Глава V. Техника ручной дуговой сварки

§ 26. Подготовка поверхности металла под сварку и требования к сборке металлических деталей перед сваркой

Подготовка поверхности металла под сварку. Подготовка

деталей под сварку заключается в правке, разметке, наметке, резке, подготовке кромок под сварку, холодной или горячей гибке.

Правку металла выполняют на станках или вручную. Листовой и полосовый металл правят на различных листо-правильных вальцах. Ручную правку металла, как правило, выполняют на чугунных или стальных правильных плитах ударами кувалды или ручным винтовым прессом. Угловую сталь правят на правильных вальцах (прессах). Двутавры и швеллеры правят на приводных или ручных правильных прессах.

Разметка - это такая операция, которая определяет конфигурацию будущей детали.

Механическую резку применяют для прямолинейного реза листов, иногда и для криволинейного реза листов при использовании для этой цели роликовых ножниц с дисковыми ножами. Углеродистые стали разрезаются кислородной и плазменно-дуговой резкой. По механизации эти способы могут быть ручными и механизированными. Для резки легированных сталей, цветных металлов может применяться кислороднофлюсовая или пламенно-дуговая резка.

Форма подготовки кромок металла под сварку зависит от толщины листов. Основной металл и присадочный материал перед сваркой должны быть тщательно очищены от ржавчины, масла, окалины, влаги и различного рода неметаллических загрязнений. Наличие указанных загрязнений приводит к образованию в сварных швах пор, трещин, шлаковых включений, что ведет к снижению прочности и плотности сварного соединения.

Требования к сборке металлических деталей перед сваркой.

Применяемые сборочно-сварочные приспособления должны обеспечивать доступность к местам установки деталей, рукояткам фиксирующих и зажимных устройств, а также местам прихваток и сварки. Эти приспособления должны быть также достаточно прочными и жесткими, обеспечивать точное закрепление деталей в нужном положении и препятствовать их деформированию в процессе сварки. Кроме этого, сборочносварочные приспособления должны обеспечивать наивыгоднейший порядок сборки и сварки:

наименьшее число поворотов при наложении прихваток и сварных швов;

свободный доступ для проверки размеров изделий и их легкий съем после изготовления;

безопасность сборочно-сварочных работ.

Любая сборочная операция не должна затруднять выполнение следующей операции. Поступающие на сборку детали должны быть тщательно проверены. Проверке подлежат все геометрические размеры детали и подготовленная форма кромок под сварку.

Сборку сварных конструкций, как правило, осуществляют либо по разметке, либо при помощи шаблонов, упоров, фиксаторов или специальных приспособлений-кондукторов, облегчающих сборочные операции. Подготовку и сборку изделий под сварку выполняют с соблюдением следующих основных обязательных правил:

притупление кромок и зазоры между ними должны быть равномерными по всей длине;

кромки элементов, подлежащих сварке, и прилегающие к ним места шириной 25 - 30 мм от торца кромки должны быть высушены, очищены от грата после резки, масла, ржавчины и прочих загрязнений;

во избежание деформаций прихватку следует выполнять качественными электродами через интервал не более 500 мм при длине одной прихватки 50-80 мм;

для обеспечения нормального и качественного формирования шва нужно в начале и в конце изделия прихватывать планки.

Приемы удержания металла при наложении корневого слоя шва. При выполнении корневого слоя шва основной трудностью является удержание расплавленного металла в сварочной ванне. Для предупреждения вытекания расплавленного металла из сварочной ванны применяют стальные, медные, керамические или асбестовые подкладки, устанавливаемые под корень шва; различного рода вставки между стыкуемыми кромками; обходятся без сквозного проплавления с последующей подрубкой и подваркой корня шва с противоположной стороны; флюсовые, флюсо-медные и газовые подушки, устанавливаемые под корень шва; при стыковой сварке - соединения "в замок"; специальные электроды, сварка которыми производится сверху вниз; импульсную дугу.

Подкладки позволяют увеличивать величину сварочного тока, способствуя сквозному проплавлению свариваемых кромок и обеспечивая при этом 100%-ный провар свариваемых деталей, а также задерживают и не позволяют расплавленному металлу вытекать из сварочной ванны и предупреждают образование прожогов. Для предупреждения вытекания расплавленного металла из сварочной ванны подкладки должны плотно прилегать к свариваемым кромкам.

Установление различного рода вставок между стыкуемыми кромками способствует удержанию металла в сварочной ванне и 100 %-ному проплавлению свариваемых кромок в корне шва.

Иногда по заранее продуманной технологии не делают сквозного проплавления свариваемых кромок, а затем с обратной стороны делают канавку пневмозубилом или шлифмашин- кой и накладывают подварочный шов, обеспечивая при этом 100%-ный провар свариваемых кромок в корне шва.

Расплавленный металл сварочной ванны в корне шва удерживают применением различных подушек. Флюсовые и флюсомедные подушки применяют при сварке под флюсом. Газовую подушку используют при ручной дуговой сварке, ручной и автоматической аргонодуговой сварке с использованием в качестве поддувочного газа аргона, азота или углекислого газа. Сущность газовой подушки состоит в том, что под расплавленный металл сварочной ванны подается один из выше упомянутых газов с избыточным давлением 0,5-2кПа.

Соединение "в замок" за счет металла одной из стыкуемых кромок позволяет избежать прожогов в корне шва.

Выполнение сварных швов в вертикальном положении сверху вниз специальными электродами, в составе покрытий которых имеются компоненты, увеличивающие в процессе сварки силу поверхностного натяжения металла, исключает прожоги в корне шва.

Импульсная дуга приводит к кратковременному расплавлению металла, поэтому металл корня сварного шва быстрее охлаждается и кристаллизуется. На остывающую порцию расплавленного металла накладывается новая, а так как дуга на некоторый промежуток времени прерывается и новый металл в это время не добавляется, то и не будет прожогов.