Технологический процесс и особенности сварки (стр. 2 из 5). Технологический процесс сварки
Карта технологического процесса сварки
Май 17, 2017
Проектирование соединительных узлов различного назначения предусматривает расчёт прочности при нагрузках. Воздействие разнонаправленных сил на сварочный шов требует особого подхода, поэтому инженер-проектировщик должен кратко изложить свои требования и донести их до исполнителя.
В сопроводительном техническом задании для этой цели используются карты технологического процесса сварки, в которых отражается способы подготовки кромок, вид и режим работ при соединении деталей и способы обработки шва. Мы расскажем о параметрах и требованиях, входящих в это краткое пояснение.
Разработка технологии сварки при проектировании
Сварочные работы, как и любые металлургические процессы, требуют досконального соблюдения технологической последовательности операций. Прежде чем начинать проектирование этого вида соединений и стыков необходимо произвести расчёт узлов прочности, подобрать материал заготовки, электрода и способ сварки.
Каждый проектировщик при разработке должен учитывать эксплуатационные требования к готовому изделию и область его дальнейшего применения. Проектная документация должна иметь соответствующий раздел, где указываются условия и область использования всей конструкции, и способ применяемого сварного соединения, а именно:
- общее назначение конечного изделия или комплекса конструкций;
- условия эксплуатации применительно к температуре, давлению или ветровым нагрузкам;
- размеры и общий вид свариваемых деталей, конструкций или труб с указанием габаритов;
- марки материалов или сплавов, а также разнородных по составу заготовок;
- разделка стыков, температурная подготовка, а также вид сварки и описание газовой инертной или активной среды;
- диаметр и марку электродов или сварочной проволоки.
Все эти данные, отражённые в сопроводительной инструкции, служат для оптимального проектирования и наилучшего понимания исполнителями сути работ. А это может существенно повлиять на качество изготовления каждого конкретного узла.
Такого рода разделы являются результатом труда группы проектировщиков и имеют большое значение, поэтому обязательны к изучению перед началом работ.
Карта подготовительного и сварочного процесса
Для конкретного узла соединения металлов разработан подробный, краткий документ, который является руководством по сварке и подготовке стыка с указанием всех деталей, исключающих двусмысленное толкование процесса работ. Он разработан на основе норм и правил, а также ГОСТов и регламента Проекта Р НОСТРОЙ 12-2014, в котором указаны требования к персоналу, организации рабочего места, условий прокалки и контроля качества.
Непосредственно условия подготовки стыка и технологию сварки расшифровывают в карте сварочного процесса, где описан весь производственный цикл, а именно:
- характеристики основного материала изделия, марка стали, вид сплава или разнородных металлов;
- геометрические параметры заготовок, схема разделки и сборки стыков, а также количества проходов в виде эскизов;
- характеристики слоёв шва с указанием полярности сварки, марки электродов и их диаметра;
- положение сварочного узла в пространстве и пределы допустимой силы тока при прихваточном и послойном прохождении;
- температура и время прокаливания заготовок и электродов;
- способ обработки шва после сварочных работ;
- контроль качества с указанием способа;
- метод исправления дефектов;
- метод сварки и тип оборудования, а также тип проволоки и состав газовой смеси.
Технологическая карта при сварке является руководством к действию и неукоснительно соблюдается исполнителем. От соблюдения процесса зависит конечное качество изделия и его способность служить длительное время в заданном режиме эксплуатации. Особенно значимо чёткое соблюдение технологии в условиях трубопроводов высокого давления на Крайнем Севере или в других районах с экстремальными условиями работы.
Очень важно все возможные изменения режима работ или материала заготовок и электродов согласовывать с проектной организацией и указывать в сопроводительном паспорте изделия.
Подводим итог
Мы рассказали о таком важном сопроводительном документе, как карта технологического процесса сварки. В нём в сжатой, но оптимальной и доступной форме изложена последовательность работ по соединению металлов и сплавов различными методами. Выполнение технологического цикла исключает брак и позволяет создавать прочное и долговечное конечное изделие.
electrod.biz
Технологический процесс и особенности сварки
ВВЕДЕНИЕ
Сварка является одним из ведущих технологических процессов как в области машиностроения, так и в строительной индустрии.
Мысль о возможности практического применения «электрических искр» для плавления металлов впервые высказал в 1753 году академик Российской Академии Наук Г.Р. Рихман при исследовании атмосферного электричества.
Но быстрое развитие сварки началось только в конце XIX в.
В 1802 году профессор Санкт-Петербургской военно-хирургической академии В.В. Петров открыл явление электрической дуги и указал возможные области её применения.
В 1882 году Н.Н. Бернардос предложил способ электрической дуговой сварки угольным электродом, а в 1888 году Н.Г. Славянов – металлическим электродом. Они же и изобрели и ряд других процессов и вариантов сварки, в частности предложили устройство для механизированной подачи сварочной проволоки в электрическую дугу, использовали дроблёное стекло в качестве флюса для защиты сварочной ванны от воздействия воздуха и других факторов.
Широкое развитие сварки и её использование в промышленности началось в 30-е годы 20-го столетия. В Советском Союзе впервые в мире были изобретены многие новые виды и высокопроизводительные способы сварки: подводная; в космосе; электрошлаковая;
в среде углекислого газа; диффузорная; сварка трением; сварка живых биологических тканей и др.
Выдающийся вклад в разработку теоретических основ сварки и её промышленное использование внесли учёные В.П. Вологодин, В.П. Никитин, К.К. Хренов, Е.О. Патон, Б.Е. Патон и др.
В зависимости от формы энергии, используемой для образования сварного соединения, все виды сварки разделяют на три класса: термический, термомеханический и механический.
К термическому классу относятся виды сварки, осуществляемые плавлением с использованием тепловой энергии (дуговая, плазменная, электрошлаковая, электронно-лучевая, лазерная, газовая и др.).
К термомеханическому классу относятся виды сварки, осуществляемые с использованием тепловой энергии и давления (контактная, диффузионная и др.).
К механическому классу относятся виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии и давления (ультразвуковая, взрывом, трением, холодная и др.).
В последние годы ученые-сварщики Беларуси работают над созданием ресурсосберегающих технологий, которые позволяют снизить потребление электроэнергии, уменьшить расход материалов, рационально использовать труд сварщиков при изготовлении различных конструкций, машин и изделий.
При производстве сварных изделий важную роль имеет контроль качества сварочных соединений. Для контроля качества сварки применяют различные разрушающие и неразрушающие испытания.
Методы неразрушающего контроля позволяют выявить дефекты без повреждения объектов контроля.
Повышение производительности труда в области сварочного производства достигается механизацией и автоматизацией самих процессов, т.е. переходом от ручного труда сварщика к механизированному, комплексной механизацией, включающей механизацию подготовительных, сварочных, сборочных, отдельных вспомогательных и контрольных операций.
Выбор, краткое описание и подготовка оборудования рабочего места сварщика, спецодежда
Сварочный пост – рабочее место сварщика, укомплектованное оборудованием для выполнения сварочных работ: источником питания; электрододержателем; защитным щитком; приспособлениями для сборки и сварки; вспомогательными инструментами.
Сварочные посты могут быть стационарными и передвижными.
Стационарные посты располагают в цехе, преимущественно в отдельных сварочных кабинах, в которых сваривают изделия небольших размеров. Стенки кабин могут быть изготовлены из тонкого металла, фанеры, брезента, пропитанных огнестойким раствором. Пол кабины должен быть выложен из огнестойкого материала. Стены выкрашены в светло-серый цвет, поглощающий ультрафиолетовое излучение. Освещенность кабины – не менее 80 люкс. Кабину оборудуют местной вентиляцией с воздухообменом 40 м3/ч. детали сваривают на рабочем столе высотой 0,5 – 0,7 м. Если выполняются однотипные работы, то стол заменяют манипулятором или другим приспособлением, на котором изделие собирают и сваривают в удобном для сварщика положении.
В зависимости от свариваемых материалов и применяемых электродов для ручной дуговой сварки применяют источники переменного или постоянного тока с крутопадающей характеристикой. В кабине устанавливают рубильник или магнитный пускатель для включения источника сварочного тока.
Передвижные посты, как правило, применяют при монтаже крупногабаритных изделий (трубопроводов, металлоконструкций и т. д.) и ремонтных работах. При этом часто используют переносные источники питания. Для защиты рабочих от излучения дуги ставят щиты. Для защиты от осадков используют навесы, а на монтаже – передвижные машинные залы.
К инструментам и принадлежностям электросварщика относятся электрододержатель, щиток или маска, специальный молоток с зубилом, стальная щётка, металлические клейма для маркировки сварных швов и ящик или сумка для хранения и переноски электродов и инструмента.
Электрододержатель - один из основных инструментов электросварщика, от которого во многом зависят производительность и безопасные условия труда. Электрододержатель должен удовлетворять следующим требованиям: быть лёгким (не более 0,5 кг) и удобным в обращении; иметь надёжную изоляцию; не нагреваться при работе и обеспечивать наиболее полное расплавление электрода; обеспечивать быстрое и надёжное закрепление электрода в удобном для сварки положении; его зажимное устройство должно действовать без больших усилий как при закрепление электрода, так и при его смене; присоединение сварочного провода к стержню держателя должно быть прочным и обеспечивать надёжный контакт. Для ручной дуговой сварки существует несколько типов электрододержателей. В некоторых из них для безопасной работы сварщика предусмотрено либо ручное, либо автоматическое отключение тока в момент прекращения процесса сварки. Один из таких электрододержателей показан на рисунке 8.
При ввинчивании стержня 9 в трубку до соприкосновения его с контактом, электрическая цепь от провода до цилиндрического контакта 4 замыкается. При одном-двух поворотах цилиндрической рукоятки стержень 6 вывинчивается из трубки 3 и образует зазор между ним и контактом 10, в результате чего электрическая цепь размыкается.
Щитки и маски (рис.2) применяются для предохранения глаз и кожи лица сварщика от вредного влияния ультрафиолетовых лучей и брызг расплавленного металла. Их изготовляют из лёгкого токонепроводящего материала (фибра, спецфанера). Масса щитка или маски не должна превышать 0,6 кг. За процессом сварки наблюдают через специальные стёкла. Тёмные стёкла - светофильтры марки Э-1 применяют при величине тока до 70А, Э-2 – при величине тока до 200А, Э-3 - при величине тока 400А и Э-4 - при величине тока больше 400А. Для предохранения от брызг металла светофильтры марки ТС-3 закрывают прозрачным стеклом. Для работы в монтажных условиях лучше применять каску-маску, которая также надёжно защищает голову и удобна в эксплуатации как в летнее, так и зимнее время.
Рис. 2. Маска сварщика
Сварочные провода. Ток от силовой сети подводится к сварочным аппаратам по проводам марки КРПТ. От сварочных аппаратов к рабочим местам сварочный ток поступает по гибкому проводу марки ПРГ, АПР, или ПРГД с резиновой изоляцией. К электрододержателю должен быть подключен гибкий медный провод марки ПРГД длиной не менее 3 м.
Для соединения сварочных проводов применяют специальные муфты (рис.10). Сечение сварочного кабеля, присоединяющего источник питания к электрододержателю, подбирают в зависимости от наибольшей величины сварочного тока: при токе до 240А - 25 мм2 ; до 300А - 35 мм2 , до 400А - 50 мм2 , до 500А - 70 мм2 . Гибкий (медный) кабель используют на напряжение до 220 В. В случае использования негибкого кабеля конец его, подсоединяемый к электрододержателю, длиной не менее 1,5-3м должен быть обязательно гибким. Общая длина сварочного кабеля должна быть не более 30-40м, так как при более длинном кабеле ухудшается процесс сварки из-за падения напряжения в сварочной цепи.
Рис. 3. Соединитель МС-2 сварочного провода:
1-резиновая изоляция; 2- гайка; 3,4 – вставки; 5- конус
Для подсоединения сварочного кабеля к источнику питания используют специальный концевой соединитель заводского изготовления или приваренную к кабелю клемму. Сращивание коротких кусков кабеля осуществляют соединителями заводского изготовления (рис.10) МС-2, предназначенными для соединения кабелей сечением 35, 50 и 70 мм2
Вспомогательный инструмент - в процессе работы сварщик пользуется инструментами для зачистки кромок от ржавчины и других загрязнений, а также для вырубки дефектов и зачистки швов от шлака. Для этого применяют металлическую проволочную щётку, зубило, молоток, комбинированное зубило с рукояткой, имеющее один заострённый конец, а другой конец в виде обычного зубила. Такая форма зубила удобна для очистки от шлака отдельных слоёв многослойного шва. Иногда применяют комбинированное зубило-щётку, но оно менее удобно, так как не имеет заострённого конца. У сварщика должно быть личное клеймо для клеймения выполненных швов.
mirznanii.com
3. Разработка технологического процесса сварки
Разработка технологического процесса сварки включает в себя:
выбор типа сварного соединения;
определение оптимального режима сварки и оборудования;
определение порядка наложения сварных швов.
Основным этапом разработки технологического процесса сварки является выбор типа сварного соединения (односторонний или двухсторонний сварной шов, стыковой или угловой шов) и выбор формы раздела кромок под сварку.
Выбор режима сварки предполагает определение совокупности характеристик сварочного процесса, обеспечивающих получение сварного шва заданного размера, формы и качества. При сварке открытой дугой такими характеристиками являются:
марка и диаметр электрода;
напряжение дуги;
сила сварочного тока;
род тока;
время сварки.
Определив род тока, напряжение дуги и силу сварочного тока можно выбрать необходимое оборудование. (Примечание: В данной работе не предполагается выбор рода тока и типа оборудования).
Важным этапом разработки технологии сварки заданной конструкции является определение порядка наложения швов. Правильный выбор технологии позволяет уменьшить коробление конструкции или появление опасных внутренних напряжений. (Однако эта часть разработки технологии также не входит в задачу данной работы).
4. Порядок выполнения работы
Выбор режима сварки это один из основных этапов подготовки технологического процесса, который определяет качество и производительность сварки. При ручной дуговой сварке основными параметрами режима сварки являются: напряжение дуги в вольтах (U), диаметр электрода в миллиметрах (d), сварочный ток в амперах (I), и скорость сварки в метрах в час (V).
Определение режима сварки начинают с выбора типа и марки электрода и его диаметра. Марку электрода выбирают в зависимости от химического состава свариваемых материалов. Это углеродистые стали, низколегированные и высоколегированные стали. В задании указан вид свариваемого материала, в соответствии с ним из табл. 1 выбирают тип и марку электрода. Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла. Эмпирически установлено, что диаметр электрода должен быть примерно равен толщине свариваемого металла А.
Сварочный токв зависимости от диаметра электрода определяют по эмпирической формуле:
(1)
где j ‑ коэффициент, равный 50 А/мм;
‑ диаметр электрода, мм.
Напряжение дугидля наиболее широко применяемых электродов в среднем составляет 25...28 В.
Для определения скорости сваркипредварительно вычисляютплощадь поперечного сечения сварного шваи находят из таблиц значениекоэффициента наплавки.
Площадь поперечного сечения сварного шва определяется в зависимости от типа сварного соединения. Различают одностороннее стыковое соединение без скоса кромок, со скосом одной кромки, одностороннее угловое соединение без скоса кромок, со скосом одной кромки, а также двухстороннее стыковое и угловое соединение. При этом технология сварки предусматривает наложение основного наружного шва, а в случае необходимости, внутреннего подварочного шва. Поперечные сечения сварных швов для заданных толщин металла определены в ГОСТ 5264-80. Схематическое изображение некоторых сварного соединения дано на рис 2.
Для углового соединения с наложением основного наружного шва площадь поперечного сечения определяют по формуле
, мм2(2)
а бв г
д ж
Рис. 3. Схема стыковых (а - C2, б - C8) и угловых (в - У4, г - У5, д - У6,ж - У7) соединений: 1- основной шов, 2- подварочный шов.
Для стыкового соединения с наложением основного наружного шва площадь поперечного сечения определяют по формуле
, мм2(2 а)
Здесь - коэффициент увеличения площади, учитывающий наличие зазора между частями и выпуклость шва (= 1,4).
Коэффициент наплавки(г/А ч), зависит от выбора электрода величина его указана в табл. 1. Из группы электродов, обеспечивающих заданные физико-механические свойства сварного шва, необходимо выбирать те, которые дают более высокий коэффициент наплавки и, следовательно, большую производительность процесса.
Скорость сваркив (м/ч) определяют из выражения:
, (3)
где - сила сварочного тока, А;- коэффициент наплавки, г/А ч;- плотность металла, (для стали=7800 кг/м3)S - площадь поперечного сечения сварного шва, мм
Основное технологическое времяв часах, определяется, как
, (4)
где V- скорость сварки в (м/ч),L- длина сварных швов на изделии, мм.
Расход электродов.Зная площадь наплавленного металла, плотность и длину сварных швов, определяют его полную массу
, (5)
где - масса наплавленного металла, г;S- площадь наплавленного шва, мм2;L- длина сварных швов на изделии, мм;- плотность металла, кг/м3.
Расход электродов с учетом потерь приближенно принимают равным = 1,6...1,8 от массы наплавленного металла.
(6)
Где - масса металла электродов, г;
Определить количество электродов необходимое на заданную длину сворного шва можно по формуле:
, (7)
где - длинна электрода, мм;( длину электродов принимаем равной 300 мм)
Результаты расчетов представляют в следующем виде
дуговая сварка сварка стальных листов (указать марку стали )
указать вид сварки (угловая, стыковая)
толщиной ____мм (указать толщину).
длина сварного шва ____мм (указать длину).
Напряжение дуги в вольтах (U),
Сварочный ток в амперах (I),
Скорость сварки в метрах в час (V)
Основное технологическое время сварки в часах (T)
Тип электрода (указать),диаметр электрода в миллиметрах (d), расход электродов в килограммах.
studfiles.net
Технологический процесс и особенности сварки
Для измерения разделки кромок, зазора между стыками и сварных швов используют набор шаблонов ШС-2. Шаблоны позволяют контролировать угол скоса кромок, размер притупления, качество сборки под сварку, размер деплонации (превышение одной кромки над другой) стыковых швов и величину зазора в стыковых и тавровых соединениях. В готовых сварных швах могут быть проверены высота выпуклости стыкового и углового шва, ширина шва, величина катета углового шва.
Для работы сварщику необходимо иметь набор инструментов, включающий инструмент для зачистки (проволочную щётку, зубило, молоток), разводной ключ, шаблоны и д.р. Имеются наборы инструмента ЭНИ-300, КИ-315 и КИ-500, куда входят кроме перечисленного инструмента электрододержатель, приспособления для соединения кусков сварочного кабеля и для заземления, пассатижи и другие инструменты и приспособления. Весь этот комплект размещён в инструментальном ящике с ручкой и переносится по мере необходимости с одного поста на другой. Такой комплект каждому сварщику желательно иметь, однако есть инструменты, без которых сварщик вообще не должен работать: стальная проволочная щётка, зубило, молоток, зубило с рукояткой, имеющие один заострённый конец и другой, заточенный как зубило, пассатижи.
Спецодежда электросварщика. Спецодежда (куртка и брюки или комбинезон, а также рукавицы) изготовляются из плотного брезента, сукна, асбестовой ткани и других материалов. Спецодежда выдаётся бесплатно в соответствии с нормами и сроками носки. Брюки носят навыпуск, а куртку - не заправляют в брюки. Чтобы избежать попадания расплавленного металла, карманы куртки должны закрываться клапанами, куртка должна застёгиваться на все пуговицы. В резиновой спецодежде, обуви и перчатках, за исключением особенно сложных условий, работать нельзя, так как брызги металла прожигают резину. Головной убор должен быть без козырька, а обувь - на резиновой подошве. В холодное время года разрешается надевать валенки.
Подготовка металла (деталей) к сварке
Металл, идущий на изготовление сварных конструкций, предварительно очищают и выправляют.
Очистка должна производиться до сборки узла. В месте сварки кромки тщательно очищают от ржавчины, масла, влаги, окалины, загрязнений, наличие которых приводит к образованию пор и других дефектов. Особенно следует обратить внимание на зачистку в зазоре между кромками. Если в зазор уже собранного узла попали загрязнения, его следует тщательно продуть сжатым воздухом или прожечь пламенем горелки.
Очистка производится ручными и механическими проволочными щетками, иглофрезами, гидропескоструйным и дробеметным способами, пламенем многофакельной горелки, абразивными кругами, травлением в растворах кислот и щелочей, промывкой растворителями.
В крупных цехах для очистки стальных листов после их правки применяют поточный струйный метод последовательной обработки листов 15%-ным раствором ингибированной соляной кислоты при 40-45°С, промывку водой и нейтрализацию 3-5%-ным раствором кальцинированной соды, промывку и обработку 10%-ным пассивирующим раствором специального состава. Скорость перемещения листа в потоке - 0,5 м/сек.
Перед сваркой кромки деталей, если это предусмотрено чертежами, подвергают обрезке, скосу и очистке.
Для обеспечения качественного провара и формирования сварного шва выполняют подготовку кромок под сварку (рис. 4, а). Элементами геометрической формы подготовки кромок под сварку являются: угол разделки кромок α , угол скоса одной кромки β , зазор между стыкуемыми кромками е и притупление с . Существующие способы ручной дуговой сварки позволяют сваривать без разделки кромок металл ограниченной толщины — до 6 мм. Поэтому при сварке металла большой толщины необходимо разделывать кромки для доступа сварочной дуги вглубь соединения и полного проплавления кромок на всю толщину.
Стандартный угол разделки кромок в зависимости от способа сварки и типа соединения изменяется от (45 ± 2) до (12 ± 2)°. От типа и величины разделки кромок зависят количество дополнительного металла для заполнения разделки, а значит, и производительность сварки. Так, например, Х-образная разделка кромок по сравнению с V-образной позволяет уменьшить объем наплавленного металла в 1,6—1,7 раза.
Притупление с обычно составляет (2 ± 1) мм. Его назначение — обеспечить правильное формирование шва предотвратить прожоги в корне шва.
Зазор е обычно равен 1—2 мм. Наличие зазора необходимо для провара корня шва.
Элементами геометрической формы стыкового шва являются ширина шва b , глубина провара h , выпуклость (вогнутость) шва q (рис. 4, б). Элементом формы углового шва является катет К.
Рис. 4 . Стыковое сварное соединение: а — подготовка под сварку; б — элементы сварного соединения;
Скос кромок выполняется в соответствии с типом сварного соединения. Для получения ровной и чистой поверхности кромок их иногда обрабатывают на кромкострогальных и торцефрезерных станках, длина обработки на которых может достигать нескольких метров.
Механической обработкой кромок на станках удаляют зону наклепа металла, образовавшуюся при обрезке кромок ножницами, зону термического влияния резки некоторых легированных сталей, повышают точность заготовок и устраняют деформации после кислородной резки, а также придают чашеобразную форму кромкам толстого металла (свыше 30 мм).
На кромках не должно быть зарезов глубиной более 1,5 мм.
Для сварки листов толщиной 8 мм применяю V-образную разделку кромок, угол разделки одной кромки 45°, притупление – 2 мм.
Сборка деталей под сварку
Более 30 % общей трудоёмкости изготовления сварных деталей и узлов составляют затраты труда на сборку деталей под сварку.
Сборка деталей под сварку выполняется с целью установления взаимного пространственного положения элементов сварных конструкций. Для уменьшения времени сборки, а также повышения её точности применяют различные приспособления: установочные детали, прижимные механизмы, стенды, кондукторы и др.
Сборку деталей под сварку выполняют несколькими способами. Наиболее рационален метод секционной сборки, предусматривающий сборку и сварку отдельных узлов, из которых состоит конструкция, а затем сборку и сварку всей конструкции.
При изготовлении сварных конструкций широко используют так называемый метод общей сборки сварной конструкции. Он заключается в том, что вначале всю конструкцию собирают из отдельных заготовленных элементов, а затем её сваривают. Если это не удается, то детали последовательно присоединяют к уже сваренной конструкции.
Сварные узлы и конструкции часто собирают на сварочных прихватках. Прихватки представляют собой короткие сварные швы (15-50 мм в зависимости от толщины свариваемых элементов и длины шва). Для фиксации взаимного положения подлежащих сварке деталей сечение прихваточного шва должно составлять примерно 1/3 сечения основного шва. Расстояние между прихватками обычно от 100 мм до 1 м. С увеличением толщины свариваемых кромок увеличиваются высота, длина и шаг прихваток (табл. 2). Поперечное сечение прихватки не должно превышать 1/2 - 1/3 сечения полного шва.
Таблица 1. Размеры прихватки, мм
Прихватки следует ставить в такой последовательности, которая исключает или сводит до минимума коробление листов.
Прихватку длинных листов начинают с постановки прихваток на одном, а затем на другом концах соединения, третью прихватку ставят в середине. Остальные прихватки ставят между ними.
Прихватку следует выполнять электродами меньшего диаметра, чем для сварки той же детали; длина дуги – не более диаметра электрода.
Выбор и обоснование режимов сварки, наплавки
Низкоуглеродистые стали содержат до 0,25 % углерода и имеют хорошую свариваемость. При выборе типа и марки электрода для сварки низкоуглеродистых сталей руководствуются следующими требованиями: обеспечение равнопрочности сварного соединения с основным металлом; отсутствие в швах дефектов; получение требуемого химического состава металла шва; обеспечение стойкости сварных соединений в условиях вибрационных и ударных нагрузок, при повышенных или пониженных температурах.
В зависимости от степени ответственности свариваемого изделия используют электроды типов Э38, Э42 и Э42А (марок ОММ-5, СМ-5, ЦМ-7, ОМА-2, УОНИ-13/45, СМ-11 и др.). Электродами типа Э38 сваривают неответственные изделия, Э42 – ответственные и Э42А – особо ответственные. Для повышения прочности наплавленного металла и сварных соединений при сварке изделий из толстых листов (10 мм и более) в неудобных для сварщика положениях, в монтажных условиях, на строительстве применяют электроды типов Э46 и Э46А.
Расчёт режима ручной дуговой сварки
Таблица 2. Исходные данные
Тип и марка электрода выбираются в зависимости от марки и механических свойств ( sв , sт , KCV, ) свариваемого металла, назначения и условий работы конструкции (табл.3).
Таблица 3. Типы и марки электродов в зависимости от марки и механических свойств свариваемого металла
mirznanii.com
СУЩНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СВАРКИ
Сварка— процесс получения неразъемного соединения посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, пластическом деформировании или совместном действии того и другого.
Для осуществления сварки необходимо сблизить кромки соединяемых частей и создать условия, необходимые для того, чтобы между ними начали действовать межатомные связи.
Важное преимущество сварки — возможность выбора наиболее рациональной конструкции и формы изделия. Сварка позволяет экономно использовать металлы и значительно снизить отходы производства. Например, при замене клепаных конструкций сварными экономия материалов в среднем составляет 15-20%, а при замене литых — около 50%. Трудоемкость сварочных работ меньше, чем при клепке и литье.
Сварка и резка металлов наряду с другими технологическими процессами в значительной мере определяют общий технический уровень многих отраслей промышленности.
С помощью сварки соединяют между собой различные металлы, их сплавы, некоторые керамические материалы, пластмассы, стекло и разнородные материалы. Прочность сварного соединения в большинстве случаев не уступает прочности целого металла. Сварку можно выполнять на земле, под водой, в космосе. Сваривать швы можно в любых пространственных положениях.
Под сваркойв машиностроении понимают технологический процесс соединения металла при таком нагреве и/или давлении, в результате которого получается непрерывность структуры соединяемого металла(рис. 18.1).
Рис. 18.1. Условный процесс соединения частей заготовки методом сварки; 1- сварочный аппарат, 2- проволока сварочная, 3 - соединяемые детали; 4- сварочный шов; 5 - внешний вид шва.
На рисунке 18.2. показаны некоторые заготовки, которые в современном машиностроительном производстве получают сварочным методом.
Рис. 18.2. Сварные детали: станина (а); короб технический (б); кузов автомобильный (в)
Все процессы сварки детальны описаны в ГОСТ Р ИСО 857-1–2009. Данный ГОСТ трактует множество разновидностей и принципов классификации процессов сварки. Согласно этому документу сварные соединения можно получать двумя принципиально разными процессами (рис.11.3).
Рис. 18.3. Основные процессы сварки
Сварка плавлением - это технологический процесс сварки, осуществляемый оплавлением сопрягаемых поверхностей без приложения внешней силы, обычно, но не обязательно, добавляется расплавленный присадочный металл.
Существует множество видов сварки плавлением, удобнее всего классифицировать их по способу нагрева свариваемых деталей (электрическая дуга, горящий кислород, электрический ток, энергия лазера). По этому критерию классифицируют виды процессов сварки плавлением (рис. 18.4).
Рис. 18.4. Виды сварки плавлением
Похожие статьи:
poznayka.org
Технологический процесс - сварка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4
Технологический процесс - сварка
Cтраница 4
Разработка технологических процессов сварки, обеспечивающих удовлетворительные механические свойства сварных соединений, правильный выбор способа и параметров процесса требуют определения предельно допустимых температурно-временных условий взаимодействия свариваемых металлов. [47]
Соблюдение технологического процесса сварки должно систематически контролироваться отк. [48]
Контроль технологического процесса сварки включает в себя проверку квалификации сварщиков, контроль сварочного оборудования и оснастки, режима сварки, подготовки под сварку, осмотр и обмер заготовок свариваемых элементов, контроль сборки. [49]
Совершенствование технологических процессов сварки и пайки идет по двум направлениям: автоматизации выбора оптимальных параметров режима и условий получения соединений на этапе проектирования технологических процессов для обеспечения работоспособности деталей ( или изделий), их долговечности и надежности, а также наименьших затрат при изготовлении; комплексной автоматизации выполнения элементов технологических операций сварки и пайки, в том числе и автоматического поддержания заданных режимов и выполнения сложных траекторий движения исполнительных органов сварочных аппаратов при образовании соединений, их контроля и загрузке-выгрузке деталей роботами, управляемыми от ЭВМ. [50]
Разработку технологического процесса сварки металлических конструкций начинают с рассмотрения чертежей КМД. При рассмотрении чертежей устанавливаются марки применяемых металлов, протяженность сварных швов, толщина сопрягаемых листов и расчленение конструкции на технологичные узлы для выполнения сборочно-сварочных работ. В соответствии с применяемыми марками металлов выбираются сварочные материалы ( электроды, сварочная проволока, флюс и газы), подбираются способы и режимы сварки, а также определяются разряд работы, необходимое количество сварщиков и оборудования для выполнения всего комплекса сварочных работ с учетом требований техники безопасности. Намечаются методы контроля качества сварных соединений и швов, последовательность применения этих методов и количество стыков ( швов), подлежащих тому или иному методу контроля. Затем коротко и в строгой технологической последовательности все операции сборки и сварки заносятся в технологическую карту с указанием применяемых сварочных материалов, оборудования, режимов сварки, разряда и количества сварщиков, а также методов контроля. [51]
Сложность технологического процесса сварки алюминиевых конструкций не одинакова. Она возрастает с повышением прочностных характеристик. Значительная величина деформаций и нежелательность правочных операций нагревом или пластическим деформированием заставляют применять специальные меры для уменьшения остаточных деформаций путем выбора рациональных режимов и прижимных устройств; учитывать образование общих остаточных деформаций при учете припусков на обработку. Опасность возникновения пор требует предусматривать тщательную очистку поверхностей металлов, подлежащих сварке химическим и механическим методами, а также обеспечивать надежную защиту сварочной ванны. [52]
К технологическим процессам сварки магистральных трубопроводов предъявляют ряд требований. Значительная часть этих требований учитывает соответствующие характеристики труб и трубных сталей, номенклатура которых весьма обширна в связи с большим разнообразием технических характеристик магистральных трубопроводов, условий их сооружения и эксплуатации. [53]
С технологическим процессом сварки он должен быть ознакомлен заблаговременно, для чего мастер участка инструктирует его или вместе с нарядом на работу выдает технологическую карту. [54]
Следовательно, технологические процессы сварки, приводящие к сужению участка зоны термического влияния сварных соединений среднеуглеродистых мартенситно-бейнитных сталей, повышают не только технологическую, но и конструктивную прочность соединений и позволяют достигнуть равнопрочность сварных соединений предварительно термоупрочненному основному металлу в условиях эксплуатации. [55]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Технологический процесс газовой сварки » Привет Студент!
Сварные швы. Подлежащее сварке место свариваемых изделий должно быть предварительно надлежащим образом подготовлено; такая подготовка обычно заключается в скашивании свариваемых кромок, или, как говорят, в разделке кромок. На фиг. 338 показана наиболее типичная разделка свариваемых кромок.
Скошенные поверхности кромки аб и а'б' называют скосами и фасками, остающуюся после снятия фаски часть листа бв и б'в' — притуплением, расстояние вв' между кромками листа — зазором, а угол А, образуемый фасками, называют углом разделки (или углом скоса кромок).
Сварные швы можно классифицировать по различным признакам. На фиг. 339 приведена схема классификации сварных швов.
Рассмотрим различные типы сварных швов в порядке, соответствующем приведенной схеме.
При сварке встык свариваемые детали помещают рядом. Разделку свариваемых поверхностей определяют толщиной свариваемых деталей и общими условиями работы. На фиг. 340, а показаны различные способы разделки кромок при стыковой сварке. На фиг. 340, б показаны различные схемы тавровых соединений; на фиг. 340,в — соединение внахлестку (этот тип соединения редко применяется при газовой сварке).
На фиг. 341 показаны сварочные швы, получаемые при различных положениях в процессе сварки.
Все показанные на фиг. 341 швы являются непрерывными. В тех случаях, когда нет надобности в плотном соединении и когда это возможно по условиям прочности, шов делают прерывистым. На фиг. 342 показаны прерывистые швы; изображенный на схеме а называют цепным швом, изображенный на схеме б — шахматным.
На фиг. 342, в показан шов, расположенный параллельно действующей на него силе; такой шов называется фланговым. На фиг. 342, г действующая сила направлена перпендикулярно к длине шва; такой шов называется лобовым.
При промежуточном положении сварного шва, когда он расположен под некоторым углом (острым или тупым) к действующему усилию, шов называется косым.
На фиг. 343 показана схема разреза сварного шва. Выступ шва над поверхностью сваренных листов называют усилением, выступ шва на обратной стороне — подваркой или обратной подваркой.
Металл подлежащих сварке деталей называют основным, металл, подаваемый извне и расплавляемый вместе с основным, — присадочным. Присадочный металл после расплавления пламенем газовой горелки (или электрической дугой) образует вместе с расплавленным основным металлом свариваемых кромок металл шва (или наплавленный металл).
Процессы газовой и электрической дуговой сварки, состоящие из расплавления свариваемого и присадочного материала и последующего затвердевания его, являются процессами металлургическими. Все явления окисления и раскисления металла, проникновения в металл примесей и удаления их из металла, рассмотренные в разделе «Металлургия», имеют место и при сварке и отличаются лишь быстротой протекания; кроме того, расплавляемый в процессе сварки металл растворяет в себе газы.
Процессы окисления металла при газовой сварке происходят за счет взаимодействия с кислородом, подаваемым через горелку и поступающим из окружающего воздуха. Восстановительные процессы происходят главным образом за счет окиси углерода и водорода горючих газов.
Присадочный материал. Присадочный материал должен обеспечивать получение металла шва, по механическим качествам близкого к основному материалу. Исходя из этого основного условия, присадочный материал должен удовлетворять следующим требованиям:
1) химический состав присадочного материала должен быть близок к химическому составу основного металла;
2) температура плавления присадочного материала должна быть близка к температуре плавления основного металлаf
3) плавление присадочного материала должно быть спокойным, без разбрызгивания его частиц и не должно давать газовых пузырей и шлаковых включений в наплавленном металле;
4) проволока или прутки присадочного материала должны быть гладкими, чистыми, не должны иметь на поверхности окалины, ржавчины, масла.
Толщина присадочного прутка берется в соответствии с толщиной свариваемых изделий (листов, прокатных профилей и т. п.).
Повышение производительности труда наших сварщиков-стахановцев связано с применением присадочного материала возможно больших диаметров и пользованием горелками больших размеров. Применение прутков большого диаметра требует более внимательной работы сварщика, который должен в этом случае сильнее греть пруток и обеспечивать своевременное расплавление основного металла.
Флюсы. Сварочными флюсами называют вещества, применяемые при сварке металлов для растворения окислов металла и образования легкоплавких и малого удельного веса шлаков.
Свариваемый и присадочный металл всегда в той или иной степени покрыт пленкой окислов; эта пленка утолщается при нагреве металла; она образуется также и на каплях расплавленного металла. Таким образом, окислы металла всегда имеются в сварочной ванне. Окислы металлов имеют высокую температуру плавления и густоплавки. Флюсы растворяют окислы металлов, образуя с ними легкоплавкую жидкотекучую массу, которая всплывает на поверхность сварочной ванны. Освобожденный от неметаллических включений наплавленный металл образует однородную массу, которая при застывании будет всюду иметь одинаковые механические качества.
В качестве флюсов применяют кремнезем, борную кислоту, буру, соду, поташ.
В виде примера рассмотрим взаимодействие закиси железа с применяемым в качестве флюса кремнеземом:
FeSiО3 является шлаком, всплывающим на поверхность сварочной ванны, которая оказывается, таким образом, освобожденной от FeO.
Способы и приемы газовой сварки. Газовую сварку можно осуществлять многими способами с применением различных приемов; на фиг. 344 приведена схема классификации способов и приемов газовой сварки.
По способу передвижения горелки газовая сварка делится на правую и левую.
Во время работы сварщик держит горелку всегда в правой руке, присадочный материал — в левой. Если в процессе работы движение горелки и прутка производят слева направо, сварку называют правой, при обратном направлении движения — левой. На фиг. 345, а показан левый способ сварки, на фиг. 345, б — правый.
При левом способе присадочный пруток идет впереди горелки, при правом впереди идет горелка, которая в последнем случае направлена на наплавленный металл, т. е. в сторону, противоположную движению горелки вдоль шва.
При левом способе в противоположность правому пламя направлено на более холодный основной металл. Для лучшего прогрева металла горелке сообщают, кроме поступательного, и небольшие колебательные перемещения в перпендикулярном к шву направлении.
При правом способе пламя направлено на горячий наплавленный металл; в поперечных движениях горелки почти нет надобности, и нагрев является более сосредоточенным, поэтому при правом способе скорость сварки больше, чем при левом. При правом способе конец прутка присадочного материала может быть все время погруженным в расплавленный металл и расплавляться одновременно с основным металлом, что делает шов более однородным и улучшает его качества. Благоприятно также влияет на качество шва отжиг наплавленного металла направленным на него пламенем. Хорошее использование тепла при правом способе сварки позволяет при небольшой толщине свариваемых листов (до 6 мм) вести сварку без скоса кромок. По этой же причине угол разделки кромок при более толстых листах в случае правой сварки делают меньшим, чем при левой (при левой около 90°, при правой 60—70°). При правом способе сварочный пруток перемещают по спирали, оставляя конец его в ванне расплавленного металла.
Таким образом, правый способ сварки имеет ряд преимуществ перед левым. Можно, однако, отметить, что при сварке листов толщиной менее 5 мм, т. е. с меньшей массой основного металла, левый способ почти равноценен правому.
В зависимости от толщины свариваемых листов наклон горелки и прутка к направлению их движения можно изменять в пределах, указанных (приблизительно) на фиг. 346; чем толще свариваемые листы, тем больше угол наклона горелки к свариваемому листу.
По количеству факелов пламени газовую сварку можно разделить на сварку однопламенной, двухпламенной и трехпламенной горелкой; большие количества факелов пламени практического применения не имеют.
В случае применения двухпламенной горелки одним факелом подогреваются кромки основного металла, а другим ведется самая сварка.
На фиг. 347 показана схема процесса сварки при двухпламенной горелке. При пользовании трехпламенной горелкой одним факелом подогревают кромки основного металла, другим— присадочный пруток, третьим ведут процесс сварки.
Многопламенные горелки применяют лишь при правом способе сварки; применение их позволяет значительно увеличить скорость процесса: на 25—50% против левого способа и на 15—30% по сравнению с правым при пользовании однопламенной горелкой. Применение многопламенных горелок дает 10—20% экономии в расходе горючих газов и кислорода.
Многослойную газовую сварку применяют при особо ответственных работах. Сущность этого способа заключается в том, что сварочный шов получают не сразу, а в несколько проходов: чем толще свариваемые детали, тем больше число слоев шва. Применение многослойной сварки улучшает качество шва, так как каждый нижний слой подвергается отжигу при наложении на него верхнего слоя. Общая скорость получения шва в случае многослойной сварки уменьшается, а расход горючего и кислорода увеличивается.
Сварка двойным валиком. Сущность этого способа заключается в том, что при вертикальном положении свариваемых деталей сварку ведут с обеих сторон шва одновременно. Получаемый при такой сварке шов состоит из двух валиков, расположенных по обе стороны сваренных листов. Схема сварки двусторонним швом или швом с двумя валиками показана на фиг. 348.
Нагрев основного металла с обеих сторон, уменьшая потери тепла, дает экономию газов и увеличивает скорость сварки.
Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера. КАК ТУТ СКАЧИВАТЬ
Пароль на архив: privetstudent.com
privetstudent.com
