Сварка конструкций с дополнительной порошкообразной присадкой

Сварка металлических конструкций

Вопросы автоматизированной сварки под флюсом с порошкообразным присадочным металлом будут рас­смотрены применительно к металлическим конструк­циям, изготовляемым из низкоуглеродистых сталей марок ВСтЗкп, ВСтЗпс, ВСтЗсп и низколегированных сталей марок 09Г2С, 14Г2, 10Г2С1, 10ХСНД, 15ХСНД, 16Г2АФ и 14Х2ГМР толщиной. до 60 мм. В качестве порошкообразного присадочного металла используется крупка, приготовленная из сварочной проволоки диа­метром 0,8^2 мм. Мри этом длина частицы крупки должна быть равна диаметру проволоки. Автоматизи­рованная сварка стыковых и тавровых соединений выполняется в ни^сне| положении.

Типы “сварных соединений и конструктивные эле­менты подготовки свариваемых кромок (углы разделки, притупления, зазоры и т. п.) должны соответствовать данным табл. 19 и 20.

Подготовка кромок и сборка изделий под автома­тизированную сварку под флюсом с порошкообразным присадочным металлом должна производиться по ра­бочим чертежам и в соответствии с технологией, разработанной заводом-изготовителем. Обработка сва­риваемых кромок может производиться механическим способом, машинной кислородной или плазменной резкой. Плоскость обреза заготовок должна быть перпендикулярной поверхности проката. Допускается неперпендикулярность торцов поверхности изделия на величину /? (рис. 51), которая не должна превышать значений, определяемых по формуле h = - щ/2,

гДе /тіл — минимальная ширина шва, мм; Ь — зазор, мм.

Зазор берется исходя из толщины свариваемого Металла и диаметра электродной проволоки. При

19. Эскизы и параметры двухсторонних швов стыковых соединений, выполненных на стальной подкладке или флюсовой подушке

Параметры, мм:

s = s,

10

20

30

40

50

ь

4

6

7

8

9

/ = /|

20 ± 4

22 ± 4

35 ± 5

35 ± 5

35 ± 5

+ 1,0

+ 1.0

+1.0

+ 1.0

Я = Я<

2 - 1,5

2.5 ±2,0

2.5-2,0

2,5-2,0

2,5-2.0

20. Эскизы и параметры односторонних и двухсторонних швов тавровых соединений

Тми шва

Т, и Т5

Выполненный шов

Параметры, мм:

S, > S

3-5

6—10

12-16

18—40

+ 1.0

+ 1.5

+ 1.5

+ 1.5

Ь

0

0

0

0

Рис. 51. Сборкй стыков с непер­пендикулярно обработанными кромками

сварке электродной проволокой диаметром 4 и 5 мм в зависимости от толщины металла зазор будет состав­лять:

Толщина металла, мм

20

30

40

50

60

Зазор, мм

6

7

8

9

11

При сборке соединения листы с непермендикулярно обработанными кромками должны размещаться так, чтобы зазор в корне шва соответствовал приведенным выше значениям.

Перед сборкой кромки, подлежащие сварке, должны быть высушены и очищены от окалины, ржавчины, масла, краски и других загрязнений металлическими щетками или шлифовальными машинками. До метал­лического блеска должна быть зачищена также и по­верхность кромок на ширину 30—50 мм от торцов. Кроме того, поверхность металла, расположенную по обе стороны от стыка на расстоянии 400—500 мм, необходимо очищать от любых загрязнений для пре­дотвращения смешивания их с флюсом. В противном случае повторное применение флюса при сварке не допускается. Сборку свариваемых элементов следует производить на стеллажах и сборочных стендах с помощью приспособлений, применение кото­рых обеспечивает требуемое взаимное расположение деталей и элементов и исключает принудительную подгонку, вызывающую дополнительные напряжения и снижающую эксплуатационную прочность соеди­нений. Свариваемые элементы соединяются между собой прихватками. Прихватки выполняют ручной злектродуговой сваркой электродами Э42А с фто­ристо-кальциевым покрытием (марок УОНИ-13/45, •УП-2/45 и др.), Э46Т с рутилово-карбонатным покры­тием (марок МР-3, ОЗС-4, АНО-3 и другие анало­гичные) или механизированной сваркой в углекислом газе или смеси газов. Размеры сечения прихваток выбирают с учетом применяемых при сварке режимов, исходя из необходимости их полного переплавлення. Обычно длина прихватки составляет 30—100 мм. Обя­зательно применение технологических пластин для обеспечения необходимого качества в начале и конце сварных швов, если они начинаются от свободных кромок элементов. Технологические пластины должны иметь толщину, равную толщине свариваемого металла. Их приварка должна производиться сплошными шва­ми (рис. 52). Более целесообразно применять техно­логические пластины П-образного типа с зазорам, предусмотренным для данного сварного шва. хотя можно использовать и разрезные пластины. В тех местах, где зазоры в стыках деталей, собранных под сварку, превышают допустимые величины, в виде исключения разрешается производить подварку стыков или наплавку кромок ручной дуговой или механи­зированной сваркой в углекислом газе. При Т-образном сочетании швов сварку следует начинать на чистом Металле на расстоянии 50—60 мм от пересечения. После выполнения поперечного шва восстанавливают разделку продольного шва в том месте, где его пересек поперечный, удаляя наплавленный металл в этом месте с помощью шлифовальной машинки (рис. 53). До­пускается применение воздушно-дуговой строжки с обязательной последующей зачисткой поверхности реза на глубину не менее 1 мм. Для надежного возбуждения дуги в место замыкания электродной проволоки с изделием следует подсыпать небольшое количество порошкообразного металла. Затем открыть заслонку бункера с флюсом и возбудить дугу. При перемещении автомата вдоль стыка сварочная дуга расплавляет порошкообразный присадочный металл, кромки основного металла и электродную проволоку. Все вместе образует металл сварного шва. Для обеспечения качественных сварных швов сварка должна выполняться в соответствии с % разработан­ной технологией. Приемы сварки и последователь­ность технологических операций в основном такие же, как и при обычной автоматизированной сварке под флюсом. Отличие состоит лишь в необходимости дозированной подачи порошкообразного присадочного металла. Перед сваркой изделия датжны быть зава­рены контрольные образцы. Пластины для контрать - ных образцов изготовляют из того же металла, что и основное изделие. Образцы заваривает каждый свар­щик, участвующий в сварке изделия, с применением тех же режимов, материалов и оборудования, что и при сварке основного изделия. Контрольные образцы подвергают стандартным испытаниям по ГОСТу и техническим условиям для данных изделий.

170

Рис. 52. Схемы сборки стыков с помощью технологических пластин: П-образных (а); разрезных (б)

место УДАЛЕНИЯ ШВА

=?

—А

V[2]

НАЧАЛО ІИА

Рис. 53 Схема восстановления разделки при Т-образном пересечении продольного и поперечного швов

IV -—d

/ / J

Способ сварки с предварительной засыпкой по­рошкообразного присадочного металла при изготовле­нии металлических конструкций применяется при двухсторонней сварке стыковых соединений без раз­делки кромок, а также для выполнения соединений с разделкой кромок и тавровых «в лодочку». Для предотвращения высыпания порошкообразного присадочного металла сварку первого прохода сты­ковых соединений следует производить на металли­ческом листе. Можно для этой цели применить также флюсовую подушку или подушку из порошко­образного металла. При сварке листов толщиной до 36 мм зазор в стыке заполняется порошкообразным металлом заподлицо с поверхностью листов; для листов толщиной 36—60 мм зазор следует заполнить на 2/з толщины свариваемого металла. Толщина слоя по­рошкообразного металла при сварке тавровых соеди­нений «в лодочку» должна быть на 2 мм больше величины катета шва. Режим автоматизированной сварки под флюсом с предварительной засыпкой по­рошкообразного металла стыковых соединений без разделки кромок и «в лодочку» приведен в табл. 16 и 18. При сварке изделий из металла других толщин, не указанных в табл. 16, скорость сварки необходимо скорректировать. На режимах, указанных в табл. 18, сваривают соединения «в лодочку» из низкоуглеро­дистых сталей. Сварку за один проход тавровых соединений «в лодочку» с катетом шва более 14 мм осуществляют, применяя более мощные источники пи­тания сварочной дуги. При использовании источников сварочного * тока ВДМ-1601, ВДМ-3001 и ВСЖ-1600 сварку швов тавровых соединений «в лодочку» до катетов размером 18—20 мм можно производить за один проход. На режимах, указанных в табл. 16, сваривают стыковые соединения из низкоуглеродистых и низколегированных сталей без предварительного подогрева, кроме сталей 16Г2АФ и 14Х2ГМР толщи­ной свыше 40 мм.

Режим сварки сталей 16Г2АФ и 14Х2ГМР необ­ходимо выбирать по следующей методике, разработан­ной во ВНИИмонтажспецстрое.

Исходя из оптимального диапазона охлаждения (AU/onT) для данной стали (16Г2АФ, 14Х2ГМР — 3—30°С/с; 10ХСНД, 15ХСНД, 10Г2С1 - I—40 °С/с)

Рис. 54. Номограмма М 3 для определения погонной энергии в зависимости от скорости охлаждения и толщины свариваемого

металла

-по номограмме № 3 (рис. 54) следует определить величину погонной энергии q/v для стыковых соедине­ний по нижней границе, для угловых — по верхней границе ДГопт.

Затем определяют расчетное значение q/vp = kq/v. Для стыковых соединений k = , для угловых * = (бет + 26п)/(26пл), где п= 1,1—коэффициент, учитывающий уменьшение скорости охлаждения при сварке с порошкообразным присадочным металлом на данной погонной энергии; 6СТ и 6П — соответственно толщина стенки и полки. По номограмме № 2 (см. рис. 49) для определенной величины q/Vp (наклонные, прямые) определяют сварочный ток /св и скорость сварки ус,. Скорость сварки выбирают по верхней границе оптимального интервала скоростей сварки для определенного типа соединения.

Затем находят напряжение на дуге Uд = 1,35 /св. После этого по номограмме № 1 (см. рис. 48), пользуясь ключом 1, определяют количество порошкообразного присадочного металла ртах, скорость подачи электрод­ной проволоки у9 и площадь наплавки FH.

Если F„> FHl(Fel = Fp + Fy, Fp— площадь раз­делки, Fу—площадь усиления), для угловых соеди­нений (3maj, уменьшается, для стыковых соединений следует уменьшить q/vр или ртах с таким расчетом, чтобы соблюдалось условие FH=.FH|.

Если F„<F«і, для угловых соединений следует увеличить q/vр, соблюдая равенство F„ = Fu,, для сты­ковых соединений перейти к сварке в два прохода. Для многослойных стыковых швов определяется число проходов С = [(^„і — FH)/Fн2] + 1, где FH2— площадь наплавки последующих проходов.

Рассмотрим на конкретном примере определение режима сварки с порошкообразным присадочным металлом стыкового соединения из стали 14Г2АФ тол­щиной 30 мм (FН| = 2 см2). Сварку выполняем в два прохода по одному с каждой стороны. По номограмме № 3, исходя из критической скорости охлаждения wo = 3°C/c, выбираем q/vp^ 84 кДж/см. По номо­грамме № 2 (см. рис., 49): сварочный ток /св = 1200 А, скорость сварки усв = 20 м/ч. По номограмме № 1 (см. рис. 48), пользуясь ключом 1, определяем Р max== 1 < о * = 108 м/ч; F „ = 2 см2. Таким образом. принимается_хл£дующий режим сварки: /св = 1200 А; Ua= 1,85 /Ї200 = 46 В; п*= 108 м/ч; 5 мм; исв =20 м/ч; Р = I.

Сварку стыковых соединений толщиной до 60 мм следует производить с двух сторон, по одному проходу с каждой стороны. Сварку второго прохода осу­ществляют на режиме первого (табл. 16), при этом засыпки порошкообразного металла не требуется. Сварка выполняется на постоянном токе обратной полярности. Сварку тавровых соединений с полным проваром стенки при толщине металла 12—20 мм для одностенчатых балочных конструкций необходимо выполнять «в лодочку» при условии наклона стенки под углом 30° к горизонтали с обязательным обеспе­чением соответствующих зазоров. Режимы сварки с

разделкой кромок с предварительной засыпкой по­рошкообразного присадочного металла приведены в табл. 17.

Автоматизированную сварку под флюсом с подачей порошкообразного присадочного металла на вылет электрода при изготовлении металлических конструкций применяют при выполнении стыковых и тавровых сое­динений «в лодочку» на повышенных режимах сварки. В табл. 14 приведены режимы автоматизированной сварки стыковых соединений с X - и V-образной разделкой кромок по ручной подварке. Такие режимы рекомендуют, например, для конструкций типа шаровые резервуаров, цилиндрических обечаек и других анало­гичных изделий. На этих режимах конструкции из низколегированных сталей выполняют без предвари­тельного подогрева за два прохода — по одному с каждой стороны. Перед наложением первого шва поверхность подварочного шва должна быть зачищена до металлического блеска. Перед началом сварки второго шва следует произвести выборку корня шва до чистого металла и зачистку кромок, сглаживая углы в местах перехода к притуплению. В этой же таблице даны режимы автоматизированной дуговой сварки под флюсом стыковых соединений со стандарт­ной разделкой без подварочных швов. В этом случае соединения с Х-образной разделкой собирают с зазором 3—6 мм и укладывают на подушку из порошко­образного металла. При необходимости зазор перед сваркой дополнительно заполняют порошкообразным присадочным металлом до верхней кромки притупления. После наложения первого шва изделие кантуют для выполнения второго шва. Перед его наложением не - расплавившийся порошкообразный присадочный ме­талл, находящийся в разделке, следует удалить. Сварку второго шва выполняют без зачистки корня Первого шва. В данном случае подготовка кромок Может быть выполнена без притупления. Соединения с V-образной разделкой кромок собирают на прихватках. без зазора, а затем выполняют автоматизированную сварку первого слоя на весу с подачей порошко­образного металла на вылет электрода, если выполне­на точная сборка без зазора, или на подкладке из Порошкообразного металла, если сборка выполнена с Зазором. Второй шов с обратной стороны выполняют

обычной автоматизированной сваркой под флюсом без порошкообразного присадочного металла и без зачистки корня шва. На указанных режимах выпол­няют сварку низкоуглеродистых и низколегированных сталей без предварительного подогрева. При сварке изделий из металла другой толщины, не указанной в таблице, режимы следует определить по рассмотрен­ной выше методике.

В табл. 13 приведены режимы двухсторонней автоматизированной сварки под флюсом с порошко­образным присадочным металлом стыковых соединений листовых конструкций толщиной 5—16 мм. Сварку первого прохода выполняют на подушке из порошко­образного металла с подачей порошкообразного металла и на вылет электрода. Шов с другой стороны выполняют на тех же режимах, но чбез порошко­образного металла.

В табл. 21 приведены режимы односторонней автоматизированной сварки под флюсом с порошко­образным присадочным металлом стыковых соединений толщиной 20—40 мм из низкоуглеродистой стали.

Сварку выполняют на флюсомедной или остаю­щейся стальной подкладке. Медная подкладка, охлаж­даемая водой, состоит из секций, выполненных без канавки. Перед укладкой свариваемых листов на мед - нуК) подкладку засыпают слой флюса толщиной 3—4 мм. Размер гранул флюса не должен превышать 1,5 мм. Затем на стенд укладывают свариваемые листы и жестко их закрепляют. Поджатие флюсо­медной подкладки к изделию осуществляется пневма­тическим рукавом с усилием 30 МПа. Разделка кромок V-образная, без притупления. Угол скоса кромок 20°. Листы собирают с зазором в стыке

5— 6 мм. Сварку выполняют в несколько проходов: первый проход — с предварительной засыпкой по­рошкообразного металла в разделку для образования обратного валика без подачи порошкообразного ме­талла на вылет электрода. При выборе режима сварки низколегированных сталей применяют рассмот­ренную выше методику.

Тавровые соединения «в лодочку» сваривают авто­матизированной сваркой под флюсом с подачей по­рошкообразного металла на вылет электрода на режи­мах, указанных в табл. 15. Сварку выполняют на

количество, подаваемое на вылет адсктрода

1 -

1,2

1!!'

л. н X

о Z *

25

80

оо оо

ОС 00

(N СЧ

см см

о 3 *

2 =

21, Режимы односторонней автоматизированной сварки под флюсом на флюсомедной подкладке

О

о 5

Cl О

liz.

їїв

«I*

* х X

5*2-х ‘''г?

о!»

Ю ч* ч*

1 1 см см

о «о

•«Г Tf

оо - ч - СО 4f

о о

чг ІЛ

1 1 оо но СО чГ

88

88

88

со о

со со

со со

88

§8

88

СЧ 05

сч сч

сч сч

постоянном токе обратной полярности электродной проволокой диаметром 5 мм. Приведенные в таблице режимы предназначены для сварки низкоуглеродистых сталей. При сварке низколегированных сталей указан­ные режимы следует проверить и определить новые по допустимой скорости охлаждения в соответствии с рассмотренной выше 'методикой для этих сталей. По этой же методике определяют параметры режима сварки при использовании электродной проволоки диаметром 4 мм.

Рассмотрим несколько примеров применения авто­матизированной сварки под флюсом с порошкообраз­ным присадочным металлом при изготовлении ме­таллических конструкций в заводских условиях и на строительно-монтажной площадке.

Односторонняя сварка стыковых соединений на флюсомедной подкладке (рис. 55). Свар-ку первого слоя, формируемого на медной подкладке, выполняют порошковой проволокой в углекислом газе; при этом может быть использован металлический порошок. Режим сварки первого слоя: сварочный ток — 700 А (постоянный обратной полярности), напряжение на ду­ге— 29 В, скорость сварки — 35 см/мин. В табл. 22 приведены режимы сварки второго прохода в зави­симости от толщины листов.

Сварка тавровых соединений конструкций 56-этаж­ного небоскреба в Торонто (рис. 56). Характерная особенность соединений —г большой зазор между эле­ментами, достигавший 12,7 мм. Введение в зазор металлического порошка и применение многопроход­ной сварки позволили получить качественные сварные соединения. Корневой проход выполняли порошковой проволокой на токе 600 А и напряжении на дуге 30 В со скоростью 30 см/мин. Второй и третий проходы выполняли автоматизированной сваркой под флюсом электродной проваюкой диаметром 4,0 и 4.8 мм на постоянном токе прямой полярности силою 650 и 900 А при напряжении на дуге 29 и 27 В соответ­ственно.

Сварка тавровых соединений конструкций установки для морского бурения (рис. 57). Сварку листов из мелкозернистой стали с пределом прочности 580— 700 МПа выполнили автоматизированной сваркой под флюсом с введением порошкообразного присадочного

Рис. 56. Схема сварки крупных колонн при плохой сборке

I — первый слой шва; 2 — последующие слои шва; 3 — порошкообразный приса­дочный металл; 4 — асбестовое уплот­нение

Рис. 55. Односторонняя сварка на флюсомедной подкладке с ис­пользованием порошкообразного присадочного металла

Рис. 57. Схема сварки листовой стали с пределом прочности 580— 700 МПа с порошкообраз­ным присадочным металлом

h — толщина одного слоя, мм

22. Режимы сварки второго прохода при односторонней сварке на флюсомедной подкладке

Толщина

свариваемых

листов

Параметры

Сварочный ток, А

Напряжение на дуге, В

Скорость сварки, см/мин

20

700—730

37-38

25

770-800

38—40

35

38

920—950

40-42

металла. Использовали электродную проволоку, со­держащую 1,5% марганца, специально разработанный Металлический порошок, содержащий легирующие эле­менты, и флюс, создающий легкоотделяемый шлак. Параметры режима были выбраны на основе тща­тельных изысканий. Например, третий слой толщиной В мм накладывали проволокой диаметром 4 мм при

сварочном токе 750 А и напряжении на дуге 32 В со скоростью 24 см/мин. При этом получили не только экономию времени в связи с уменьшением числа проходов, но и необходимые механические свойства, в том числе и ударную вязкость.

Сварка оболочки шарового резервуара произво­дится на трех этапах ее изготовления. На первом этапе выполняют сварку в заводских условиях листов в заготовки соответствующих габаритов перед их окон­чательным раскроем и формообразованием (штамповка или вальцовка). На втором этапе (на строительно­монтажной площадке) выполняют сварку блоков из двух-трех заготовок. Для этого на строительно­монтажной площадке устанавливают приспособления, позволяющие собирать свариваемые элементы в блок с необходимым зазором и поворачивать блок таким образом, чтобы сварочный трактор, перемещающийся по стыку, всегда находился в нижней (или верхней) точке. Сварку блоков с порошкообразным присадочным металлом можно производить без разделки кромок. В приспособлении шов сваривают с одной стороны. Затем из блоков собирают оболочку, выполняют ручную сварку подварочного шва между блоками, после чего на заключительном (третьем) этапе свари­вают монтажные швы за два прохода (по одному с каждой стороны). Для оболочек с толщиной стенки более 16 мм следует применять V-образную или Х-образную (для толщин более 30 мм) разделку кромок, так как сварка подварочного шва при зазоре более 5 мм невозможна, а для качественного выполне­ния сварных швов с порошкообразным присадочным металлом без разделки кромок требуются строго регламентированные зазоры. Для сварки оболочек шаровых резервуаров из стали 09Г2С рекомендуется сварочная проволока диаметром 4—5 мм марки Св-08ГА в сочетании с порошкообразным присадочным металлом-крупкой из проволоки диаметром 1 —1,2 мм той же марки и флюсом АН-8 (АН-348). Сварку оболочек шаровых резервуаров на строительно-мон­тажной площадке выполняют в технологической после­довательности и на режимах, приведенных в табл. 23.

При сварке вращающихся печей для производства цемента также с успехом применяют порошкообразный присадочный металл. Корпусы печей изготавливают

ю

о>

23. Технологическая последовательность и режимы сварки оболочки шарового резервуара

S

8

'tik.

■ XS •

Т Q К

= 15.

у

Св >, с

ї°-ї = ?ї

се еа в х

X

х І

СЧ X

се о X

CL £. X

*> У

000

сад

0 g-сЗ э = £-

йї s

® 2 о.

s с

« 2 о»

— С> *

3 Ї о-

Й <ч а 4> J 5 Ч а ® 3 О О О г с н

3 я о а б о s я с - — Л

О 'X

2 х

- 4)

5 з

а с; а а а

гя ® ^

Я о о

Q.-0-C

2 5* ® 5 о О Э х

Рис. 58. Схема стыки с подкладной лентой для удержания порошко­образного присадочного металла при сварке на весу

I — первый слой автоматизированной сиаркн с порошкообразным присадочным металлом с наружной стороны; 2 — подушка из порош кообразного присадочного металла; 3 стальная лоута

из листовой стали марки МСтЗсп толщиной 22— 70 мм путем вальцовки листов, сварки их в отдельные обечайки, которые укрепляются в блоки на строительно­монтажной площадке. При сборке блоков или корпуса печи продольные стыки должны быть смещены отно­сительно друг друга не менее чем на 250 мм. Перед этим внешним осмотром проверяют кромки сварного соединения. При значительных отклонениях формы раз­делки от проектной неооходимо на кромки наплавить слой необходимой толщины ручной электродуговой сваркой электродом Э42А или Э46 с последующей зачисткой шлифовальной машинкой. Для обеспечения равномерного зазора по всему стыку в зазоре по периметру стыка устанавливают 8—10 специальных шайб, которые прихватывают ручной дуговой сваркой. Перед началом автоматизированной сварки кромки стыков очищают от грязи, ржавчины, краски, масла и других загрязнений до металлического блеска с внут­ренней и наружной стороны на расстоянии не менее 50 мм от оси разделки. Автоматизированную сварку под флюсом корпуса печи начинают с наружной сто­роны. Первый проход выполняют на подушке из порошкообразного присадочного металла, которую создают до начала сварки, а затем поддерживают ее в процессе сварки. Для удержания порошкообраз­ного присадочного металла подушки с внутренней стороны печи до начала сварки по всему nepnMetpy стыка укладывают и прихватывают стальную полос толщиной 0,5—1,5 мм (рис. 58). При выполнении сварки с наружной стороны электродная проволока должна быть смещена от зенита на 200—300 мм в сто­рону, противоположную вращению печи. Автоматизи­рованную сварку под флюсом с порошкообразным присадочным металлом с наружной стороны производят на режимах, приведенных в табл. 24. Вылет электрод­ной проволоки 60—70 мм.

24. Режимы автоматизированной сварки под флюсом корпуса печи с наружной стороны

Спой

сварного

шва

Сварочный

тон,

А

Напря­

жение

на луге. В

Ско­

рость

сварки,

м/с

Диаметр

элект­

родной

прово­

локи,

мм

Скорость

подачи

элект­

родной

проволоки,

м/с

Коли

ЧЄСТВО

порошко­

образного

металла,

г/мин

Первый

Последую­

щие

700-750

950-1000

38-40

40—42

0,005

0,005

5

0,02

0,026

150

250

С внутренней стороны печи автоматизированная сварка производится без порошкообразного присадоч­ного металла электродной проволокой диаметром 5 мм на следующем режиме: сварочный ток 900—950 А, напряжение на дуге 38—40 В, скорость сварки 0,005 м/с, скорость подачи электродной проволоки 0,026 м/с. Автоматизированную сварку выполняют с применением обычных сварочных тракторов, на кото­рых установлены дозаторы подачи порошкообразного металла на вылет электрода. Сварочный ток постоян­ный, обратной полярности. В качестве источников сварочного тока используют выпрямители и преобра­зователи.

Сварку с порошкообразным присадочным металлом можно применять также при изготовлении элементов металлических конструкций. Сварка в углекислом газе стыков вальцованных заготовок фланцев из полос прямоугольного сечения выполнялась на специальной установке с применением модернизированного сва­рочного трактора ТС-17М, которому вручную прида­валось возвратно-поступательное движение по ширине свариваемых заготовок. Для повышения производи­тельности в зону сварки подавалась дополнительная присадка — прутки из сварочной проволоки марок Св-08 и Св-08А диаметром 5—6 мм. Такая технология не только требует повышенного внимания сварщика к ведению процесса сварки и приводит к большой Утомляемости сварщика, но и к большому браку сварных стыков — непроварам, порам и другим де­фектам. Одной из причин брака было то, что допол­нительная присадка вводилась другого химического Состава по сравнению со сварочной проволокой

Св-08Г2С. При больших зазорах образовывалось значительное количество расплавленного металла при­садки, не содержащей необходимого количества кремния и марганца. Поэтому окислительный процесс в сварочной ванне, защищенной углекислым газом, не мог протекать нормально, и, как следствие этого, образовывались дефекты. Избежать указанных недо­статков можно, если вместо присадочных прутков применить дополнительный порошкообразный приса­дочный металл в виде крупки из сварочной проволоки Св-08Г2С. Сварку выполняют с приданием возвратно­поступательных движений трактору, а сварщик, периодически открывая заслонку дозатора, установлен­ного на тракторе, подает порошкообразный металл в зазор стыка. Кроме того, порошкообразный металл в небольшом количестве перед началом сварки засы­пают в зазор стыка. Это способствует лучшему расплавлению металла сварочной ванны и лучшему формированию обратной стороны сварного шва. Сварку стыков фланцев выполняют на водоохлаждаемой мед­ной подкладке с применением формирующих пластин, расположенных с торцов свариваемого шва. Сварное соединение — стыковое, без скоса кромок, шов односто­ронний, зазор 10—15 мм. Режим автоматизированной сварки в углекислом газе с порошкообразным при­садочным металлом заготовок фланцев с условным проходом 200—300 мм: сварочный ток 350—380 А, напряжение на дуге 28—30 В, скорость подачи сва­рочной проволоки 403 м/ч, расход углекислого газа 1100 л/ч, расход порошкообразного присадочного ме­талла р = 0,6, коэффициент наплавки 28 г/(А,- ч). Од­нако описанную технологию можно существенно улучшить, если подачу порошкообразного присадоч­ного металла производить не в сварочную ванну, а на вылет электродной проволоки диаметром 2 мм; вместо сварки в углекислом газе тонкой электродной прово­локой применить автоматизированную сварку под флю­сом проволокой диаметром 4—5 мм, как более произ­водительную и обеспечивающую более стабильное ка­чество сварных соединений.

При изготовлении металлических конструкций при­меняют также электрошлаковую сварку с порошко­образным присадочным металлом. До начала работ сле­дует сварить контрольные образцы. Схема сборки

Рис. 59. Схема сборки сварного соединения при электроиааковой сварке с порошкообразным при­садочным металлом

Sн — величина зазора в начале стыка, 5к — величина зазора в конце стыка (Sh = Sk); / — начальная планка; 2 — направляющий уголок

стыкового соединения с размерами выводных планок и местом установки направляющего уголка приведена на рис. 59. Зазоры в сварных соединениях должны соответствовать данным табл. 25, 26. При сборке сварных соединений прихватки вводных и выводных планок и скоб следует выполнять ручной электродуговой сваркой электродами Э-42А с фтористо-кальциевым покрытием (марки УОНИ-13/45) или Э46 с рутилово - карбонатным покрытием (марки МР-3).

Непосредственно перед сваркой изделий необходимо зачистить брызги и неровности на пути движения формирующих ползунов на расстоянии 100 мм от свариваемых кромок; проверить систему водяного охлаждения; проверить надежность подачи электрод­ной проволоки и крупки; проверить точность движения сварочного автомата; проверить работу источника сварочного тока и шкафа управления. Перед сваркой в зазор кармана технологической планки рекоменду­ется засыпать порошкообразный присадочный металл для лучшего возбуждения дуги, затем флюс, включить источник питания сварочного тока и нажать кнопку «пуск». Как только установится шлаковый процесс, следует включить подачу порошкообразного присадоч­ного металла и поднять напряжение до величины, предусмотренной режимом сварки. В процессе сварки сварщик обязан следить: за показаниями приборов; уровнем шлаковой ванны и в зависимости от за­полнения зазора расплавленным металлом регулиро­вать скорость перемещения автомата; периодическим добавлением флюса в шлаковую ванну; положением электродной проволоки относительно кромок и ползу­нов. чтобы трубка, по которой подается порошко­образный присадочный металл, находилась в центре

Количество подаваемого порошко­образного металла, г/мин

300

290

сорость

юдачи

<тродиой

>волоки,

м/ч

159

99,5

U * OL

5 д

&! з

S S в

* а. 5 1 ч ^ а.

5 с

ч"

ю

л

S

ао сч со

СО I'- —I ю

с"1

■e«n(N

Ч* СО со сч

US

оГ

X

&

S-

CU

СО СО ОО Q Ч> - Г Ч1 «П

Mil

СЧ СЧ чг со •чг rf ^

ммчю

Ч - Ч - Ч- Ч"

мм

OOWrt

Tf - Mf - Mf

Г

а

О

§

х <

_

о *

2 *•

и

900—

1000-

_ й/

26—28

s 11

в

£ a

ч О S X * „

Толщи

сварчвае

металла

о о о о

00 тг lO СО

ЗО

40

50

60

25. Режимы электрошлаковой сварки конструкций, работающих при положительной температуре

Количество порошкообразного присадочного металла, г

in

Скорость

подачи

электродной

проволоки.

м/ч

ю_СО CS (Т) сч «г* in

Скорость

сварки,

м/ч

СО

Диаметр

электродной

проволоки,

мм

ш

Напряжение.

В

СЧ со 00 Q ч - ч - ч - > о

1 1 II

О С* ^ '£> Т чГ rf

Сварочный

ток,

А

1000—1100

1200—1250

1300-1350

1350—1450

Зазор в стыке, мм »

26—28

Толщина

стали.

мм

30

40

50

60

Марка

свариваемой

стали

09Г2С

10Г2С1

16Г2ЛФ

зазора (расстояние между трубкой и электродом должно быть не менее 10 мм); за поджатием ползунов и работой системы водяного охлаждения, чтобы по­рошкообразный присадочный металл стабильно посту­пал на вылет электрода и приставка не касалась монтажных скоб. При электрошлаковой сварке с по­рошкообразным присадочным металлом цилиндри­ческих обечаек (например, при монтаже кожухов доменных печей) разрешается совмещать стыки нижних и верхних поясов и выполнять сварку напроход.

Режимы электрошлаковой сварки с порошкообраз­ным присадочным металлом приведены в табл. 25, 26.

Режимы сварки, приведенные в табл. 25, следует применять при изготовлении соединений конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей, работающих при положительных температурах, а ре­жимы сварки табл. 26 — для низколегированных ста­лей с обеспечением ударной вязкости сварного сое­динения (по Менаже) не ниже 30 Дж/см“ при тем­пературе испытания — 40 °С. Для таких соединений отпадает необходимость в применении последующей высокотемпературной термической обработки — нор­мализации. Вертикальные стыки толщиной более 100 мм можно сваривать двумя автоматами одновре­менно. Автоматы располагают по обе стороны изделия. Сварку выполняют на постоянном токе обратной полярности. Однако при этом следует избегать в зоне сварки больших несимметричных магнитных полей, затрудняющих процесс сварки. Обеспечить стабиль­ный процесс сварки можно, симметрично подключая токоподвод со стороны вводной планки к обеим кромкам свариваемого изделия.

Сварка конструкций с дополнительной порошкообразной присадкой

Наплавка лежачим электродом с дополнительным порошкообразным присадочным металлом

Преимущества процесса сварки с порошкообразным присадочным металлом позволяют и при наплавочных работах существенно повысить производительность Процесса, улучшить качество • наплавленного металла Н соединения в целом, а также снизить расход сварочных …

Сварка конструкций с дополнительной порошкообразной присадкой

М. В. Ханапетов Основной задачей сварочного производства является повы­шение производительности и качества труда. Среди путей решения этой задачи следует выделить два — интенсификация процесса сварки за счет увеличения скорости образования …

Определение потребности в дополнительном порошкообразном присадочном металле

Количество дополнительного присадочного металла зависит, главным образом, от теплофизических свойств и начальной температуры порошкообразного металла и количества резервного тепла. Резерв тепла можно получить за счет уменьшения объема расплавления основного металла …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.