Технологія зварювання
Конструктивні елементи основних типів швів зварних з'єднань з вуглецевих або низьколегованих сталей, що зварюються автоматичним та напівавтоматичним зварюванням під флюсом, встановлені ГОСТ 8713-79. Залежно від товщини металу, що зварюється, і способу зварювання ГОСТ встановлює форми оброблення кромок для кожного виду з'єднання. Вимоги до підготовки кромок та збирання виробу під зварювання вищі, ніж при ручному зварюванні. Ці вимоги випливають із умов автоматичного зварювання. Налаштований під певний режим автомат точно виконує встановлений процес зварювання і не може врахувати та виправити відхилення в обробці кромок та складання виробу. Обробку кромок роблять машинною кисневою або плазмово-дуговою різкою, а також на металорізальних верстатах.
Кромки, що зварюються, перед складанням повинні бути ретельно очищені від іржі, бруду, олії, вологи і шлаків. Це особливо важливо при великих швидкостях зварювання, коли різні забруднення, потрапляючи в зону дуги, призводять до утворення пір, раковин та неметалевих включень. Очищення кромок проводять піскоструминною обробкою або протруюванням і пасивуванням. Очищення піддається поверхню кромок шириною 50°. 60 мм по обидва боки від шва. Перед зварюванням деталі закріплюють на стендах або інших пристроях за допомогою різних пристосувань або прихоплюють ручним зварюванням електродами з якісним покриттям. Прихватки довжиною 50. 70 мм розташовують з відривом трохи більше 400 мм друг від друга, а крайні прихватки — з відривом щонайменше 200 мм від краю шва. Прихватки повинні бути ретельно очищені від шлаку, бризок металу.
При зварюванні поздовжніх швів для введення електрода в шов і виведення його зі шва за межі виробу після закінчення зварювання до країв приварюють вступні та вивідні планки.Форма обробки планок повинна відповідати обробці кромок основного шва.
Режим автоматичного зварювання: зварювальний струм, напруга дуги, діаметр, кут нахилу і швидкість подачі електродного дроту, швидкість зварювання і основні розміри оброблення кромок - вибирають залежно від товщини кромок, що зварюються, форми обробки і металу, що зварюється.
Стикові шви виконують з обробкою та без оброблення кромок. При 3Tqmшов може бути одно- та двостороннім, одне - і багатошаровим.
Одностороннє стикове зварюванняЗастосовується в маловідповідних зварних з'єднаннях або у випадках, коли конструкція виробу не дозволяє проводити двостороннє зварювання шва. Значний обсяг розплавленого металу, велика глибина проплавлення та деякий перегрів ванни можуть призвести до витікання металу в зазори та порушення про-
Цеса формування шва. Щоб уникнути цього, слід закрити зворотний бік шва сталевою або мідною підкладкою, подушкою флюсу або проварити шов зі зворотного боку.
У практиці застосовують чотири основних прийоми виконання одностороннього зварювання стикових швів, що забезпечують отримання якісного зварного шва.
Зварювання на флюсовій подушці(рис. 63) полягає в тому, що під кромки вироби, що зварюються / підводять флюсову подушку2— шар флюсу товщиною 30 . 70мм. Флюсова подушка притискається до кромок, що зварюються під дією власної маси виробу або за допомогою гумового шланга 3, наповненого повітрям. Тиск повітря в залежності від товщини виробів, що зварюються, становить 0,05. 0,06 МПа для тонких і 0,2. 0,25 МПа для товстих країв. Флюсова подушка не допускає підтікання розплавленого металу та сприяє хорошому формуванню металу шва.
Зразкові режимиавтоматичного одностороннього стикового зварювання на флюсовій подушці наведено в табл. 11.
Зварювання на мідній підкладцізастосовується для більшого тепловідведення з метою запобігання перепалу металу кромок. Разом з тим, підкладка, встановлена з нижнього боку шва, попереджає протікання рідкого металу зварювальної ванни. Підкладка притискається до шва за допомогою механічних чи пневматичних пристроїв. Після зварювання підкладка легко відокремлюється від сталевих листів. При зазорі між кромками, що зварюються, більше 1 . 2 мм мідну підкладку роблять із жолобком, куди насипають флюс. У цьому випадку на звороті шва утворюється зварний валик. Ширина мідної підкладки 40 . 60 мм, а товщину підкладки (5 . 30 мм) вибирають залежно від товщини кромок, що зварюються.
Інститутом електрозварювання ім. Е. О. Патона розроблено метод зварювання, при якому по зворотному боці шва переміщається мідний черевик, що охолоджується водою (рис. 64). При цьому зварювані листи збирають із зазором 2 . 3 мм та через кожні 1,2. 1,5 м скріплюють складальними планками шляхом прихватки короткими зварними швами. Зварювальний трактор2має ніж 5, що встановлюється в зазор стику і притискає пружиною / тягу4з роликами6і мідним черевиком 3 до нижньої сторони кромок, що зварюються. Ніж направляє трактор уздовж шва, що зварюється. Башмак, переміщаючись разом із трактором, постійно перебуває під зварювальною дугою, попереджаючи протікання рідкого металу і формуючи нижню сторону шва. З наближенням трактора до складальних планок їх видаляють ударами молотка.
Зварювання на сталевій підкладціпроводиться в тих випадках, коли конст-
Рукція виробу допускає приварювання підкладки зі зворотного боку шва. Сталеву підкладку щільно підганяють до площинизварюються кромок і прикріплюють короткими швами ручним дуговим зварюванням. Потім автоматичним зварюванням виконують основний шов, проварюючи одночасно основний метал та метал підкладки. Розміри підкладки залежать від товщини кромок, що зварюються. Зазвичай підкладку виготовляють із сталевої смуги завширшки 20 . 60 мм та товщиною 4 . 6мм.
Зварювання після попереднього накладання підварювального шва вручнуЗастосовується для спрощення процесу складання виробу. Однак такий спосіб автоматичного зварювання значно збільшує витрати праці та матеріалів і тому його слід застосовувати рідше.
Режими автоматичного зварювання стикових швів тонколистових виробів наведено в табл. 12.
Двостороннє стикове зварюванняДає більш високоякісний шов, забезпечуючи хороший провар шва навіть при деякому зміщенні кромок, що зварюються. При виготовленні будівельно-монтажних конструкцій двосторонній спосіб зварювання є основним. Стикове з'єднання зварюють автоматично спочатку з одного боку так, щоб глибина проплавлення становила 60 . 70% товщини металу шва. Зазор між кромками має бути мінімальним, не більше 1 мм. При цьому зварювання виконують на вазі без підкладок та ущільнень зі зворотного боку стику. При неможливості витримати зазор між кромками менше 1 мм вживають заходів щодо запобігання підтіканню рідкого металу, так само як це роблять при односторонньому зварюванні, тобто роблять зварювання на флюсовій подушці, мідній підкладці, на сталевій підкладці або застосовують прихватку ручним дуговим зварюванням.
Зразкові режими двостороннього автоматичного зварювання стикових з'єднань без обробки кромок на флюсовій подушці електродним дротом діаметром 5 . 6 мм наведено в табл. 13.
Таврові та нахлесточные з'єднаннязварюють вертикальнимелектродом при положенні шва «в човник» (рис. 65, а) або похилим, якщо один із листів займає горизонтальне положення (рис. 65, б). При цьому в залежності від товщини кромок, що зварюються, і призначення з'єднання зварювання може бути виконана без оброблення кромок, з одно- або з двостороннім обробленням кромок (рис. 66,а, б, в).