависимости от толщины металла до 2 мм.

Рекомендуется сваривать правым способом сверху вниз и левым способом снизу вверх.

Рис. 2. - Схема газовой сварки:

Где:

А - правым способом;

Б - левым.

При больших толщинах металла сварку следует выполнить способом двойного валика. Горизонтальные швы выполняют правым способом: пламя горелки направляют на заваренный шов, присадочный пруток вводят сверху в сварочную ванну, расположенную под некоторым углом к оси шва.

Эти меры предупреждают вытекания расплавленного металла. Потолочные швы легче сваривать правым способом, так как в этом случае газовый поток пламени направлен непосредственно на шов и тем самым препятствует вытеканию металла из сварочной ванны.

В процессе сварки мундштук горелки и присадочный пруток совершают одновременно два движения: одно - вдоль оси свариваемого шва и второе - колебательные движения поперек оси шва.

При этом конец присадочного прутка движется в направлении, обратном движению мундштука.

Для получения сварочного шва с высокими механическими свойствами необходимо хорошо подготовить свариваемые кромки, правильно подобрать мощность горелки, отрегулировать сварочное пламя, выбрать присадочный материал, установить положение горелки и направление перемещения ее по сварочному шву. Подготовка кромки очищают на ширину 20-30 мм. с каждой стороны шва. Для этой цели можно использовать пламя сварочной горелки. При нагреве окалина отстает от металла, а краска и масло выгорают.

Затем поверхность свариваемых деталей зачищают стальной щеткой до металлического блеска. При необходимости (например, при сварке алюминия) свариваемые кромки протравливают в кислоте, а затем промывают и сушат. Разделка кромок под сварку зависит от типа сварного соединения, который, в свою очередь, зависит от взаимного расположения свариваемых деталей.

Стыковые соединения являются для газовой сварки наиболее распространенным типом соединений.

Металлы толщиной до 2 мм. сваривают встык без разделки и без зазора, но присадочным материалом.

Металл толщиной 2-5 мм. сваривают встык без разделки кромок, нос зазором между ними. При сварке металла толщиной более 5 мм. применяют V-образную или Х-образную разделки кромок. Угол скоса выбирают в пределах 70-90°, что обеспечивает хороший провар вершины шва.

Угловые соединения также часто применяются при сварке металлов малой толщены. Такие соединения допустимы только при сварке металла толщиной менее 30 мм., так как при больших толщинах металла неравномерный местный нагрев вызывает большие внутренние напряжения и деформации и даже трещины в шве и основном металле.

Скос кромок производят ручным или пневматическим зубилом, а также на специальных кромкострогальных или фрезерных станках.

Экономичным способом является ручная или механизированная кислородная резка. При этом образующееся шлаки и окалину удаляют зубилом и металлической щеткой.

Сборка под сварку производится в специальных приспособлениях или прихватках, обеспечивающих точность положения свариваемых деталей и зазора между кромками в течение всего процесса сварки. Длина прихваток, их число и расстояние между ними зависит от толщины металла, длины и конфигурации свариваемого шва.

При сварке тонкого металла и коротких швах длина прихваток составляет 5-7 мм., а расстояние между прихватками около 70-100 мм. При сварке толстого металла и при швах значительной длины прихватки делаются длиной 20-30 мм., а расстояние между ними - 300-500 мм.

Основные параметры режима сварки выбирают в зависимости от свариваемого металла, его толщины и типа изделия.

Определяют потребуют мощность и вид пламени, марку и диаметр присадочной проволоки, способ в технику сварки. Швы бывают однослойные и многослойные. При толщине металла до 6-8 мм. применяют однослойные швы, до 10 мм. - швы выполняют в два слоя, а при толщине металла 10 мм. швы сваривают в три слоя и более. Толщина слоя при многослойной сварке зависит от размера шва, толщины металла и составляет 3-7 мм. Перед наложением очередного слоя поверхность предыдущего слоя должна быть хорошо очищена металлической щеткой.

Сварку производят поочередно короткими участками. При многослойной сварке зона нагрева меньше, чем при однослойной. В процессе сварки при наплавке очередного слоя происходит отжиг нижележащих слоев. Каждый слой можно также подвергнуть проковке.

Все эти условия позволяют получить сварной шов высокого качества, что очень важно при сварке ответственных конструкций. Однако следует учесть, что производительность сварки снижается и при этом рекомендуется больше горючего газа. Низкоуглеродистые стали сваривают газовой сваркой без особых затруднений.

Сварка выполняется нормальным пламенем. Присадочным материалом служит сварочная проволока. Ответственные сварные узлы и конструкции из низкоуглеродистой стали выполняют с применением низколегированной проволоки. Наилучшие результаты дают кремнемарганцовистая и марганцовистая проволоки марок Св-08ГА, Св-10Г2, Св-08ГС, Св-08Г2С. Они позволяют получить сварной шов с высокими механическими свойствами. Среднеуглеродистые стали свариваются удовлетворительно, однако при сварке возможно образование в сварном шве и зоне термического влияния закалочных структур и трещин.

Сварку выполняют слегка науглероживающим пламенем, так как даже при небольшом избытке в пламени кислорода происходит существенное выгорание углерода. Удельная мощность пламени должна быть в пределах 80-100 л/(ч. мм). Рекомендуется левый способ сварки, чтобы снизить перегрев металла. При толщине металла более 3 мм. следует проводить предварительный общий подогрев детали до 250-300°С или местный нагрев до 650-700°С. Присадочным материалом служат марки сварочной проволоки, указанные для малоуглеродистой стали, и проволока марки Св-12ГС.

При определении мощности пламени следует иметь в виду, что при сварке правым способом удельная мощность должна быть повышена на 20-25%. Увеличение мощности пламени повышает производительность сварки, однако при этом возрастает опасность пережога металла.

Диаметр присадочной проволоки d (мм) при сварке металла толщиной до 15 мм. левым способом определяют по формуле:

D = (s ч 2) + 1

Где:

S - толщина свариваемой стали, мм.

При правом способе диаметр проволоки берут равным половине толщины свариваемого металла.

При сварке металла толщиной до 15 мм. применяют проволоку диаметром 6-8 мм.

После сварки можно рекомендовать проковку металла шва в горячем состоянии и затем нормализацию с температуры 800-900°С.

При этом металл приобретает достаточную пластичность и мелкозернистую структуру.

Похожие статьи




Техника газовой сварки - Технологии сварочного производства

Предыдущая | Следующая