Сварка труб. Сварка неповоротного стыка при вертикальном расположении трубы
 Скачать 127.87 Kb.
|
|
Сварка неповоротного стыка при вертикальном расположении трубы. Сварка трубы в данном положении приравнивается к сварке горизонтальных швов, но отличается тем, что при поступательном движении электрода необходимо постоянно изменять угол наклона электрода по отношению к шву вокруг периметра трубы. При этом можно использовать все приемы и рекомендации для сварки горизонтальных швов на вертикальной плоскости. Сварка корневого валика на трубе (стык). Если требуется качественное формирование обратного валика без выборки и подварки, то сварка выполняется электродом ∅ 3 мм. Сварочный ток выбирается в зависимости от толщины основного металла, зазора между кромками и толщины притупления и лежит в минимальном или среднем диапазонах. Наклон электрода к вертикальной плоскости нижней трубы составляет 80–90° (рис. 48, а), а по отношению к направлению сварки должен выдерживаться в зависимости от проплавления обратной стороны корня шва. При сварке углом назад достигается максимальное проплавление; углом вперед – минимальное. Длину дуги необходимо выдерживать короткой при недостаточном проплавлении или средней при нормальном проплавлении. Скорость сварки определяется по объему сварочной ванны. На рис. 48, б показаны дефекты в корне шва с обратной стороны при чрезмерной полноте валика. Чем больше полнота корневого валика, тем дольше в жидком состоянии находится металл шва и тем больше размеры дефектов. Скорость сварки необходимо подобрать такую, чтобы обе кромки хорошо сплавлялись, а валик был нормальным, не выпуклым. Если позволяет толщина металла и заложена выборка и подварка обратной стороны корня шва, рекомендуется применять электрод ∅ 4 мм.  Рис. 48. Сварка неповоротного стыка при вертикальном расположении трубы Второй корневой валик выполняют во всю ширину, проплавляя первый корневой валик и захватывая кромки обеих труб. Диаметр электрода зависит от ширины первого валика, который сварщик определяет путем промера торцом электрода. Торец электрода с покрытием должен касаться поверхности первого корневого валика. Сварочный ток в среднем диапазоне. Наклон электрода по отношению к вертикальной плоскости такой же, как при сварке корневого валика. Сварку производить углом назад. Скорость такая, чтобы валик был нормальным. Заполнение разделки начинается с нижней кромки, которая является площадкой, что позволяет применить более производительные методы сварки. Третий валик горизонтального шва (рис. 48, в – г) рекомендуется выполнять на повышенных режимах. Сварочный ток в среднем или максимальном диапазоне. Наклон электрода 70–80° к поверхности кромки нижней трубы. Сварку производят под прямым углом или углом назад, в зависимости от расположения шлака. Скорость сварки надо выбрать такую, чтобы валик получился с выпуклостью («горбинкой»), как при сварке в нижнем положении, что создает полочку, которая и позволит следующий валик сваривать на повышенных режимах. Центром дуги (электрода) необходимо двигаться по нижнему краю второго корневого валика. Перед сваркой третьего валика необходимо, чтобы сварщик выбрал, каким должен быть по полноте третий валик, чтобы незаполненная разделка (между верхней кромкой разделки и выполненным швом) не получилась очень широкой для одного (четвертого валика) или очень узкой для двух валиков. Ширина от верхнего края третьего валика до верхней кромки должна остаться минимальной: в диаметр электрода с покрытием или чуть больше. На рис. 48, в – г показан третий слой, выполненный в два валика (третий и четвертый). Сварка четвертого валика выполняется на этих же режимах, хотя валик является чисто горизонтальным. Поверхностная сила натяжения не дает стекать жидкому металлу вниз. Наклон электрода при сварке четвертого валика составляет 80–90° к вертикальной поверхности нижней трубы. Основная масса шлака стекает в нижнюю часть шва, что позволяет производить сварку под прямым углом или под небольшим углом назад. Скорость сварки необходимо выбрать такую, чтобы сварочная ванна сплавляла верхнюю кромку разделки с вершиной третьего валика, проплавляя в центре второй валик. Четвертый валик должен быть нормальным. Последний слой при заполнении разделки выполняется как наплавка и описан выше в главе «Техника сварки и наплавки в нижнем положении». Сварку в труднодоступных местах (например, на трубе со стороны стены) облегчит зеркало. Его нужно разместить так, чтобы было видно место шва. А если электрод изогнуть, то им можно достать до любого места на поверхности трубы. Выполнение замков (начало и конец сварных валиков). Окончание сварки каждого валика необходимо производить после проплавления начала и захода на шов на расстоянии 20–30 мм. Каждый валик (слой) должен быть законченным по всему периметру без дополнительного перерыва. Каждый замок (начало каждого слоя) должен быть смещен один от другого не менее чем на 50 миллиметров. При многопроходной и многослойной сварке труб больших толщин рекомендуется вести сварку по спирали, так как при этом уменьшается дефектность за счет сокращения количества замков (начало и конец сварки). На рис. 48, д показана сварка по спирали. При подходе к началу каждого валика рекомендуется произвести остановку сварки на расстоянии не менее 20 мм до начала валика, удалить шлак, при необходимости удалить поры, сточить высокое начало валика. Подойдя к началу валика, необходимо сделать задержку дуги, подплавляя начало. Зайти на валик и, не гася дуги, перевести электрод на верхний край предыдущего сварочного валика и продолжить изготовление уже второго валика и т. д., пока не закончится слой. Последний верхний валик каждого слоя необходимо выполнять после тщательной зачистки разделки от шлака, брызг и слоя нагара (выгоревших элементов). Сварку лицевого слоя рекомендуется выполнять электродами того же диаметра, что и заполнение разделки, но не более ∅ 4 мм. Сварочный ток в среднем диапазоне. Обычная горизонтальная наплавка узкими валиками шириной в 1,5 диаметра электрода с покрытием (рис. 48, е). Последний верхний валик, для плавного перехода к основному металлу, выполнять на более высокой скорости, чтобы он получился узким и плоским. Можно перейти на меньший диаметр электрода с соответствующим подбором сварочного тока. Сварка неповоротного стыка при горизонтальном расположении трубы. Сварка этих швов является самой сложной по выполнению и требует особых навыков и высокого мастерства сварщика. При постоянном поступательном движении электрода необходимо постоянно изменять угол наклона электрода по отношению к поверхности периметра трубы (рис. 49, а – б). Периметр стыка условно делится вертикальной осевой линией на два участка. По положению сварного шва в пространстве каждый участок можно разбить на три положения: ● I – потолочное (позиции электрода с 1 по 3); ● II – вертикальное (позиции электрода с 3 по 8); ● III – нижнее (позиции электрода с 8 по 11). При сварке труб диаметром более 150 мм и толщиной стенки более 6 мм рекомендуется величину сварочного тока подбирать для каждого положения согласно табл. 14. Сила сварочного тока при сварке в потолочном положении должна быть на 10 % выше, чем в вертикальном. Сварка начинается с потолочного положения и заканчивается в нижнем. При оптимальном подборе сварочного тока для каждого положения рекомендуется сварку производить непрерывно и только короткой дугой. Сварка любого участка начинается с другого участка за 10–20 мм от вертикальной осевой. Длина замка (20–40 мм) зависит от диаметра трубы. Чем больше диаметр, тем больше перехлест в замке, и наоборот. При начале сварки с потолочного положения сварку производят углом назад (рис. 49, а, 1–2), после перехода за осевую – углом вперед (3–7 ). При переходе за горизонтальную осевую электрод выравнивают до перпендикулярного положения (8). Сварку нижнего положения (верхняя часть трубы) выполняют углом назад (9–11). Заканчивать первую половинку шва надо в 10–15 мм за вертикальной осевой на другом участке. Валик должен быть нормальным по всей длине шва, что достигается определенной скоростью поступательного движения электрода, манипулированием и задержкой на кромках, используя все методы и технику сварки потолочных, вертикальных и нижних швов.  Рис. 49. Сварка неповоротного стыка при горизонтальном расположении трубы: а — работа на первом участке; б — работа на втором участке; в — сварка корневого валика; г — сварка лицевого слоя Перед сваркой второй половины второго участка (рис. 49, б ) следует зачистить начало сварки в потолочном положении и окончание в нижнем положении до плавного перехода к зазору или предыдущему валику. Сварку второго участка выполнить так же, как и первого. Сварка корневого валика (рис. 49, в) выполняется электродом ∅ 3 мм. Величина сварочного тока в потолочном положении, в зависимости от толщины стенки, составляет 80–95 А. Выполнить корневой валик можно двумя вариантами. 1. При сварке труб малого диаметра, когда невозможна подварка обратной стороны корня шва, следует добиться качественного формирования обратного валика. Достичь проплавления, особенно в потолочном положении, можно путем постоянной подачи электрода в зазор. Добиваясь проплава внутрь трубы, можно получить шов с выпуклой поверхностью («горбатый» шов), что потребует последующей механической его зачистки в потолочном положении. При сварке вертикальной зоны сварочный ток рекомендуется уменьшить до 75–90 А. Здесь валик выполняют малого сечения, избегая чрезмерного проплавления внутрь трубы. При сварке верхней части трубы (нижнее положение) увеличение сварочного тока до 85–100 А производят в каждом конкретном случае, не допуская прожога или непровара. После заварки второй половины трубы второй валик также выполняется электродом ∅ 3 мм, но на повышенном сварочном токе. 2. При сварке труб большого диаметра, где доступна подварка обратного корня шва, в целях производительности можно не обращать такого пристального внимания на формирование обратного валика. Рекомендуется корневой валик сформировать нормальным во всех положениях и с более полным сечением. Это позволит избежать зачистки по наружному шву и применить при сварке второго валика электрод ∅ 4 миллиметра. При заполнении разделки необходимо применять все методы и технику сварки, описанные в предыдущих разделах. Сварку труб диаметром менее 150 мм рекомендуется выполнять электродом ∅ 3 мм. Заполнение разделки труб с толщиной стенки более 8 мм происходит неравномерно. Обычно отстает нижнее положение. Для выравнивания заполнения разделки необходимо проложить в каждом конкретном случае дополнительные слои в верхней части трубы. Предпоследний слой выполнить так, чтобы глубина незаполненной разделки была не более 2 миллиметров. Сварка лицевого слоя (рис. 49, г), в зависимости от ширины разделки, выполняется за один или несколько проходов. Особое внимание следует обратить на поступательное движение электрода, задержку на кромках и шаг манипулирования. Сварка труб диаметром менее 150 мм и толщиной стенок менее 6 мм, а также в сложных монтажных условиях при отдаленности источника питания от места сварки в основном выполняется при одной величине сварочного тока. Рекомендуется сварочный ток подбирать по потолочному положению, величина которого достаточна и для нижнего положения. Во избежание чрезмерного проплавления на подъеме с потолочного положения и в вертикальном положении сварку необходимо вести прерывистым способом. Дугу прерывать на одной из кромок. В зависимости от толщины стенки, зазора и притупления кромок рекомендуется выполнять прерывистую сварку «мазками» следующими способами. 1. Перегрев кромок не допускает длительной задержки электрода (рис. 50, а). Зажигание рекомендуется производить постоянно на одной из кромок, обрыв дуги (после соединения кромок металлом шва) – на другой кромке. Время между обрывом и новым зажиганием дуги должно быть таким, чтобы в месте начала зажигания дуги металл шва не успел полностью закристаллизоваться, а шлак – остыть. После обрыва дуги, описав как бы полукруг в обратном направлении, снова произвести зажигание чуть выше места предыдущего зажигания. Если проследить за торцом электрода, то получается манипулирование по спирали. Слева направо дуга горит, обрыв вправо и на себя, переход справа налево, дуга не горит, затем слева направо, одновременно приближая электрод к месту зажигания, и, пока шлак еще красный, происходит легкое возбуждение дуги и т. д. 2. Когда толщина металла позволяет, сделать два колебательных движения и более, затем прервать дугу и возобновить снова (рис. 50, б).  Рис. 50. Методы сварки тонких труб: а – одиночными движениями; б – колебательными движениями; точка обозначает зажигание дуги, стрелка – обрыв дуги. Не рекомендуется производить зажигание на месте, где только что был обрыв дуги, а также, не обрывая до конца дугу, уходить электродом вперед по разделке и затем возвращаться на валик. Такие методы приводят к большому перегреву и прожогу, к неровности валика по бокам, частому залипанию электрода во время нового зажигания. Сварка неповоротного стыка (при расположениитрубы под 45°). Особенность сварки заключается в расположении шва в пространстве. При сварке корня шва (рис. 51, а ) первым выполняется узкий валик электродом ∅ 3 мм с потолочного положения. Сварочный ток – в диапазоне 80–95 А на все положения. Труба делится вертикальной осью на два участка, каждый участок – на три положения: I – потолочно-горизонтальное, II – вертикально-горизонтальное и III – нижнее. Замки выполняют так же, как описано выше. Наклон электрода при сварке потолочно-горизонтального положения следует выдерживать под 90° к обеим поверхностям трубы. Сварку начинать углом назад, дуга короткая. После прохода самой нижней части шва переходить на сварку углом вперед. При сварке вертикально-горизонтального положения (II) сварочную ванну поддерживать так, как при сварке вертикальных швов, только с постоянным смещением по горизонтали первого участка влево, второго участка вправо. Сварку производить углом вперед, как показано на рис. 49. Сварку положения III заканчивать, как нижнее положение, с наклоном электрода 90° относительно поверхности трубы. Рекомендуются два варианта. 1. Второй валик (второй слой) выполняют в один проход электродом ∅ 3 мм на повышенном сварочном токе, проплавляя и соединяя нижнюю кромку (корневой валик) и верхнюю кромку. Скорость сварки меньше, чем при сварке корневого валика. Манипулирование электродом – поперечное, минимальное. 2. Второй слой выполняют электродом ∅ 3 мм следующим образом. Потолочную и нижнюю зоны выполняют в несколько проходов в зависимости от ширины разделки. Вертикальную зону выполняют в один проход. Первый валик (2) потолочного положения выполняют на нижнюю часть разделки, которая является как бы полочкой шириной 1–1,5 диаметра электрода с покрытием, как наплавка в потолочном или горизонтальном положении до положения, когда необходимо переходить на вертикальную сварку. Второй валик (3) начинают, отступив на 5–10 мм от начала первого валика, который является площадкой для второго. Техника сварки та же, что и для первого валика. Выйдя на горизонтальный уровень второго валика, начинают сварку по всей ширине разделки, проплавив кратер первого валика. В этом месте нежелательно делать остановку или замену электрода. Техника сварки – как для вертикальных швов, только с каждым шагом манипулирование электродом, помимо подъема, производят, смещая электрод по горизонтали, стараясь сохранить ширину слоя, набранную в потолочном положении двумя валиками. Таким способом сварку производят до нижнего положения, когда становится трудно управлять жидкой ванной по всей ширине. В этом случае необходимо перейти на сварку в несколько проходов – так же, как и в потолочном положении. Первый валик заканчивают за горизонтальной линией как можно дальше, но не допуская подтека и нависания на предыдущий шов другого участка. Последующий валик заканчивают чуть раньше (на 5–10 мм), чем первый. Каждый предыдущий валик является площадкой для последующего, это способствует нормальному управлению сварочным процессом. В той же последовательности выполняют вторую половину стыкового соединения (второго участка), при необходимости предварительно зачистив, подрубив начало и окончание каждого прохода. Последующие слои (рис. 51, б) выполняют так же, не забывая оставлять в каждом слое незаполненную разделку на ширину электрода с покрытием между предпоследним валиком и верхней кромкой разделки в потолочной и нижней зоне. При сварке больших толщин вертикально-горизонтальная зона при большой ширине разделки выполняется тоже в несколько проходов.  Рис. 51. Сварка неповоротного стыка при 45° расположении трубы: а – сварка корневого валика; б – заполнение шва; в – выполнение лицевого слоя Рекомендуемый метод позволяет качественно и производительно (в связи с применением повышенной величины сварочного тока) выполнять стыковое соединение трубы, расположенной под углом 45°. Лицевой слой выполняется с той же техникой сварки, что и заполнение разделки (рис. 51, в). Последний валик (7) выполняют электродом ∅ 3 мм, не допуская подреза в верхней части шва. Валики (1), (3), (4) и (6) являются как бы дополнительными для сохранения ширины шва в потолочном и нижнем положениях. Эту работу следует производить углом назад. Первый валик должен быть по полноте нормальным с максимальным проплавом и минимальным по сечению (рис. 52). Второй валик выполняют электродом ∅ 4 мм на сварочном токе в среднем или максимальном диапазоне в зависимости от толщины металла. Замок второго валика не должен совпадать с замком первого валика.  Рис. 52. Приварка пластины к трубе вертикального положения В зависимости от заданного катета надо выбрать скорость продвижения электрода. Сварку производят без манипулирования, используя длину дуги (короткую или среднюю). Электродом ∅ 4 мм (марки УОНИИ, MP, АНО и др. со средним покрытием по толщине) равномерный катет на обе кромки в один проход можно выполнить максимум в 7–8 мм. Если требуется выполнить катет более 8 мм, необходимо произвести сварку в несколько проходов. Третий валик выполняют на основание, как в нижнем положении, добившись плавного начала валика. При подходе к началу валика сбивают шлак, а при крутом и высоком начале – производят механическую зачистку или подрубку. Остановка перед началом валика не должна быть менее 15 мм. Затем, переплавив начало третьего валика, надо, не обрывая дуги, подняться на третий валик и начать выполнять четвертый так, чтобы нижний край жидкой ванны соединялся с вершиной третьего валика и образовывал на наружной поверхности заданную форму шва (нормальный или вогнутый). Техника сварки четвертого валика та же, что и третьего. При замене электрода вновь нужно подготовить площадку (обив от шлака) под сварку пятого валика. В зависимости от глубины и величины незаполненного катета между четвертым валиком и вертикальной стенкой трубы сварку выполняют в один или два валика. Последний – верхний валик (пятый или шестой) выполняют нормальным, без подреза на вертикальной стенке. Для этого необходимо, чтобы после предпоследнего валика (четвертого по рис. 52) оставалась минимальная площадка. Пятый валик выполняют почти как горизонтальный на сварочном токе в среднем диапазоне электродом ∅ 3–4 мм в зависимости от толщины металла, диаметра трубы и величины незаполненной разделки (незаполненного катета). Приварка пластины к трубе горизонтального положения Труба делится вертикальной осевой на два участка, а каждый участок – на три положения, или зоны (рис. 53): ● I – потолочное; ● II – вертикальное; ● III – нижнее.  Рис. 53. Приварка пластины к трубе горизонтального положения Сварку каждого участка выполняют с потолочного положения. Первый корневой валик начинают с другого участка на расстоянии 10–20 мм от вертикальной осевой электродом ∅ 3 мм на максимальном токе короткой дугой углом назад. До вертикальной осевой сварку ведут на спуск, за вертикальной осевой – на подъем, сварку производят углом вперед до зоны III. Постепенно выравнивая угол наклона электрода до 90° по шву, переходят на сварку углом назад и заканчивают валик за вертикальной осевой на 10–20 миллиметров. Корневой валик второго участка начинают с потолочного положения также с другого участка, за 10–20 мм за вертикальной осевой, и выполняют той же техникой, что и первый участок. Весь корневой валик – небольшого сечения, нормальной формы – надо выполнять на одном сварочном токе, добиваясь проплавления в угловом соединении. Второй слой выполняют электродом ∅ 3–4 мм в зависимости от толщины металла, диаметра трубы и заданного катета, на сварочном токе среднего для электрода ∅ 4 мм или максимального для электрода ∅ 3 мм диапазона. Потолочное положение выполняют узкими валиками шириной 1–1,5 диаметра электрода с покрытием. Второй валик формируют на пластине и первом корневом валике до вертикального положения, когда на выбранном сварочном токе трудно сформировать узкий валик. Третий валик – между вершиной второго и трубой, с отступом от начала второго на 5–10 мм. Дойдя до окончания второго валика, переплавляют его кратер и выполняют вертикальное положение (зона II) одним валиком по всей ширине шва, сохраняя равномерное положение металла шва на обеих поверхностях. Сварка по всей ширине вертикального положения позволяет выполнять валик на том же сварочном токе, что и в потолочном положении. Манипулирование электродом – как при вертикальной сварке, только со смещением влево на подъеме с потолочного положения до горизонтальной осевой и со смещением вправо за горизонтальной осевой при подходе к нижнему положению. Такое манипулирование необходимо для того, чтобы поддерживать жидкую ванну в горизонтальном положении, что способствует формированию шва правильной формы. Сварку в один проход производят до тех пор, пока не станет трудно сформировать по всей ширине (катету) валик на вертикальную и нижнюю поверхности. В этом случае, не обрывая дуги, переходят в два (три) валика, как и в потолочном положении. Но первый валик на трубе надо выполнить как угловой в нижнем положении и закончить его за вертикальной осевой на 10–20 мм другого участка, сохраняя размер (катет) валика на трубе. Четвертый валик начинают ниже на 5 мм от места перехода с одного прохода на два и выполняют его, соединив вершину первого с пластиной, закончив в зените или на 5–10 мм (не более) за вертикальной осевой. Как правило, такой валик, во избежание зашлаковки и для сохранения формы и размера шва на вертикальной плоскости (пластине), приходится выполнять, манипулируя электродом как бы в вертикальном положении, только со смещением вправо и заходом вперед по первому валику, поддерживая жидкую ванну в горизонтальном положении. В зените нижнего положения (короткий участок на пластине) бывает сложно набрать вторым валиком заданный катет. После заварки второго участка по той же технике сварки продолжают дополнительный валик на пластину (пятый в нижнем положении), если необходимо набрать определенный катет шва. Рекомендуется дополнительный, пятый, валик выполнить электродом ∅ 3 мм, подобрав сварочный ток как для горизонтального шва на вертикальной плоскости. Последующие и лицевые слои, если заложен большой катет, выполняют по рекомендуемой технике сварки второго слоя. Сварку всех видов валиков выполняют короткой дугой. Порядок выполнения валиков такой же, что в нижнем положении (рис. 54). Первый (корневой) валик варят электродом ∅ 3 мм короткой дугой, под прямым углом или углом назад 70–90°; по отношению к поверхностям – под 45°. Сварочный ток в максимальном диапазоне. Второй валик по возможности выполняют электродом ∅ 4 мм, как и первый, подобрав сварочный ток в среднем диапазоне. Третий слой выполняют в несколько проходов, начиная первый (третий по рис. 54) на трубе и втором валике. Валик выполняют как горизонтальный, с полочкой. На расстоянии до начала валика не менее 10 мм необходимо остановить сварку, зачистить от шлака шов и продолжить сварку по спирали, как было описано выше. Используя полочку предыдущего валика, заполняя угол по заданному катету, производят сварку в виде наплавки, узкими валиками. Валики между первым в каждом слое и последним (шестым по рис. 54) выполняют под углом, как и корневой. Последний (шестой) – как потолочный нормальный без полочки.  Рис. 54. Приварка пластины к трубе вертикального положения в потолочном исполнении https://studopedia.net/8_42425_tehnologiya-dugovoy-svarki-poluavtomatom.html |