Юрий Подольский - Сварочные работы. Практическое пособие

Любая теория немногого стоит, если она не подтверждена практикой. В этом разделе приводятся описания конкретных изделий, при изготовлении которых не обойтись без сварки. Но прежде чем вы собственноручно сварите какую-нибудь полезную в хозяйстве вещь, давайте рассмотрим основные способы монтажа, применяемые для изготовления металлоконструкций с помощью сварки.

Монтажные стыковые швы прокатных балок (рис. 47, а ) выполняют сначала на толстом, а затем на тонком металле. Поэтому сначала накладывают швы полок [1] и [2], а затем – стенки [3].

При изготовлении сварных балок с совмещенным стыком угловые швы соединения стенки с полкой [4] выполняют в последнюю очередь (рис. 47, б ). Продольные швы не доводят до конца балки на величину, равную одной ширине полки (для низкоуглеродистой стали) или двум (для легированной стали).

Если толщина полок разная, балка получается со смещенным стыком (рис. 47, в ). Сначала выполняют стыковой шов полки с большей толщиной (1), а затем с меньшей (2). Желательно, чтобы угловые швы (4) накладывали одновременно два сварщика от концов к середине монтажного стыка.

Узел фермы сваривают последовательно – от середины фермы к опорным узлам (рис. 47, г ). Сначала выполняют стыковые, а затем угловые швы. Если швы разного сечения, то вначале накладывают швы с бóльшим сечением, а затем с меньшим.

Каждый элемент при сборке прихватывают швом длиной 30–40 мм. Близко расположенные швы нельзя выполнять сразу. Вначале дают остыть тому участку основного материала, где будет накладываться близко расположенный шов. Это снизит перегрев металла и пластические деформации. Конец продольного шва выводят на торец привариваемого элемента на длину 20 мм (рис. 47, д ).

Рис. 47. Методы сварки металлоконструкций (цифры обозначают последовательность выполнения швов):

а – прокатные балки; б – сварные балки с совмещенным стыком; в – сварные балки со смещенным стыком; г – фермы; д – последовательность выполнения продольных швов; е – настил; ж – резервуар; з – газовая сварка труб левым способом; и – то же правым способом; к, л – газовая сварка неповоротных стыков; м, н – электродуговая сварка труб с поворотом на 180° (точками показано начало шва, стрелками – его окончание)

Методы стыковых и нахлесточных соединений листовых материалов уже были рассмотрены довольно подробно. Но при изготовлении крупных конструкций, например металлических настилов, обшивок, цистерн и т. п., большое значение имеет порядок сваривания отдельных листов, имеющий целью снизить неизбежные деформации. Порядок выполнения швов при сварке таких элементов для плоских конструкций показан на рис. 47, е , а для цилиндрических – на рис. 47, ж .

При газовой сваркетрубопроводов на поворотных стыках трубы ∅ 14–48 мм с толщиной стенки до 3 мм сваривают левым способом (рис. 47, з ), а трубы 57–159 мм с толщиной стенки более 3 мм – правым способом (рис. 47, и ). При этом сварочная ванна должна располагаться ниже верхней точки трубы. В случае работы с неповоротными стыками сварку ведут встречными швами. При диаметре труб до 100 мм включительно таких швов два (рис. 47, к ), на трубы толще 100 мм накладывают 4 шва (рис. 47, л ). Сварку выполняют преимущественно правым способом. Во время сварки одного стыка не допускаются перерывы в работе. Присадочный пруток располагают более полого к изделию, а по окончании сварки пламя горелки отводят от расплавленного металла постепенно.

При электродуговой сваркетрубопроводов стыки труб ∅ 219 мм и менее независимо от толщины стенки выполняет один сварщик. Стыки труб большей толщины сваривают одновременно два сварщика. При сварке толстых труб обязательна разделка шва, швы выполняются многопроходными. Корневой шов выполняют электродом ∅ 3 мм, а число слоев зависит от толщины стенки.

После каждого прохода обязательно зачищают поверхность предыдущего шва от шлака. Сварку ведут как можно более короткой дугой. Ширина шва должна перекрывать ширину разделки на 1,5–2 мм в каждую сторону. Облицовочный шов выполняют так, чтобы он имел плавное сопряжение с поверхностью трубы. В отличие от сварки газовой, при сварке дугой встречные швы выполняют так, чтобы сварка следующего шва велась на максимальном удалении от только что выполненного предыдущего (рис. 47, м – н ).

Сварка неповоротного стыка привертикальном 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 миллиметра.