№24 Выполнение валиков и швов в нижнем положении

Выполнение валиков и швов в нижнем положении.

Наплавка валиков производится для восстановления изношенного металла деталей механизмов и машин. Получение ровной наплавленной поверхности достигается, когда один валик перекрывается другим на величину 0,3 — 0,5 его ширины. Для наплавки уширенных валиков применяют поперечные колебательные движения электрода.

Нормальной считается ширина валика, равная 3 — 4 диаметрам электрода. Наложение валиков рекомендуется производить слева направо или на себя. В этих случаях сварщик четко видит место дуги, ее длину, перенос электродных капель и формирование валика. Обычно наплавка поверхностных слоев производится электродами больших диаметров (5—12 мм) при больших токах (200 — 500А и более).

Выполнение стыковых швов.

Односторонние стыковые швы без скоса кромок выполняют покрытыми электродами диаметром, равным толщине свариваемых листов, если она не превышает 4 мм. Ток подбирают в зависимости от диаметра электрода, вида и толщины покрытия (табл. 1.).

Табл. 1. Ориентировочные режимы сварки стыковых соединений без скоса кромок.

Листы без скоса кромок толщиной от 2 до 8 мм сваривают двусторонним швом. Положение и поперечные движения электрода при сварке приведены на рис. 1.

Рис. 1. Положение (а) и движения электрода (б) при выполнении стыковых швов со скосом кромок.

Стыковые соединения со скосом двух кромок в зависимости от толщины металла выполняют однослойными, многослойными или многопроходными швами.

Оптимальный угол раскрытия шва определяется следующими соображениями. Большой угол разделки (80 — 90°) обеспечивает большие удобства сварщику, уменьшает опасность непровара корня шва, но увеличивает объем наплавленного металла, следовательно, уменьшает производительность и увеличивает деформации изделия. Для нормального процесса ручной дуговой сварки принят угол разделки (50 ± 4)° (сварное соединение типа С17).

Зазор между стыкуемыми элементами и притупление кромок составляет от 1,5 до 4,0 мм в зависимости от толщины листов, режима сварки и характера свариваемой конструкции.

Наиболее трудным при сварке является получение полного (надежного) провара корня шва. Здесь чаше всего бывают дефекты, например непровар, газовые и шлаковые включения. Поэтому (если это возможно) следует подваривать корень шва с обратной стороны.

Металл толщиной от 1 до 6 мм без скоса кромок сваривается однослойным (однопроходным) швом.

Однослойные швы со скосом двух кромок выполняют поперечными колебательными движениями электрода в виде треугольников без задержки в корне шва (листы толщиной 1 —4 мм) и с задержкой в корне шва (толщиной 4 — 6 мм).

Листы толщиной 12 мм и более соединяются встык с двумя несимметричными скосами двух кромок многослойным или многопроходным швом.

Многослойный шов выполняется быстрее многопроходного. Выбор многослойного или многопроходного шва зависит от химического состава и толщины свариваемой стали и от установленной технологии на сварку.

Многопроходный шов выполняется тонкими и узкими валиками, без поперечных колебательных движений электрода. Сварку рекомендуется выполнять электродами, предназначенными для опирания. В этом случае применяют электроды диаметром от 1,6 до 3 мм (редко 4 мм). Весь многопроходный шов может выполняться электродами одного и того же диаметра. Каждый слой многослойного шва имеет увеличенное в несколько раз сечение по сравнению с сечением каждого валика при многопроходной сварке. Режимы дуговой сварки покрытыми электродами нижних стыковых многослойных швов даны в табл. 2.

Табл.2 . Ориентировочные режимы сварки стальных листов со скосом двух кромок встык.

Иногда для обеспечения провара по всей толщине металла сварка ведется на медной подкладке толщиной 4-6 мм. В этом случае сварочный ток можно повысить на 20 — 30%. Если конструкция и назначение сварного изделия допускают сквозное проплавление, сварка может вестись на остающейся стальной подкладке.

В особо ответственных конструкциях перед подваркой шва его (с обратной стороны) предварительно зачищают резаком для поверхностной резки или резцом для удаления возможных дефектов (непровара, трещин, газовых и шлаковых включений).

Стальные листы толщиной от 12 до 60 мм могут соединяться сваркой покрытыми электродами встык с двумя симметричными скосами двух кромок. Подготовка кромок, угол скоса, величина зазора, притупление и техника выполнения швов при этом такие же, как и при сварке листов со скосами двух кромок. Чтобы достаточно прогревался и отжигался металл каждого нижележащего слоя, толщина слоев должна быть не более 4 — 5 мм и не менее 2 мм. Например, для выполнения швов при сварке листов толщиной 12 мм, нужно положить 4 — 6 слоев, а для толщины 40 мм — 10—16 слоев (отжигающий и декоративный слои не учитываются).

Стыковые швы листов большой толщины (более 20 мм) целесообразно сваривать с

криволинейным скосом двух кромок. Такая подготовка позволяет применять электроды повышенного диаметра, обеспечивает падежный провар и равномерную усадку металла шва.

Швы с двусторонним симметричным скосом двух кромок имеют следующие преимущества перед швами с односторонним скосом двух кромок:

1. Уменьшение объема наплавленного металла в 1,6—1,7 раза и, следовательно, увеличение производительности сварки.

2. Уменьшение деформаций от сварки.

3. Возможный непровар в корне шва расположен в нейтральном сечении и поэтому менее опасен.

Для уменьшения коробления сварного изделия рекомендуется выполнять швы попеременно с одной и с другой стороны листа. При сварке в нижнем положении для этого требуется частая кантовка изделия. Поэтому целесообразно устанавливать изделие вертикально и сваривать его одновременно с двух сторон. Работу в этом случае выполняют два сварщика.

Выполнение угловых швов.

При выполнении угловых швов наклонным электродом (рис. 2, а) жидкий металл под действием гравитационной силы стремится стекать на нижнюю плоскость. Поэтому выполнение этих швов лучше производить «в лодочку» (рис. 2, б) электродами, которые позволяют вести сварку опиранием покрытия на свариваемые кромки изделия.

Рис. 2. Положение и движения электрода при выполнении угловых швов.

Сварка «в лодочку» угловых швов для листов толщиной до 14 мм возможна без скоса кромок (двусторонняя сварка) или с частичной разделкой кромок и увеличенным размером притупления. Зазор между свариваемыми элементами не должен превышать 10% толщины листа. Режимы сварки «в лодочку» с опиранием электрода даны в табл. 3.

Табл. 3. Режимы сварки угловых швов «в лодочку» с опиранием электрода.

Однако не всегда можно установить сварное изделие для сварки «в лодочку»; тогда угловые швы выполняют наклонным электродом. В этом случае возможен непровар корня шва и кромки нижнего листа. Тщательный прогрев кромок свариваемых частей достигается правильным движением электрода, который следует держать под углом 45 к поверхности листов и производить поперечные движения треугольником без задержек или с задержками в корне шва. В процессе сварки электрод следует наклонять то к одной, то к другой плоскости листов.

Угловые швы в нижнем положении с катетами до 10 мм выполняют сваркой в один слой электродами диаметром до 5 мм, иногда без поперечных движений.

Угловые швы без скоса кромок с катетами более 10 мм могут выполняться в один слой, но с поперечными движениями электрода треугольником, причем лучший провар корня шва обеспечивается с задержкой электрода в корне шва.

Угловые швы с односторонним или двусторонним скосом кромок применяют при изготовлении особо ответственных изделий.

Скос кромок у стенки тавра делают под углом (50 ± 5)°. При толщине стенки до 4 мм шов со скосом кромки выполняют в один слой; при большей толщине сварка ведется в несколько слоев и проходов. При выполнении многослойных тавровых швов наклонным электродом швы обычно получаются с неравными катетами на полке и стенке. Поэтому при проектировании сварных изделий допускаются угловые швы с неравными катетами. Примерные режимы сварки тавровых соединений со скосом кромок даны в табл. 4.

Табл. 4. Примерные режимы ручной дуговой сварки угловых швов со скосом кромок.