Автоматическая сварка под флюсом трубы

Автоматическая сварка под флюсом стыков труб

Сварка труб, патрубков, штуцеров и различных отводов – это отдельная технология, так как при сварке кольцевых швов могут возникать различные деформации, которые в итоге могут привести к изменению геометрических размеров всего сварного узла. Поэтому сейчас все чаще и чаще на производстве применяют автоматическую сварку под флюсом для выполнения кольцевых сварных швов различных диаметров с различной толщиной стенок.

Выбирая оборудование для такого типа работ, Вы должны четко представлять, из каких позиций будет состоять весь комплект оборудования для автоматической сварки под слоем флюса.

Попробуем разобрать их попозиционно.

1. Для того чтобы повернуть трубы, комплектуем установку роликовым стендом с механизмом вращения свариваемого изделия.
2. Аппаратура управления – может быть встроенной в источник питания, а также может поставляться в отдельном исполнении.
3. Источник питания, который очень важно выбрать правильно в соответствии c Вашей технологией.
4. Сварочная головка – пожалуй, самый главный элемент.

Имея полный перечень комплектующих частей оборудования для автоматической сварки, Вы можете абсолютно точно подобрать именно то оборудование, которое требуется Вашему производству. Например, при сварке секторных отводов вместо роликового стенда должны применяться манипуляторы, и это важно, т.к. именно манипулятор оборудован приспособлением для крепления отводов.

В качестве сварочной головки можно использовать сварочный трактор или подвесную головку любого типа. Если Вы собираетесь использовать сварочный трактор, то его следует установить неподвижно на трубу в зоне стыка.

Весь процесс сборки под сварку и сварки должен строго выполняться по разработанному и внедренному технологическому процессу к конкретному изделию.

Перед началом сварки должны быть проведены опытные работы на пробных стыках и подобран оптимальный режим сварки. В технологическом процессе должны быть точно подобраны марки присадочной проволоки и флюса в зависимости от марки основного материала.

После этого можете собрать стыки труб между собой и прихватить их ручной дуговой сваркой (диаметр электрода не должен превышать 3 мм). Так же прихватку можно выполнять аргонодуговой или полуавтоматической сваркой в среде защитных газов. Число и размер прихваток должны соответствовать нормативным документам.

После этого начинается процесс сварки. В независимости от конструкции стыков (с подкладными кольцами или без), придется один или два прохода проводить вручную или полуавтоматом. Но тут нужно помнить, что толщина корневого слоя в стыках с подкладными кольцами должна быть не менее 4 мм, без подкладных колец – не менее 6 мм.

Очень важный момент – это правильная установка мундштука сварочной головки, который должен быть установлен таким образом, чтобы электрод был смещен от верхней точки в сторону, обратную направлению вращения трубы. Зависит этот размер от диаметра (Дн) свариваемых труб и должен быть следующим:

Способы выполнения сварных соединений труб под флюсом

Способы выполнения сварных соединении под флюсом

При автоматической сварке под флюсом стыковые швы трубопроводов и листовых конструкций выполняют односторонними и двусторонними. Сварку стыков можно выполнять как с разделкой кромок, так и без нее. Разделку кромок можно заменить необходимым зазором в стыке. Односторонние и двусторонние швы выполняют однопроходными и многопроходными. Для обеспечения нормального провара и предохранения от протекания жидкого металла через зазор стыковые швы выполняют на флюсовой подушке, на медной или флюсомедной подкладке, на остающейся или временной монтажной подкладке, с подваркой корня шва, а также на весу.

Односторонняя многопроходная сварка трубопроводов

Одностороннюю многопроходную сварку с ручной подваркой корня шва применяют при сооружении магистральных трубопроводов. Корневой слой шва выполняют на месте центровки и сборки труб – трубосварочной линии или сборочном кондукторе. Стыки собирают с зазором, который для электродов с основным покрытием составляет 2-3,5 мм, а для электродов с целлюлозным покрытием – 1,5-2,5 мм. Сварку первого слоя выполняют чаще снаружи трубы в поворотном или неповоротном положении. Первый слой шва, во избежание получения прожогов при автоматической сварке под флюсом, должен иметь толщину не менее 4 мм, а в местах с увеличенным зазором (более 3 мм) и при смещении кромок стыка – не менее 5 мм. При сооружении магистральных трубопроводов из низколегированных сталей с пределом прочности до 530 МПа для сварки первого (корневого) слоя шва применяют электроды с целлюлозным покрытием марки ВСЦ-4 диаметром 4 мм или электроды с основным покрытием марки УОНИ-13/55 диаметром 3-3,25 мм. При сварке труб из сталей σ_в>530 МПа первый слой выполняют электродами марки ВСЦ-4А. Трубы из сталей повышенной и высокой прочности перед сваркой корневого слоя шва предварительно подогревают. Первый заполняющий слой накладывают при помощи автоматической сварки под флюсом по корневому слою. Толщину заполняющего слоя выбирают с учетом толщины корневого слоя, так как при сварке на повышенном режиме корневой слой можно прожечь мощной дугой. Глубину проплавления Н определяют в соответствии с формулой (25). Число слоев автоматической сварки устанавливают в зависимости от толщины стенки трубы. Для стенки толщиной 12,5 мм автоматическую сварку выполняют в два слоя, при большей толщине стенки – не менее чем в три слоя.

Сварку труб диаметром 1020-1420 мм с толщиной стенки до 20 мм, изготовленных из низколегированных высокопрочных сталей, выполняют с гарантированным проваром корня шва. Для этого выполняют внутреннюю подварку корня шва как электродами, так и автоматической сваркой под слоем флюса. При ручной подварке стык собирают с указанным зазором и подварку выполняют тотчас после завершения сварки корня шва. Если автоматическую подварку выполняют тотчас после сварки корня шва, то стык собирают без зазора и сваривают корневой шов без обязательного провара. После этого автоматом под слоем флюса подваривают корень шва внутри трубы. В этом случае разделку кромок труб выполняют с меньшими углами, что требует меньшего количества присадочного металла и исключается прожог при сварке заполняющих слоев. Подварку корня шва выполняют и как завершающую операцию после полной сварки стыка. Такая подварка гарантирует полный провар корня шва и устраняет дефекты несплавления первого слоя с корневым.

На выбор оптимального режима сварки заполняющих слоев шва оказывают значительное влияние толщина корневого слоя, род тока и его полярность, свойства сварочных материалов, особенно марка флюса в сочетании со сварочной проволокой и т. п.

Автоматическую сварку под флюсом АН-348А стыков труб из малоуглеродистых сталей (σ_в 2 при температуре – 40 °С.

Сварку под флюсом АН-22 применяют в сочетании с марганцовистыми проволоками Св-08ГА, Св-10ГА для северной климатической зоны, особенно для надземной прокладки трубопроводов, для обеспечения гарантированных значений ударной вязкости металла шва в области отрицательных температур.

При автоматической сварке стыков трубопроводов из низколегированных сталей повышенной прочности (σ_в>550 МПа) целесообразно применять флюс АН-22 в сочетании с малоуглеродистыми и низколегированными молибденсодержащими сварочными проволоками Св-08ХМ и Св-08МХ, что обеспечивает весьма высокую прочность металла шва σ_в>700 МПа и гарантирует ударную вязкость а_к = 0,4÷0,6 МДж/м 2 при температуре -60 °С. Оптимальные прочностные свойства сварных соединений обеспечиваются при q_п = 36÷40 кДж/см.

Сварку под флюсом АН-47 в сочетании с проволоками Св-08ГА, Св-08ХМ, Св-08МХ применяют во всех климатических зонах для сталей с пределом прочности σ_в>550 МПа. Применение флюса АН-47 с проволокой Св-08ХМ обеспечивает высокие механические свойства наплавленного металла (σ_а= = 725 МПа, а_к = 0,6÷0,8 МДж/м 2 при температуре – 60°С.)

Сварка под флюсом АН-60 отличается той особенностью, что позволяет вести процесс на повышенных скоростях с одновременным увеличением погонной энергии. Этот флюс используют для сварки трубопроводов из малоуглеродистых и низколегированных сталей (σ_в 2 при температуре – 20 °С.

Сварку под керамическим флюсом КВС-19 применяют для монтажа трубопроводов, изготовленных из малоуглеродистых и низколегированных сталей (σ_в = 550 МПа), которые укладывают под землей в средних и южных климатических зонах. Флюс КВС-19 используют в сочетании с проволоками Св-08А, Св-08АА и Св-08ГА. Сварные соединения, выполненные проволокой Св-08ГА, имеют σ_в = 480÷500 МПа, а_к = 0,55 ÷ 0,75 МДж/м 2 при температуре -40 °С.

Сварка под керамическим флюсом ВСКФ-60 малоуглеродистыми проволоками Св-08А, Св-08АА позволяет обеспечить предел прочности шва σ_в = 660 МПа и а_к = 0,72÷0,85 при температуре – 60° С благодаря обеспечению в металле шва легирующих добавок (примерно 0,4% молибдена, 1,2-1,4% марганца и 0,25-0,4% кремния). Флюс ВСКФ-60 применяют для сварки труб из низколегированных сталей с пределом прочности σ_в>550 МПа в северных районах.

Односторонняя многопроходная сварка с автоматической и полуавтоматической подваркой корня шва в среде углекислого газа производится на сварочной базе в различных климатиче

ских зонах. Корневой слой шва поворотных и неповоротных стыков трубопроводов (σ_в>550 МПа) выполняют на специальном промежуточном сварочном стенде. Сварку ведут проволокой Св-08Г2С, обеспечивая предел прочности наплавленного металла σ_в = 738 МПа, a_к = 0,63 МДж/м 2 при температуре -60 °С.

Первый слой шва, во избежание получения прожогов при автоматической сварке под флюсом, должен иметь толщину не менее 4 мм. Последующие заполняющие слои шва выполняют также автоматической сваркой под флюсом.

Автор: Администрация Общая оценка статьи: Опубликовано: 2013.10.30

Автоматическая сварка труб под флюсом. Сварка трубопроводов автоматом

Содержание

Автоматическая сварка под флюсом обладает рядом преимуществ. Во-первых, данный способ сварки очень производителен, во-вторых, он способен обеспечить хорошее качество сварки. Такой способ сварки позволяет выполнить сварку трубы за один проход. Но при однопроходном сварном шве качество сварки не всегда оказывается удовлетворительным из-за возможных неточностей при сборке, при подготовке кромок трубы под сварку и из-за её разностенности.

Технология автоматической сварки трубопроводов

На практике используют двух- и трехслойную сварку трубопроводов. Первый слой выполняют ручной дуговой сваркой, а затем, автоматической сваркой выполняют оставшиеся один или два слоя.

Для того, чтобы исключить попадание жидкого металла внутрь трубопровода, зазоры в месте стыка труб должны быть минимальными, в пределах 1-2 мм при толщине стенки свариваемой трубы 5-25мм.

Рекомендуется первый слой выполнять плоским, или немного вогнутым. Такая форма шва позволяет обеспечить хороший провар корня шва и способствует лучшему формированию последующих слоёв.

Для автоматической сварки трубопроводов диаметр электродов и сила тока подбираются, исходя из толщины стенок трубы. Для труб с толщиной стенок менее 12мм, обычно выбирают сварочную проволоку диаметром 2мм. Силу сварочного тока устанавливают в пределах 300-500А, в зависимости от толщины стенок. Для труб большого диаметра (более 1000мм) с толщиной стенок 12мм и более, используют сварочную проволоку диаметром 3мм, а силу сварочного тока увеличивают до 800-950А. Выполняется автоматическая сварка под флюсом сварочными тракторами, или сварочными головками.

Видеоролик: автоматическая сварка поворотного стыка трубопроводов под флюсом

Режимы автоматической сварки поворотных стыков труб

Сварку потолочных участков стыка производят с одновременной подачей флюса в зону сварки при помощи шнека. Существуют специализированные автоматические установки для сварки трубопроводов. В их конструкции предусмотрен специальный пантограф, роль которого заключается в плотном прижатии автоматической головки к стыку трубопровода.

Также в их составе предусмотрено копировальный механизм и устройство ручной правки, с помощью них можно легко регулировать расположение сварочной головки относительно свариваемого стыка на трубопроводе. Подача сварочной проволоки и вращение шнека для доставки флюса в зону сварки происходит при помощи электродвигателя постоянного тока.

Источники:

http://svarochnyeavtomaty.ru/articles/oborudovanie/Avtomaticheskaya-svarka-pod-flyusom-stykov-trub/
http://metallicheckiy-portal.ru/articles/svarka/asf/asf_tryb_s_prinyditelnim_form_shva/6
http://taina-svarki.ru/svarka-razlichnyh-konstruktsyi/svarka-truboprovodov/avtomaticheskaya-svarka-trub-pod-flyusom.php