ОСНОВЫ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Основные типы и конструктивные элементы швов сварных соедине­ний

Основные типы и конструктивные элементы швов сварных соедине­ний из углеродистых и низколегированных сталей, выполняемые ав­томатической и полуавтоматической сваркой под флюсом, регламен­тированы ГОСТ 8713-70*. Стандартом предусмотрено четыре вида соединений: стыковые при сварке металла толщиной 1,5.160 мм; уг­ловые при сварке металла толщиной 1,5.40 мм; тавровые при сварке металла толщиной от 2.60 мм; внахлестку при сварке металла тол­щиной 1.40 мм.

В зависимости от толщины свариваемого металла по форме подготов­ки кромок сварные швы могут выполняться: с отбортовкой кромок, без скоса кромок, со скосом одной или двух кромок, с двумя скосами одной или двух, кромок. При этом скос кромок может быть прямой, криволинейный и ступенчатый.

По характеру выполнения швы могут быть односторонними и двусто­ронними. Швы тавровых соединений выполняются без скоса кромок, (двусторонние сплошные, двусторонние шахматные, двусторонние цепные, односторонние сплошные, односторонние прерывистые, дву­сторонние точечные, односторонние точечные), со скосом одной кромки, с двумя скосами одной кромки (и те и другие двусторонние). Швы угловых соединений выполняются с отбортовкой (односторон­ние), без скоса кромок, со скосом одной кромки, с двумя скосами од­ной кромки (все двусторонние). Швы соединений внахлестку выпол­няются с отверстием круглым или удлиненным (односторонние), без

отверстий (односторонние с проплавлением) и без скоса кромок (од­носторонние, сплошные или точечные).

Сварка стыковых соединений может производиться: на медной подкладке; на флюсовой подушке и на стальной подкладке. Сварка на медной подкладке (рис. 2.20, а), применяется преимущественно при соединении тонких листов. Она требует достаточно точной сборки и надежного прижатия кромок к медной подкладке по всей длине шва (максимальный зазор 0,25.0,5 мм). В медной подкладке делается ка­навка, засыпаемая мелким флюсом для, получения обратного валика. Ось канавки должна совпадать с осью шва. Разновидностью сварки на неподвижной медной подкладке является сварка на медном скользя­щем башмаке. Сварка на флюсовой подушке (рис. 2.20, б) допускает меньшую точность сборки, чем сварка на медной подкладке, и дает хорошие результаты как при однопроходной сварке с полным прова­ром всей толщины листа, так и при автоматической сварке (наложение первого слоя) двухстороннего стыкового шва. Однопроходная сварка обеспечивает хорошее формирование обратной стороны шва только при условии плотного и равномерного прижатия флюсовой подушки по всей длине свариваемых кромок. Это достигается применением специальных приспособлений. Между швеллерами укладывают рези­новый (воздушный) шланг 1. Поверх него устанавливают промежу­точную, стальную или медную пластину и засыпают флюсовую по­душку 2. Поверх швеллеров устанавливают свариваемые заготовки 3. Сварка на остающейся стальной подкладке (рис. 2.20, в) применяется преимущественно при соединении относительно тонких листов. Она допускает увеличение зазора между стыкуемыми элементами. Приле­гание подкладки к изделию должно быть достаточно плотным (мак­симальные зазоры не более 1 мм). Применение стальной подкладки позволяет проваривать заготовки на всю толщину и частично прива­рить подкладку.

Одностороннюю сварку тонкого металла можно производить: однодуговой; многодуговой и многоэлектродной сваркой.

Многодуговая и многоэлектродная сварка позволяет значитель­но повысить производительность при однопроходном выполнении односторонних и двусторонних швов. Одновременно с повышением производительности снижается расход электроэнергии; повышается устойчивость процесса, снижается расход флюса, повышается доля основного металла в шве и снижается удельный расход проволоки. При наложении кольцевых швов на изделиях, в которых отношение толщины стенки к диаметру более 0,04, однопроходная сварка мощ­ной дугой становится невозможной. Качественное выполнение сварки в несколько проходов, при заданной форме разделки, достигается только в том случае, когда погонная энергия при наложении отдель­ных слоев ограничена; Поэтому производят многослойную сварку ду­гами ограниченной мощности при относительно небольшом сечении каждого слоя. Первые три - четыре слоя накладываются при положе­нии электрода по оси симметрии шва, последующие - вразброс элек­тродом, смещенным относительно оси симметрии шва. Ось конца электрода при наложении каждого слоя должна находиться на рас­стоянии не менее 8 мм от кромки разделки. Угол скоса кромок, при диаметре электрода 6 мм равен 7,5°,при диаметре 8 мм - 10°. Радиус закругления в корне разделки принимается равным диаметру электро­да. Последние один - два слоя можно накладывать более мощными дугами. Многопроходная автоматическая сварка может быть исполь­зована и для выполнения продольных швов. Для многослойной сварки пригодны высокомарганцовистые флюсы электропечной плавки, об­ладающие достаточно высокими ионизирующими свойствами (ОСЦ - 45А, АН-348А, ФЦ-6, ФЦ-3).

Угловые соединения могут выполняться вертикальным (при толщине горизонтального элемента менее 3.5 мм) или наклонным электродом (при толщине свыше 3.5 мм).

Тавровые соединения можно выполнять при вертикальном по­ложении стенки наклонным электродом с наложением швов относи­тельно небольшого размера (катет шва до 10 мм). Швы большего раз­мера выполняются в несколько проходов. При наклонном положении свариваемых заготовок «в лодочку» можно сваривать угловые швы практически любого сечения. Однако это положение облегчает выте­кание расплавленного металла в зазоры. Сварка в «симметричную ло­дочку» не обеспечивает провара всей толщины стенки. Полный про­вар достигается при положении изделия в «несимметричную лодоч­ку».

Соединения внахлестку могут осуществляться при трех про­странственных положениях соединяемых элементов: горизонтальном, вертикальном и наклонном. Сварка при вертикальном положении лис­тов требует специальных флюсоудерживающих приспособлений, пре­дупреждающих стекание шлака и металла. Ось электрода при этом располагается под углом 45° к вертикали. При наклонном положении листов сварка внахлестку мало отличается от сварки тавровых соеди­нений «в лодочку».

Сварка электрозаклепками применяется: для соединения тонко­листового материала - с проплавлением верхнего листа; для сварки деталей большой толщины - через отверстия в верхнем элементе узла. Схема сварки электрозаклепками с проплавлением верхнего листа представлена на рис. 2.21. На листовые заготовки 1 (рис. 2.21, а) уста­навливается электорозаклепочник, в корпус 3 которого ввинчен мед­ный мундштук 2. Далее, опускается электрод 4 (рис. 2.21, б) до кон­такта с верхней заготовкой, и засыпается флюс 5 (рис. 2.21, в). При

горении дуги 6 (рис. 2.21, г) получается сварная точка (заклепка) 7 (рис. 2.21, д).