1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Медная подушка для сварки

Медная подушка для сварки

8.8. Односторонняя сварка стыковых швов

Односторонняя сварка стыковых швов при проплавлении металла на всю толщину может привести к вытеканию сварочной ванны и образованию прожога.
Для предупреждения прожогов используют формирующие подкладки из меди и стали, остающиеся подкладки и флюсовые подушки.

Для предупреждения прожогов при автоматической сварке под слоем флюса применяются:

1. Сварка на медной подкладке;

2. Сварка на остающейся стальной подкладке;

3. Сварка на флюсовой подушке;

4. Сварка с предварительной подваркой корня шва;

5. Сварка на керамических подкладках

1. Сварка на медной (съемной) подкладке

Широкое распространение получила сварка на медной подкладке, которая удаляется после сварки. Подкладку необходимо плотно прижимать к стыку, а для провара корня шва и формирования обратного валика в подкладке выполняют канавку. Чтобы не произошло подплавление, в канавку предварительно засыпают флюс. Подкладка может быть неподвижной или скользящей.

Рис. 72. Сварка на медной (съемной) подкладке (62)

а — медная подкладка без канавки;

б — медная подкладка с канавкой

2. Сварка на остающейся стальной подкладке

Толщина стальной подкладки составляет 40% толщины свариваемого металла (но не более 5 мм). Сварной шов должен частично проплавлять и подкладку. Зазор между подкладкой и деталью не должен превышать 1 мм, т.е. необходимо тщательно готовить стык под сварку. Стальную подкладку приваривают (требуется кантовка изделия).

Рис. 73. Сварка на стальной подкладке (62)

3. Сварка на флюсовой подушке

Сварка на флюсовой подушке требует меньшую точность сборки стыка под сварку, чем сварка на подкладке. Свариваемые листы укладывают на стеллаж, в котором смонтирована флюсовая подушка. Воздух, подаваемый в брезентовый рукав, поджимает флюс (можно применять механические приспособления). Для предупреждения подъема свариваемых кромок от стеллажа на листы укладывают груз.

Рис. 74. Сварка на флюсовой подушке (62)

1- флюсовая подушка;

2- брезентовый рукав

4. Сварка с предварительной подваркой корня шва

Подварочный шов можно выполнять либо (ММА) покрытым электродом, либо плавящимся электродом в защитном газе (MIG/MAG). Глубина провара должна достигать 1/3 толщины свариваемого металла.

(Подварочный шов — меньшая часть двухстороннего шва, выполняемая предварительно для предотвращения прожогов при последующей сварке.)

5. Сварка на керамических подкладках

В последнее время применяют съемные подкладки одно- или многоразового пользования из спрессованного флюса или керамического материала в виде специальных пластин.

Рис. 75. Сварка стыкового шва на керамической подкладке. Фото автора

Сварка на флюсовой подушке

Для сварки листов толщиной до 10 мм применяют флюсовые подушки с поджатием их к свариваемым листам с помощью резиновых или прорезиненных шлангов, работающих от сети сжатого воздуха, винтовыми, рычажными, эксцентриковыми и другими прижимами. Флюс для подушек должен быть мелким и однородным.

В последние годы для односторонней сварки стыковых соединений с толщиной листов от 2 до 8 мм нашли широкое применение электромагнитные стенды. Стыковые соединения с толщиной стенок свыше 10 мм обычно собирают с обязательным зазором и сваривают на флюсовой подушке без искусственного поджатия флюса, которое осуществляется под влиянием собственного веса изделия.

Для получения швов с хорошим внешним видом необходимо флюсовые подушки заполнять чистым флюсом мелкой грануляции и не допускать его загрязнения шлаковыми корками.

Сварка на гладкой медной подкладке обеспечивает хорошее формирование швов только при условии, что свариваемый стык собран без зазора и подкладка плотно поджата к изделию, в остальных возможных случаях шов будет иметь дефекты.

Сварка на флюсомедной подкладке. Сущность метода состоит в том, что между свариваемыми кромками и медной подкладкой насыпают тонкий слой флюса до укладки листов на подкладку или через зазор между стыкуемыми листами. В последнем случае стык собирают с обязательным зазором.

Флюсомедная подкладка характеризуется всеми положительными сторонами флюсовой и медной подкладок, не имея их недостатков. Для этого способа лучше применять медную подкладку с широкой, но не глубокой треугольной формы канавкой. Обычно канавку делают шириной 12—20 мм и глубиной — 1,5—2,5 мм. При чрезмерно большом сечении канавки корень получается слишком большим, а при малом — в корне шва образуются такие же дефекты, как при сварке на гладкой медной подкладке.

Читать еще:  Баня беседка бассейн мангал под одной крышей фото

Для прижатия стыкуемых листов к медной подкладке при толщине их 2—6 мм пользуются электромагнитными стендами. В случае сварки стыковых соединений с толщиной листов более 6 мм применяют гибкую флюсомедную подушку, отличающуюся от предыдущей тем, что она состоит из отдельных пластин длиной 100—120 мм, уложенных на флюсовую постель впритык друг к другу. Поджатие подкладки к свариваемым кромкам достигается простейшим пневматическим устройством, состоящим из шланга, соединенного с сетью сжатого воздуха. Флюсомедные подкладки применяют и для сварки кольцевых швов.

Сварка после ручной подварки корня шва является наиболее дорогостоящим способом, так как вручную необходимо проварить не менее одной трети толщины свариваемых листов, и поэтому к нему следует прибегать в крайнем случае.

Сварка на остающейся стальной подкладке применяется только в тех случаях, когда нельзя применить другого способа. Толщина подкладки должна равняться 0,5 толщины свариваемых листов, если их толщина 2—6 мм и 0,3—0,4 — при толщине 6—10 мм. Ширину подкладки обычно берут равной пяти толщинам свариваемого соединения. Для получения доброкачественного соединения необходима точная подгонка подкладки. Зазор между покладкой и кромками изделия не должен превышать 0,5—1 мм.

Соединение в замок применяется при сварке кольцевых швов толстостенных сосудов малого диаметра.

Технология сварки под флюсом

Конструктивные элементы основных типов швов.

Основные типы швов сварных соединений из углеродистых и низколегированных сталей, свариваемых автоматической сваркой под флюсом, установлены ГОСТ 8713—79. В зависимости от толщины свариваемого металла и способа сварки ГОСТ устанавливает формы разделки кромок для каждого вида соединения. На рисунке 7.25 показаны типовые виды сварных швов, выполняемых сваркой под флюсом.

Требования к подготовке кромок и сборке изделия под сварку более высокие, чем при ручной сварке. Эти требования вытекают из условий автоматической сварки. Настроенный под определенный режим автомат точно выполняет установленный вид сварки и не может учесть и выправить отклонения в разделке кромок и сборке изделия. Разделку кромок производят машинной кислородной или плазменно-дуговой резкой, а также на металлорежущих станках, причем перед строжкой необходимо удалить с поверхности ржавчину, в противном случае частицы ржавчины могут быть впрессованы в поверхность металла. Удаление металлической щеткой или пескоструйной обработкой впрессованных частиц ржавчины не дает положительного эффекта.

Свариваемые кромки перед сборкой должны быть тщательно очищены от ржавчины, грязи, масла, влаги и шлаков. Это особенно важно при больших скоростях сварки, когда различные загрязнения, попадая в зону дуги, приводят к образованию пор, раковин и неметаллических включений. Очистку кромок производят пескоструйной обработкой или протравливанием и пассивированием. Очистке подвергается поверхность кромок шириной 50—60 мм по обе стороны от шва.

Рис. 7.25. Типовые виды сварных швов: а — односторонний стыковой без скоса кромок; б — односторонний стыковой без скоса кромок на съемной подкладке; в — односторонний стыковой со скосом одной кромки; г — односторонний стыковой со скосом двух кромок и подварочным швом с обратной стороны; д — двухсторонний стыковой без скоса кромок; е — двухсторонний стыковой с двумя симметричными скосами кромок; ж односторонний тавровый без скоса кромок; з — двухсторонний тавровый без скоса кромок; и — двухсторонний многопроходный тавровый без скоса кромок; к — односторонний нахлесточный без скоса кромок

Перед сваркой детали закрепляют на стендах или иных устройствах с помощью различных приспособлений или прихватывают ручной сваркой электродами с качественным покрытием. Прихватки длиной 50— 70 мм располагают на расстоянии не более 400 мм друг от друга, а крайние прихватки — на расстоянии не менее 200 мм от края шва. Прихватки должны быть тщательно очищены от шлака и брызг металла.

При сварке продольных швов для ввода электрода в шов и вывода его из шва за пределы изделия по окончании сварки к кромкам приваривают вводные и выводные планки. Форма разделок планок должна соответствовать разделке кромок основного шва.

Режим сварки (сварочный ток, напряжение дуги, диаметр, угол наклона и скорость подачи электродной проволоки, скорость сварки и основные размеры разделки кромок) выбирают в зависимости от толщины свариваемого изделия и формы разделки кромок.

Стыковые швы выполняют с разделкой и без разделки кромок. При этом шов может быть одно- и двухсторонним, одно- и многослойным. Значительный объем расплавленного металла, большая глубина проплавления и некоторый перегрев сварочной ванны могут привести к вытеканию металла в зазоры и нарушению процесса формирования шва. Чтобы избежать этого, следует закрыть обратную сторону шва стальной (остающейся) или медной (съемной) подкладкой, флюсовой подушкой или проварить шов с обратной стороны.

Читать еще:  Электрокотлы для отопления дома на 100 квадратных метров

В практике применяют четыре основных приема выполнения односторонней сварки, обеспечивающей получение качественного сварного шва.

Сварка на флюсовой подушке (рис. 7.26) заключается в том, что под свариваемые кромки изделия подводят флюсовую подушку — слой флюса толщиной 30—70 мм. Флюсовая подушка прижимается к свариваемому изделию с помощью гибкого рукава, наполняемого воздухом или водой. Давление в рукаве зависит от толщины свариваемых изделий и составляет 0,05—0,06 МПа для тонких и 0,20—0,25 МПа для толстых. На практике более точно давление подбирается опытным путем. Очень низкое давление дает чрезвычайно выпуклый шов. При избыточном давлении шов приобретает вогнутую поверхность.

Рис. 7.26. Сварка на флюсовой подушке

Сварка на медной подкладке (рис. 7.27) применяется для большего теплоотвода в целях предупреждения прожога сварного шва или когда нужно получить полное проплавление при однопроходном сварном шве. Вместе с тем подкладка, устанавливаемая с нижней стороны шва, предупреждая вытекание жидкого металла сварочной ванны, прижимается к шву с помощью механических или пневматических приспособлений. После сварки подкладка легко отделяется от стальных листов.

Рис. 7.27. Сварка на медной подкладке: а — без зазора и без разделки кромок; б — с зазором без разделки кромок; в — без зазора с разделкой кромок

Поскольку медь имеет очень высокую теплопроводность, она быстро охлаждает расплавленный металл сварного шва без сплавления с ним. Попытки заменить медь медными сплавами, алюминием или алюминиевыми сплавами не дают положительного результата. Ухудшается качество сварного шва и увеличиваются затраты на сварку. Заменители меди имеют меньшую теплопроводность и более низкую температуру плавления. Подкладки быстро выходят из строя.

Медная подкладка в районе сварного шва может иметь выемку, которая улучшает проплавление в корне шва. На практике подкладка с выемкой не применяется при сварке листов толщиной менее 2,5 мм. При сварке металла толщиной более 2,5 мм обычно медная подкладка имеет выемку шириной от 6 до 18 мм и глубиной от 0,5 до 1,5 мм (рис. 7.28). Выемка может иметь овальную или прямоугольную форму. Размер ее зависит от толщины изделия: чем толще, тем больше выемка. Кроме того, глубину выемки определяет требуемая выпуклость корня сварного шва, а ширину — требуемая ширина проплавления корня шва.

Рис. 7.28. Рекомендуемые размеры медной подкладки

Срок службы медной подкладки зависит от ухода за ней. Необходимо избегать механических повреждений и перегрева, обусловленного плохой сборкой изделия под сварку. Если контактная поверхность подкладки во время сварки покрывается канавками или кавернами, необходимо произвести обработку поверхности. Частая обработка уменьшает толщину подкладки и снижает эффективность теплоотдачи.

Медная подкладка имеет склонность к деформации, а при чрезмерном перегреве становится менее износостойкой. В большинстве случаев перегрев медной подкладки происходит из-за некачественной сборки изделия под сварку, при этом очень большое количество расплавленного металла сварного шва контактирует с медной полосой. Кроме того, перегрев происходит, когда вместо длинной медной полосы используется передвижной медный башмак.

При сварке на длинной полосе теплота равномерно распределяется по всей длине шва. Башмак, имея небольшую длину и находясь все время в зоне сварки, получает избыточную теплоту и снижает эффективность охлаждения металла. В этом случае требуется дополнительное охлаждение, которое обычно производят водой, циркулирующей по специальным каналам в нижней части башмака (рис. 7.29, а).

Рис. 7.29. Типы медных подкладок

Для уменьшения деформации медной подкладки при неравномерном нагреве ее закрепляют в специальную оправку (рис. 7.29, б). При сварке однопроходным швом «в лодочку» таврового соединения медная подкладка должна иметь фаску не менее 3 мм (рис. 7.29, в). Это улучшает провар в корне шва с образованием небольшого валика с обратной стороны шва. Этот валик придает дополнительную прочность сварному шву и позволяет избежать непровара и продольной прорези в нижней части шва при недостаточном проплавлении.

Читать еще:  Аксессуары для бассейна своими руками

Сварка на стальной остающейся подкладке производится в тех случаях, когда конструкция изделия допускает приварку подкладки с обратной стороны шва. Стальную подкладку плотно подгоняют к плоскости свариваемых кромок, чтобы исключить протекание расплавленного металла, и прикрепляют короткими швами ручной дуговой сваркой. Затем автоматической сваркой под шлаком выполняют основной шов, приваривая одновременно основной металл и металл подкладки или металлоконструкции (рис. 7.30). Обычно подкладки изготавливают из стальной полосы шириной 20—60 мм и толщиной 4—6 мм.

Рис. 7.30. Сварка на стальной остающейся подкладке (а), использование в качестве остающейся подкладки металлоконструкции (б)

Сварка после предварительного наложения подварочного шва вручную применяется для упрощения сборки изделия. Корневой подварочный шов обычно имеет достаточно большую глубину сплавления, позволяющую производить сварку под флюсом (рис. 7.31). Валик подварочного шва после завершения сварки может остаться как часть сварного соединения или быть удален строжкой, вырубкой или другим механическим путем.

Рис. 7.31. Сварка после предварительного наложения подварочного шва вручную

Этот метод сварки применяется для стыковых (с разделкой и без разделки кромок), тавровых и угловых соединений, свариваемых как с зазором, так и без зазора. Иногда дополнительно используют съемную медную подкладку. Подварочный шов должен иметь максимальную глубину проплавления. Подварочный шов, выполняемый ручной дуговой сваркой, часто используется при сварке под флюсом, особенно когда нет возможности использовать как съемные, так и остающиеся подкладки и свариваемое изделие нельзя переворачивать; кроме того, применяется при плохой подгонке изделий или плохой сборке под сварку. На рисунке 7.32 показаны примеры сварных соединений с подварочным швом.

Рис. 7.32. Сварные соединения с подварочным швом: а — двухсторонний стыковой с двумя симметричными скосами кромок; б — односторонний стыковой со скосом двух кромок; в — тавровый со скосом кромки однопроходный; г — тавровый со скосом кромки многопроходный

При сварке под флюсом подварочный шов, выполняемый ручной дуговой сваркой покрытыми электродами, должен выполняться теми электродами, которые обеспечивают низкое содержание водорода в металле сварного шва. Электроды, содержащие железный порошок в покрытии, не рекомендуются для выполнения подварочного шва, так как при втором проходе (сварке под флюсом) могут вызвать пористость сварного шва.

Подварочный шов, выполняемый покрытыми электродами, должен иметь высокое качество. Пористость и шлаковые включения не допускаются. В противном случае шов, выполненный сваркой под флюсом, будет содержать все дефекты подварочного шва.

От угла скоса кромок зависит выпуклость сварного шва (рис. 7.33) и глубина проплавления. Для стыкового, углового и многопроходного шва ширина разделки должна быть по крайней мере чуть больше глубины сварки. Отношение глубины сварки к ширине разделки, чтобы уменьшить вероятность образования продольной трещины по оси сварного шва, рекомендуется 1,25—1,50.

Рис. 7.33. Влияние ширины разделки на выпуклость сварного шва и глубину проплавления: а — хорошее проплавление; б — недостаточное проплавление; в — чрезмерное проплавление

Разделка кромок обязательна для изделий толщиной более 20 мм. Иногда разделка применяется и при сварке тонких металлов толщиной 6 мм и более. Это облегчает автоматическую сварку системе пропорционального отслеживания. В подготовленном под сварку стыковом или угловом соединении, когда желательно полное проплавление корня и ожидаемая глубина проплавления более 6 мм, рекомендуется делать притупление кромки.

Притупление кромки при сварке без подкладки должно быть достаточно большим, чтобы при сварке проплавление достигало низа корня соединения, но не вызывало сквозного проплавления (прожога) и вытекания расплавленного металла (рис. 7.34).

Рис. 7.34. Притупление кромки при духсторонней сварке, недостаточное притупление (нижний рисунок) вызывает сквозное проплавление и вытекание расплавленного металла: а — нормальное притупление кромки; б — недостаточное притупление кромки

Выбранный тип разделки кромок может значительно повлиять на качество и прочность сварного соединения, стоимость работ и затраченных материалов, время на подготовку к сварке и сварку изделия. Выбор соответствующего типа разделки зависит от множества причин. Например, толщины и типа материала, требуемых физических свойств сварного соединения, размера свариваемого изделия, доступности свариваемого стыка, доступности к обработке свариваемых кромок, количества свариваемых деталей.

Источники:

http://www.e-ope.ee/_download/euni_repository/file/3115/2.%20Autoomatkeevitus%20rabustiga.zip/88____.html
http://www.drevniymir.ru/vostok69.html
http://bstudy.net/685155/tehnika/tehnologiya_svarki_flyusom

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector