СВАРКА, ПАЙКА, СКЛЕЙКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ И ПЛАСТМАСС

ДУГО-ПРЕССОВАЯ СВАРКА (LP-)

Принцип сварки (рис. 1.34, 1.35),

Границы применимости

размер ы: диаметр болтов d, мм: для сталей 4—16 (20); для цветных металлов 4—Ю; длина болтов / = 15-г 100 мм ОЮ0).

■.„.Г руппы материалов: углеродистые и низколегированные стали при нейользовании подкладного флюсового кольца; углеродистые; низколегированные и высоколегированные стали; легкие и тяжелые металлы при приварке болтов в за­щитном газе.

п—ЇЗ Ц D-

І Е Ш Ш

I

газе[3] * ^РИВаРка болтов в защитном I -

* пистолет для приварки болтов; подъемный электромагнит; 3 — и

“ — Лапі» к. ...____ .. £

' болт; 5 — опорные штифты; 6 — пли-

I — пистолет для приварки болтов; 2 — пружина; 3 — цанга; 4 — болт; 5 — под­кладное флюсовое кольцо; 6 — плита; 7 — источник питания; 8 — шлак; I — пуск;

II — нагрев сопротивлением и воспламе­нение; III — горение; IV — приварка с помощью пружины

Материал болта 10MnSi5

Основные и присадочные материалы

При использовании флюсовых кольцевых подкладок, изготовитель Kjellberg: с аль St35h, S135-5, St45-5, St45b для труб и сталь St34b-2 для болтов, сталь — 15МсЗ 13СгМо4.4, 10СгМо9.10 для труб и сталь St38b-2 для болтов; используется заицр,^ газ (аргон, С02 или газовая смесь); материал труб или плит аналогичен матер; для болтов; то лее самое относится к использованию цветных металлов. Выбор грй. садочного материала — по табл, 1.58.

П р и м е ч а н и е! индекс h — полуспокойная сталь; b — спокойная сталь,

Техника сварки

Приварку болтов в защитном газе осуществляют на постоянном токе с подключением минуса источника питания к болту; при использовании флюсовых кольцевых под. кладок применяют сварку на постоянном и переменном токе (табл. 1.59),

Воспроизводимость качества определяется рядом факторов, которые влияют на образование дуги и на процесс движения. Рекомендуется проверка качества путем выборочных проб.

Наиболее часто используют испытание на ударный изгиб (изгиб на 90° на копре), испытание на растяжение и металлографическое исследование.

Возможные дефекты: поры, неплотное соединение, трещины, охруп­чивание.

1.2.4.2. Сварка вращающейся дугой с давлением (MBL-P-)

Принцип сварки (рис. 1.36, 1,37)

Границы применимости

Размеры: диаметр труб d — 8—9 (114) мм, толщина стенок s = 1,5 мм.

Группы материалов: углеродистые и низколегированные трубные

стали (полуспокойные, спокойные) с содержанием углерода <Д,45%; теплостой­кие стали; высоколегированные хромоникелевые стали.

Область использования: водопроводные системы и нагревательные трубопроводы для оборудования строящихся зданий, а также для выполнения работ на монтажной площадке и в мастерских.

Трубопроводы гидравлических систем (номинальное давление 16 МПа). Трубопроводы для теплообменников электростанций [7].

Стыковые соединения обычных и фасонных труб.

Производство транспортного оборудования (осей, валов, распорок). Массовое производство элементов трубопроводов и сварка обрезков труб в от­дельную трубу [8].

Параметры: сварочный ток Is = 80-і-1000 А; продолжительность сварки: без програмхмы по току ts — 0,5-ь 1,5 с; с программой по току ts — 5-ь 15 с; сварка сложных сечений и хромоникелевых сталей ts = 15-ь25 с; удельное давление при обжатии pst = 30-ь 100 МПа (для обычных трубных сталей), pst = 200-ь300 МПа (для хромоникелевых сталей). Дуга вращается вдоль ребра стыкового соединения со скоростью vR от 8 м/с в начале сварки до 100 м/с.

Рекомендации по исполнению соединении и размеры

Механически ровно обработагь стыковые поверхности; удали ь грат на поверхностях реза; го- параллельность стыкуемк х кромок — не более 0,2 мм Механически ровно обработать стыкуемые кромки и сделать не­большую фаску; угол фаски 2 -

Соединение трубы с пли­той

Механически обработать торцо­вую поверхность трубы; макси­мальный диаметр трубы dmax == = 32 мм; максимальная толщи­на плиты smax = 3 мм

1 — изделие; 2 — зажимные колодки (жесткие); 3 — зажимные колодки (Допу­скающие возможность обжатия); 4 — ос­новной источник питания; 5 — магнитная катушка; 6 — источник питания магнит­ной катушки; 7 — аппарат для зажигания ДУГИ

ІРис. 1.37, Расположение магнитных кату­шек при различных формах соединений: а — уменьшение диаметра трубы; б — со­единение труба —труба; в —- соединение трубы с фланцем; г — соединение труба — колено трубы; д — стыковое соединение труб из высоколегированной хромонике­левой аустенитной стали; 1 — сваривае­мое изделие (труба, труба уменьшенного Диаметра, фланец, колено трубы); 2 — магнитная катушка (раздельная); 3 — фо­кусирующая диафрагма; 4 — фокусирую­щая планка; 5 — зажимная планка; в — зажимное устройство; 7 — ручная подача; 8 — камера с защитным газом; 9 — вспо­могательная опора

Механически ровно обработать стыкуемые кромки; смещение стыковых поверхностей должно быть незначительным

Механически обработать стыкуе­мые кромки; смещение осей дол­жно быть минимальным! Шири­на зазора — около 3 мм Обработать ровно стыковые по­верхности трубы и фланца; сме­щение стыкуемых поверхностен должно быть незначительным; ширина зазора b = 1,5+0,2 мм; диаметр трубы — от 32 до 80 мм

Ручной сварочный аппа­рат для сварки давле­нием вращающейся ду­гой УДК-204 с встроен­ным источником пита­ния для сварки стыко­вых соединений труб при монтажных работах Сварочный аппарат для сварки давлением вра­щающейся дугой ZIS 786 с отдельным источ­ником питания для ма­стерских, используемый при монтажных работах; отдельно сварочный вы­прямитель KG 400 или G 400, гидравлическая система [9, 10] Сварочный аппарат для сварки давлением сты­ковых соединений вра­щающейся дугой MBL-S6,3 - ZIS 900 с отдельным сварочным выпрямителем

380 В; сжа­тый воздух номиналь­ное давле­ние 0,63 МПа (ND 6,3)

380 В; сжа­тый воздух номиналь­ное давле­ние 0,63 МПа

380 В; 110 кВА

Трубы 1/2"—3/4"; уси­лие обжатия Fst ~ = 18 кН, сварочный ток 18 = 260 А; продолжи­тельность сварки ts = = 3 с; масса т = 8,5 кг; зажим вручную; обжа­тие пневматическое Трубы 8Х 1,5—35X3 мм; усилие обжатия 25 кН; сварочный ток 13 = = 80—400 А; продол­жительность сварки ts = 0,5—6 с; зажим, вручную или с помощью гидравлической системы

Трубы диаметром 17— 90 мм; усилие обжатия Fst — 6,3 кН; усилие зажима F$p — 100 кН; скорость обжатия 15— 20 см/с; сечение Атах = = 1000 мм2

Изготови­тель — СССР; используется на расстоянии до 75 м; мак­симальная высота грата до 1,5 мм Применяется для предвари­тельного мон­тажа труб в мастерских

Предприятие LEW; для ста­ционарного выполнения соединений труб и сварки обрезков труб

Оборудование

Ручной сварочный аппарат для сварки давлением вращающейся дугой УДК-204 (СССР), сварочный аппарат для сварки давлением вращающейся дугой ZIS 786/W1 (для соединений труба—труба), сварочный аппарат для сварки давлением вращаю­щейся дугой ZIS 786/W2 (для сварки соединений труба—труба и приварка таких деталей, как фланцы), сварочный аппарат ZIS 786 с двойной головкой (для сварки часто заменяемых труб; на выбор устанавливается сварочная головка либо W1, либо W2), сварочный аппарат для сварки давлением стыковых соединений вра­щающейся дугой MBLS 6,3 ZIS 900 в виде стационарной машины серийного произ­водства с гидравлическим приводом и сварочным выпрямителем KG 1000 (изгото­витель LEW).

Остальные данные приведены в табл. 1.60.

Источники питания для электрической дуги KG 400, KG 1000, G 400, KG 700VC с крутопадающей внешней характеристикой (остальные параметры — по табл. 1.60), Магнитные катушки: универсальные катушки относятся к основному оборудо­ванию сварочных аппаратов и машин; специальные катушки (определенной формы с фокусирующими диафрагмами и планками) изготавливаются отдельно со специаль­ной намоткой.

Возбуждение от отдельного источника питания или с помощью тока электри­ческой дуги (входящей в цепь сварочного тока).

Электрическая дуга зажигается напряжением высокой частоты.

Основные и присадочные материалы

Преимущественно используются стали St35 (полуспокойная и спокойная), St35-5j S145-5; 15МоЗ; 13СгМо4.4; 10GrMo9.10; X8CrNiTil8.10 и X8CrNiMoTil8.ll. Присадочный материал не используется.

РАБОЧИЕ ПАРАМЕТРЫ СВАРКИ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ДУГОЙ С ДАВЛЕНИЕМ

Техника сварки

1. Качество. Сварка давлением вращающейся дугой применяется для следующих целей:

— сварка труб;

— предварительная приварка фланцев к трубам;

— соединение труб из аустенитных хромоникелевых сталей.

Для этого используются рекомендации относительно материалов и технологии сварки HV 4-9/69 и информация Центрального института сварки ГДР М622—77. Шов получается гладким, без надрезов; он меньше, чем при стыковой сварке оплав­лением (высота грата менее 2/3 толщины стенки).

Структура: мелкозернистый феррит и перлит с видманштеттовой и переходной структурой. Нет заметного повышения твердости в сварном соединении.

При гарантированном соблюдении допусков по смещению параллельных сты­ковых поверхностей (менее 0,2 мм) получается качество шва >0,8 (класс исполне­ния II). При большей величине смещения гарантируется класс исполнения III.

Сварка с программой по току (подогрев—плавление—обжатие) значительно по­вышает качество соединения.

2. Параметры сварки. Оптимальные по всем показателям параметры сварки Давлением вращающейся дугой пока не определены. В табл. 1.61 приведены грубо ориентировочные данные, которые нужно корректировать в зависимости от ус­ловий выполнения сварки.