ЭЛЕКТРОГАЗАСВАРЩИК

Техника газовой сварки

Качество сварного соединения зависит от правильного выбора режима и техники выполнения сварки.

При ручной сварке пламя горелки направляют на ева -

риваемые 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. 50) — угол наклона мундш­тука к поверхности свариваемого металла — зависит от тол­щины соединяемых кромок изделия и теплопроводности металла. Чем толще металл и чем больше его теплопро­водность, 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.

Различают два основных способа газовой сварки (рис. 51): правый и левый. При правом способе процесс сварки ведет-

ся 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 несваренные 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.

ОС. 2 4 3

Способ сварки зависит также от пространственного по­ложения шва. Нижние швы выполняют как левым, так и правым способом в зависимости от толщины металла. Вер­тикальные швы при толщине металла до 2 мм рекоменду - іется сваривать правым способом сверху вниз и левым спо­собом снизу вверх. При больших толщинах металла сварку следует выполнять способом двойного валика. Горизонталь­ные швы выполняют правым способом: пламя горелки на­правляют на заваренный шов, а присадочный пруток вво­дят сверху в сварочную ванну, расположенную под некото­рым углом к оси шва. Эти меры предупреждают вытека­ние 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 сварного 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 свариваемому шву.

Подготовка кромок заключается в очистке их от масла, окалины и других загрязнений, разделке под сварку и при­хвате короткими швами.

Свариваемые 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 с отбортовкой кромок без присадочного материала или встык без разделки и без зазора, но с присадочным материалом. Металл толщиной 2—5 мм сваривают встык без разделки кромок, но с зазо­ром между ними. При сварке металла толщиной более 5 мм применяют V-образную или Х-образную разделку кромок. Угол скоса выбирают в пределах 70—90°, что обеспечивает хороший провар вершины шва.

Угловые соединения также часто применяются при свар­ке металлов малой толщины. Такие соединения сваривают без присадочного металла. Шов выполняется за счет рас­плавления кромок свариваемых деталей.

Нахлесточные и тавровые соединения допустимы толь­ко при сварке металла толщиной менее 3 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 образующиеся шлаки и окалину удаляют зубилом и метал­лической щеткой.

Сборка под сварку производится в специальных при­способлениях или на прихватках, обеспечивающих точность

положения свариваемых деталей и зазора между кромка­ми в течение всего процесса сварки. Длина прихваток, их число и расстояние между ними зависят 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 потребную мощность и вид пламени, марку и диаметр присадочной проволоки, способ и 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 размеров 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 этом стыки валиков в слоях не должны совпадать. 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/2) + 1, где s — толщина свариваемой ста­ли, мм.

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