Справочник сварщика: для сварщиков всех отраслей промышленности 9785942755577

Table of contents :
0000
0001
0002
0003
0004
0005
0006
0007
0008
0009

Citation preview

û≈==¢ÈÐŽÝ==¢üÎ==ÝÈ¢ü°==ýÝÞÕüððÝ¢Ð

Î.Ã. Áûêîâñêèé, Â.Ð. Ïåòðåíêî, Â.Â. Ïåøêîâ

¢ýÈÝ×ðÐŽ ¢ÈÐŽÈ

ÌÎÑÊÂÀ «ÌÀØÈÍÎÑÒÐÎÅÍÈÅ» 2011

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

УДК 621.791(031) ББК 30.61 Б 95

Б 95

Быковский О. Г., Петренко В. Р., Пешков В. В. Справочник сварщика. М.: Машиностроение, 2011. — 336 с.; ил. ISBN 978-5-94275-557-7 Систематизирована информация о свариваемости всех конструкционных сплавов, об электродных материалах и технических возможностях известных способов электрической и газовой сварки, резки, наплавки и напыления сталей и сплавов. Приведены параметры режима этих технологических процессов, технические характеристики современного оборудования для ручных и механизированных способов сварки, резки наплавки и напыления при изготовлении металлоконструкций. Для инженеров и специалистов, работающих в области сборочно-сварочного производства, а также студентов, обучающихся по специальности «Оборудование и технология сварочного производства» в учебных заведениях всех уровней аккредитации. УДК 621.791(031) ББК 30.61 Перепечатка, все виды копирования и воспроизведения материалов, опубликованных в данной книге, допускаются только с разрешения издательства и ссылкой на источник информации.

ISBN 978-5-94275-557-7

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

© Авторы, 2011 © ООО «Издательство Машиностроение», 2011

ОГЛАВЛЕНИЕ

Основные обозначения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Глава 1. Материалы для изготовления сварных конструкций и их свариваемость. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.1. Маркировка и свариваемость углеродистых сталей . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2. Маркировка и свариваемость легированных сталей . . . . . . . . . . . . . 13 1.3. Маркировка и свариваемость чугунов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.4. Маркировка и свариваемость цветных металлов . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Глава 2. Покрытые электроды для ручной дуговой сварки, резки и наплавки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24 Глава 3. Материалы для сварки неплавящимся электродом . . . . . . . . . . . . . . . 61 Глава 4. Сварочные проволоки и порошкообразные материалы для механизированной сварки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63 Глава 5. Материалы для износостойкой механизированной наплавки. . . . . .71 5.1. Сварочные и наплавочные проволоки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 5.2. Электродные ленты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 5.3. Флюсы, порошкообразные материалы и литые прутки . . . . . . . . . . . 79 5.3.1. Плавленные флюсы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 5.3.2. Керамические флюсы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 5.3.3. Наплавочные порошки, их смеси и литые прутки. . . . . . . . . . 80 Глава 6. Сварочные флюсы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 6.1. Флюсы для дуговой сварки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 6.2. Флюсы для электрошлаковой сварки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Глава 7. Защитные газы и газовые смеси. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Глава 8. Стандарты на сварные соединения и швы и правила аттестации сварщиков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

4

ОГЛАВЛЕНИЕ

Глава 9. Технология и техника дуговой и электрошлаковой сварки . . . . . . .101 9.1. Сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей . . . . . . . . 105 9.1.1. Ручная дуговая сварка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 9.1.2. Механизированная сварка в среде защитных газов и самозащитной проволокой. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 9.1.3. Автоматическая сварка под флюсом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 9.1.4. Электрошлаковая сварка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 9.2. Сварка низколегированных теплоустойчивых сталей. . . . . . . . . . . 133 9.3. Сварка среднеуглеродистых и среднелегированных сталей . . . . . 134 9.4. Сварка высоколегированных сталей и сплавов . . . . . . . . . . . . . . . . 138 9.5. Сварка разнородных сталей и сплавов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 9.6. Технологические особенности сварки труб. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 9.7. Технология и техника сварки чугуна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 9.8. Сварка цветных металлов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 9.8.1. Сварка графитовым электродом. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 9.8.2. Сварка покрытыми электродами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 9.8.3. Сварка в среде защитных газов вольфрамовым электродом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 9.8.4. Сварка в среде защитных газов плавящимся электродом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 9.8.5. Сварка под слоем флюса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 9.8.6. Электрошлаковая сварка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 9.9. Технология наплавки, напыления и металлизации. . . . . . . . . . . . . 180 Глава 10. Газовая сварка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .186 10.1. Газы для газопламенной обработки, их свойства и условия хранения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 10.2. Оборудование и аппаратура для сварки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 10.3. Материалы и технология сварки сталей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 10.4. Технология сварки чугуна и цветных металлов и сплавов . . . . . 197 10.5. Газопламенные процессы нагрева и пайки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 10.6. Технология и оборудование для газопламенной наплавки и напыления покрытий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 Глава 11. Термическая резка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .218 11.1. Дуговая и воздушно-дуговая резка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 11.2. Плазменно-дуговая резка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 11.3. Кислородная резка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 11.4. Кислородно-флюсовая резка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246 11.5. Газолазерная резка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 Глава 12. Оборудование для электродуговой и электрошлаковой сварки и наплавки, напыления и металлизации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .255 12.1. Источники питания переменного и постоянного тока. . . . . . . . . 256 12.2. Организация и технологическое оснащение постов для ручной и полуавтоматической дуговой сварки . . . . . . . . . . . 276 12.3. Полуавтоматы для дуговой сварки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282 12.4. Автоматы для дуговой и электрошлаковой сварки . . . . . . . . . . . . 287 12.5. Оборудование для дуговой наплавки, напыления и металлизации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

ОГЛАВЛЕНИЕ

5

Глава 13. Дефекты сварных швов и контроль качества сварных соединений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .304 13.1. Допустимые размеры дефектов в металлоконструкциях общестроительного назначения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304 13.2. Методы контроля качества сварных соединений и применяемое оборудование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 Глава 14. Охрана труда и использование безопасных способов сварки и резки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .322 14.1. Меры безопасности при дуговой сварке . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322 14.2. Требования техники безопасности при газовой сварке и резке. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325 14.3. Требования безопасности при дефектоскопии сварных соединений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326 14.4. Оказание первой помощи при несчастных случаях . . . . . . . . . . . 327 Приложения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .329 Приложение 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329 Приложение 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330 Приложение 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330 Приложение 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331 Приложение 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332 Приложение 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332 Приложение 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333 Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

σв σт δ KCU dэ dприс dпров dWэ dс Iсв Iном Uд Uс Uвтор Uраб Uпит Uх.х vп.э vсв vн vрез HRC, HRB НВ HV Qг , QAr , QHe, QCO2 , QO2 Т t s n р Р

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

— предел прочности — предел текучести — относительное удлинение — ударная вязкость — диаметр электрода — диаметр присадочной проволоки — диаметр проволоки — диаметр вольфрамового электрода — диаметр сопла — ток сварки или наплавки — ток номинальный — напряжение дуги — напряжение сети — напряжение вторичное — напряжение рабочее — напряжение питания — напряжение холостого хода — скорость подачи электрода — скорость сварки — скорость наплавки — скорость резки — твердость по Роквеллу — твердость по Бринеллю — твердость по Виккерсу — расход газа (Ar, He, CO2, или смесей, воздуха, О2 и др.) — температура — время протекания процесса — толщина свариваемого металла — количество электродов — давление — мощность

ПРЕДИСЛОВИЕ

Предлагаемое издание рассчитано на пользователя, в достаточной мере владеющего необходимыми знаниями в области сварки, наплавки и резки металлов. В справочнике содержатся обобщенные сведения, полученные на основании анализа опубликованной за последние годы справочной литературы. Сжатая форма подачи материала сопровождается короткими комментариями относительно преимуществ и недостатков практического использования тех или иных сварочных материалов, способов сварки и резки, технологии и оборудования, способов контроля качества сварных изделий. Тем не менее приведенных сведений вполне достаточно, чтобы в первом приближении в зависимости от степени ответственности изделия определить последовательность технологического процесса изготовления сварной конструкции; свойства основного металла, обусловленные его свариваемостью; выбрать способ сварки и сварочных материалов, параметры режима сварки, технологию и технику сварки, необходимое сварочное оборудование, методы и аппаратуру для контроля качества сварных соединений; предусмотреть мероприятия по безопасному выполнению сварочных и газорезательных работ и охране труда. Таким же образом может быть обозначена и последовательность действий при разработке технологии наплавочных работ, напыления и металлизации. Такой справочник может служить полезным компактным пособием и для специалиста, занятого повседневной работой по проектированию и изготовлению сварных конструкций, и рабочего-сварщика, и учащегося любого уровня обучения по специальности «Оборудование и технология сварочного производства». В настоящее время очень трудно бывает проследить, вся ли номенклатура электродных материалов и оборудования, приведенных в справочнике, изготавливается предприятиями России и стран СНГ и какие из них выпускают продукцию необходимого качества. Поэтому авторы адресуют заинтересованного читателя к специализированным фирмам-посредникам, которые могут удовлетворить любые пожелания относительно приобретения материалов и оборудования как

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

8

ПРЕДИСЛОВИЕ

отечественного производства, так и импортных. В этих фирмах работают квалифицированные специалисты в области сварочного производства, и их советам можно доверять. Авторы в полной мере понимают, что попытка создания такого справочника не свободна от недостатков и заранее благодарны пользователям за конструктивную критику и пожелания, которые будут учтены в дальнейшей работе. Авторы

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Г Л А В А

П Е Р В А Я

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ИХ СВАРИВАЕМОСТЬ

Перед тем как выбрать способ сварки, электродные материалы и разработать технологию сварки металлоконструкции, необходимо иметь четкое представление не только о марке материала, его химическом составе и механических свойствах, но и такой важной характеристике, как его свариваемость.

1.1. Маркировка и свариваемость углеродистых сталей Углеродистую сталь обыкновенного качества по ГОСТ 380-2005 изготовляют следующих марок: Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп,Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Ст6пс, Ст6сп. Буквы «Ст» обозначают «сталь», цифры — условный номер марки в зависимости от химического состава, буква «Г» — марганец при его массовой доле в стали 0,80 % и более, буквы «кп», «пс», «сп» — степень раскисления стали: «кп» — кипящая, «пс» — полуспокойная, «сп» — спокойная. Химический состав стали должен соответствовать нормам, указанным в табл. 1.1. Массовая доля хрома (Cr), никеля (Ni), меди (Cu) в стали всех марок, кроме Ст0, должна быть не более 0,30 % каждого. В стали марки Ст0 массовая доля Cr, Ni, Cu не нормируется. Массовая доля серы (S) в стали всех марок, кроме Ст0, должна быть не более 0,050 %, фосфора (P) — не более 0,040 %. В стали марки Ст0 массовая доля S должна быть не более 0,060 %, F — не более 0,070 %. Стали марок Ст1, Ст2, Ст3 всех категорий и степеней раскисления как с нормальным, так и с повышенным содержанием марганца (Mn), выпускаются с гарантированной свариваемостью. Качественная углеродистая конструкционная сталь маркируется по номинальному содержанию углерода. Наименование марки — его содержание в сотых процента, например в стали 45 содержится 0,45 % С. Допустимое отклонение 0,03—0,04 % С. Стали с номинальным содержанием до 0,20 % С включительно могут быть кипящими, полуспокойными и спокойными. Остальные стали — только спокойные. В обозначении кипящих

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

10

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ИХ СВАРИВАЕМОСТЬ

1.1. Нормируемый химический состав стали Массовая доля химических элементов, % Марка стали C

Mn

Si

Ст0

не более 0,23

—

—

Ст1кп

0,06…0,12

0,25…0,50

Не более 0,05

Ст1пс

0,06…0,12

0,25…0,50

0,05…0,15

Ст1сп

0,06…0,12

0,25…0,50

0,15…0,30

Ст2кп

0,09…0,15

0,25…0,50

Не более 0,05

Ст2пс

0,09…0,15

0,25…0,50

0,05…0,15

Ст2сп

0,09…0,15

0,25…0,50

0,15…0,30

Ст3кп

0,14…0,22

0,30…0,60

Не более 0,05

Ст3пс

0,14…0,22

0,40…0,65

0,05…0,15

Ст3сп

0,14…0,22

0,40…0,65

0,15…0,30

Ст3Гпс

0,14…0,22

0,80…1,10

Не более 0,15

Ст3Гсп

0,14…0,20

0,80…1,10

0,15…0,30

Ст4кп

0,18…0,27

0,40…0,70

Не более 0,05

Ст4пс

0,18…0,27

0,40…0,70

0,05…0,15

Ст4сп

0,18…0,27

0,40…0,70

0,15…0,30

Ст5пс

0,28…0,37

0,50…0,80

0,05…0,15

Ст5сп

0,28…0,37

0,50…0,80

0,15…0,30

Ст5Гпс

0,22…0,30

0,80…1,20

Не более 0,15

Ст6пс

0,38…0,49

0,50…0,80

0,05…0,15

Ст6сп

0,38…0,49

0,50…0,80

0,15…0,30

и полуспокойных сталей после цифр ставят буквы «кп» или «пс». Если букв нет — сталь спокойная. По требованиям, предъявляемым к механическим свойствам, качественная сталь делится на пять категорий. Она может изготовляться без термообработки, термообработанной (шифр — Т) и нагартованной (шифр — Н). Нагартованной выпускают только калиброванную сталь и серебрянку. По назначению сталь делится на подгруппы: а — для горячей обработки давлением, б — для холодной механической обработки, в — для холодного волочения. Например: сталь 35-2-а, т. е. сталь с 0,35 % С, 2-й категории, подгруппы а, нетермообработанная. В качественных конструкционных сталях жестче ограничения по содержанию вредных примесей, чем в сталях обыкновенного качества.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

МАРКИРОВКА И СВАРИВАЕМОСТЬ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ

11

Стали повышенной и высокой обрабатываемости резанием (автоматные стали) содержат либо 0,15—0,30 % S или свинца (Рb), либо около 0,1 % S и до 0,1 % селена (Se). Маркируют их аналогично качественным сталям, но перед цифрами содержания углерода ставят буквы А для сернистых или АС для свинецсодержащих сталей. Если сталь содержит селен, то в конце марки ставится буква Е. Примеры марок: А12, А20, АС14, А35Е. Углеродистую инструментальную сталь выпускают 16 марок: У7, У7А, У8, У8А, У9, У9А, У10, У10А, У11, У11А, У12, У12А, У13, У13А, У8Г, У8ГА. Буква «У» означает — сталь углеродистая инструментальная, цифры — содержание углерода в десятых долях процента, буква «Г» — сталь с повышенным содержанием марганца (около 0,5 %). Буква «А» означает, что сталь высококачественная, т. е. более чистая по сере, фосфору и содержанию случайных примесей. Стали для отливок маркируют по содержанию углерода так же, как качественные конструкционные, но в конце марки добавляют букву «Л». Например, сталь 45Л. Они характеризуются худшей свариваемостью по сравнению с аналогичными по составу конструкционными сталями, полученными прокаткой. В целом же относительно технологической свариваемости можно судить по данным табл. 1.2. 1.2. Группы технологической свариваемости сталей

Группа

Оценка свариваемости

І

Хорошая

ІІ

Удовлетворительная

ІІІ

Ограниченная

IV

Плохая

Характеристика свариваемости Сварные соединения высокого качества получают без применения особых приемов Для получения высококачественных сварных соединений необходимы строгое соблюдение режимов сварки, специальные присадочные материалы, нормальные температурные условия, в некоторых случаях — подогрев, проковка швов, термообработка Для получения высококачественного сварного соединения необходимы дополнительные операции: подогрев, предварительная или последующая термообработка, проковка швов и др. Швы склонны к образованию трещин и при сварке необходим подогрев. Последующая термообработка обязательна. Качество сварных соединений пониженное. Стали этой группы обычно не применяют для изготовления сварных конструкций

С учетом этого фактора нужно следовать рекомендациям относительно использования тех или иных способов сварки согласно табл. 1.3.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

12

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ИХ СВАРИВАЕМОСТЬ

1.3. Технологическая свариваемость и прочность при растяжении углеродистых сталей σв, МПа

δ, %

Группа свариваемости

*1

Сварка Контактная плавлением сварка

Марка не менее СтО

304

20

1

1

Р, ПФ, ПЗ, ЭШ, К , Г

Ст 1

304

31

1

1

Р*3, ПФ*3, П3*3, ЭШ, К, Г

Ст2, Ст2Г

323

29

1

1

То же

СтЗ, СтЗГ

362

23

1

1

»

Ст5, Ст5Г

450

17

II

І

Р , ПФ , ПЗ*4, ЭШ, К

Ст6, Ст6Г

588

12

ІІ

—

Р*4, ПФ*4, ПЗ*4, ЭШ

08, 08кп

330

33

І

І

Р, ПФ. ПЗ, К , Г

10, 10кп

340

31

I

І

То же

15, 15кп

380

27

І

І

»

20, 20кп

420

25

I

І

»

25

460

23

І

І

»

30

490

21

ІІ

І

Р, ПФ, ПЗ, ЭШ, К , Г*4

35

530

20

II

І

Р*4 , ПФ*4, ПЗ*4, ЭШ, К, Г*4

40

570

19

ІІ

І

*4

*4

То же

45

600

16

III

ІІ

Р , К, Г*4

50

620

14

ІІІ

II

То же

55

645

13

IV

ІІІ

К*6, Г*4

60

675

12

IV

III

К*6

75

1080

7

IV

III

К*6

85

1127

6

IV

III

К*6

У7, У7А

—

—

IV

III

К*6

У8, У8А

—

—

IV

III

К*6

У 10, У10А

—

—

IV

III

К*6

У12, У12А

—

—

IV

III

К*6

15Л

400

24

І

—

Р, ПЗ, ЭШ, Г

20Л

420

22

I

—

25Л

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Рекомендуемые способы сварки*2

450

19

II

—

*5

То же *4

Р , ПЗ

*4

, ЭШ, Г

13

МАРКИРОВКА И СВАРИВАЕМОСТЬ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

Окончание табл. 1.3 σв, МПа

δ, %

Группа свариваемости

*1

Сварка Контактная плавлением сварка

Марка не менее 30Л

480

17

II

—

35Л

500

15

ІІ

—

Рекомендуемые способы сварки*2

То же » *5

40Л

530

14

III

—

Р , Г*4

45Л

550

12

III

—

Р*5, Г*4

50Л

580

11

III

—

Р*5

55Л

600

10

III

—

—

*1

После нормализации. Обозначения способов сварки: Р — ручная дуговая, ПЗ — плавящимся электродом в защитном газе, НЗ — неплавящимся электродом в защитном газе, ПФ — под флюсом, ЭШ — электрошлаковая, К — контактная, Г — газовая. *3 Для толщины более 36 мм рекомендуются подогрев и последующая термообработка. *4 Рекомендуются подогрев и последующая термообработка. *5 Необходимы подогрев и последующая термообработка. *6 С последующей термообработкой. Примечание. Обозначения: σв — предел прочности; δ — относительное удлинение. *2

1.2. Маркировка и свариваемость легированных сталей Основную массу легированных сталей составляют низколегированная (ГОСТ 19281-89), легированная конструкционная (ГОСТ 4543-71), теплоустойчивая (ГОСТ 20072-74) и высоколегированные стали и жаростойкие и жаропрочные железоникелевые сплавы (ГОСТ 5632-72). Маркировка всех перечисленных сталей однотипная. Первые две цифры — содержание углерода в сотых долях процента; буквы — условные обозначения легирующих элементов; цифра после буквы — примерное содержание легирующего элемента, причем единица и меньшие значения не ставятся. Буква «А» в конце марки означает, что сталь высококачественная, т. е. с пониженным содержанием серы и фосфора. Условные обозначения легирующих элементов следующие: Элемент . . . . . . . N Обозначение . . . А

*

Nb Б

W Mn Cu Se

Co Mo

Ni

P

B

Si

Ti

V

Cr

Zr

Al

В

К

Н

П

Р

С

Т

Ф

Х

Ц

Ю

Г

Д

Е

М

* Обозначение азота ставится в середине марки.

Все легированные стали спокойные. В зависимости от набора регламентированных характеристик низколегированные стали делятся на 15 катего-

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

14

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ИХ СВАРИВАЕМОСТЬ

рий. Для всех категорий регламентирован химический состав. Могут быть регламентированы также механические свойства при растяжении, изгибе в холодном состоянии и ударная вязкость при комнатной температуре, после механического старения и при следующих отрицательных температурах, °С: –20, –40, –50, –60, –70. Прочностные характеристики дифференцированы в зависимости от вида и толщины проката и марки стали. Стали и сплавы, полученные специальными методами, дополнительно обозначают через дефис в конце наименования марки буквами: ВД — вакуумно-дуговой переплав; Ш — электрошлаковый переплав; ВИ — вакуумно-индукционная выплавка. Например, марка 03Х18Н12-ВИ означает, что в стали содержится 0,03 % С, 18 % Сr, 12 % Ni и она получена в вакуумной индукционной печи. Рекомендации по использованию подходящих способов сварки легированных сталей и сплавов приведены в табл. 1.4. и 1.5. 1.4. Технологическая свариваемость низколегированных и среднелегированных конструкционных сталей Группа свариваемости

Рекомендуемые способы сварки *1

09Г2, 09Г2С, 10Г2С1, 10ХСНД, 15ХСНД, 16ГС

І

Р, ПФ, ПЗ, ЭШ, Г

14ХГС

І

Р, ПФ, ПЗ, Г

15Г2СФ, 15Г2СФД, 14Г2АФ, 15Г2АФДпс, 18Г2АФДпс, 12Г2СМФ, 12ГН2МФАЮ, 12ХГН2МФБАЮ

ІІ

Р, ПФ, ПЗ, ЭШ

15Х, 20Х

І

35Х

ІІ

Р

40Х, 45Х, 50Х, 50Г, 45Г2

ІІІ

Р*4,*5, К

20Г

І

Р, ПФ, К, Г

30Г, 40Г

ІІ

Р*6 , ПФ*6

10Г2

І

Р, ПФ, ЭШ, К

18ХГТ

І

Марка

30ХГТ

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Р, ПЗ *3

*2

,Г

, ЭШ

Р, К

ІІ

Р *4 *5

*3, *6

,К

*4, *5

*5

35ХМ

ІІ

Р ,

30ХМ, 30ХМА

ІІ

Р*3,

15ХМ

І

Р*3, *6, ПФ*3,*6 , К, Г*4, *5

20ХМ

ІІ

Р*3, *6 , ПФ*3, *6, Г*4, *5

40ХФА

ІІІ

Р*4, 5, К

*5

, ПФ

, ПФ*3,

*5

, ЭШ

, ПЗ*3, *5

15

МАРКИРОВКА И СВАРИВАЕМОСТЬ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

Окончание табл. 1.4 Группа свариваемости

Рекомендуемые способы сварки *1

40ХН

ІІІ

Р*4, *5, ПФ*4, *5, ЭШ*5

45ХН, 45ХН2МФА

ІІІ

Р*4, *5

12ХН2, 12ХН3А, 20ХН3А, 12Х2Н4А

ІІ

Марка

Р, ПФ Р

*4, *5

, ЭШ*5

30ХНЗА

ІІІ

20Х2Н4А

ІІІ

30ХГС, 30ХГСА

ІІ

Р*6, ПФ

35ХГСА

ІІ

*6

38ХГН, 40Х2НМА, 40Х2Н2МА

ІІІ

18Х2Н4МА

ІІІ

Р*4, *5, ПФ*4, *5, ЭШ

40ХФА

ІІІ

Р*4, *5, К

38ХГН, 30ХГСН2А, 40ХН2МА, 40Х2Н2МА

ІІІ

Р*4, *5

34ХН1М, 34ХНЗМА

ІІ

Р*4, *5, ПФ*4, *5, ЭШ *6

, ПЗ

Р , ПФ

*6

*6

, ЭШ

, ПЗ

*5 *6

Р*4, *5

*5

Р*4 *5, ЭШ

*5

*1

Обозначения способов сварки см. в табл. 1.3. При сварке жестких конструкций рекомендуется подогрев. *3 Рекомендуется подогрев. *4 Необходим подогрев. *5 Необходима термообработка. *6 Рекомендуется термообработка. *2

1.5. Технологическая свариваемость некоторых теплоустойчивых, высоколегированных, коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов Группа свариваемости

Рекомендуемые способы сварки*1

12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 12Х18Н12Т

І

Р*2, НЗ*2, ПФ*2, ЭШ*2, К

04Х18Н10, 03ХН23МДТ

І

Р

08Х18Н10Т, 12Х17Г9АН4

I

Р*2, НЗ*2, ПФ*2, ЭШ*2, К

15Х12ВНМФ, 40Х10С2М, 18Х11МНБФ

III

Р*3

15Х11МФ

ІІ

Р*3

08X13, 12X13

ІІ

Р*4, 2, ПФ*4, *2, ПЗ*4, *2, К

14Х17Н2, 20Х23Н13, 08Х22Н6Т

ІІ

Р

12X17, 08Х17Т, 15Х25Т

ІІІ

Р*2, НЗ*2

Марка

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

,К

*6

*5

16

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ИХ СВАРИВАЕМОСТЬ

Окончание табл. 1.5 Марка

Группа свариваемости

Рекомендуемые способы сварки*1

31Х19Н9МВБТ, 36Х18Н25С2, ХН35ВТ

ІІІ

Р*5

12МХ

І

Р*4, ПФ*4, ЭШ

12Х1МФ

ІІ

Р*4, ПФ*4

20X13

II

Р*3, Н3*3, К *3,*5

15Х17АГ14

ІІ

Р, НЗ

20Х13Н4Г9

ІІ

К

10Х14Г14Н4Т

ІІ

Р, ПФ, Н3, П3, К

09Х15Н8Ю

ІІ

Р*5, К*5

08Х17Н5МЗ

ІІ

Р*5, НЗ*5, К

07Х16Н6

ІІ

Р*5

ХН78ВТ, ХН75М6ТЮ

І

Р, НЗ, К

ХН56МТЮ

ІІ

НЗ

*1

Обозначения способов сварки см. в табл. 1.3. Рекомендуется термообработка. *3 Необходимы подогрев и последующая термообработка. *4 Рекомендуется подогрев. *5 Необходима термообработка. *2

Анализируя эти данные, можно сказать, что некоторые стали для улучшения свариваемости требуют предварительного подогрева. Температура предварительного подогрева обычно находится в пределах 150 — 400 оС, ее величина зависит от содержания углерода, легирующих элементов и от толщины изделия (табл. 1.6). 1.6. Режим подогрева сталей перед сваркой Сталь Низкоуглеродистая (до 0,22% С) Среднеуглеродистая (0,23…0,45% С)

120…150 (на многослойных швах, при сварке толщин более 10 мм) 150…300

Высокоуглеродистая

300…450

Низколегированная

200…250

Легированная конструкционная Теплоустойчивая

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Температура подогрева, оС

До 400 250—400

МАРКИРОВКА И СВАРИВАЕМОСТЬ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

17

Окончание табл. 1.6 Температура подогрева, оС

Сталь Жаропрочная аустенитная

Без подогрева

Коррозионно-стойкая неаустенитного класса

До 400

Подогрев осуществляется в печах, токами промышленной частоты и газопламенными горелками. Температура контролируется с помощью термопар, термоиндикаторных красок по ТУ 133-67, ТУ 6-09-1739-73, ТУ 6-101131-71 или карандашей по ТУ6-10-1110-71. Погрешность измерений около ±10 %. Улучшения качества сварного соединения можно добиться путем термической обработки после окончания сварочных работ (табл. 1.7), хотя при сварке жаропрочных сплавов трудности намного возрастают (табл. 1.8). 1.7. Ориентировочные параметры режима термообработки сталей после сварки Ориентировочный режим термообработки, оС

Сталь Углеродистая

Отпуск при 650…670 оС для снятия сварочных напряжений, выравнивания структуры и механических свойств. В некоторых случаях (например, после ЭШС) нормализация при 920…940 оС с последующим отпуском

Повышенной прочности Отпуск при 670…700 оС для снятия сварочных напряжений, выравнивания структуры и механических свойств (низколегированная) Легированная конструкционная

Отпуск или закалка с отпуском в зависимости от требований, предъявляемых к сварной конструкции

Теплоустойчивая: 15ХМ, Отпуск при 700…740 оС 12Х1МФ, 20Х3МВФ Жаропрочная и коррозионно-стойкая

Сварные соединения сталей аустенитного класса: стабилизация при 780…820 оС или аустенитизация при 1000…1100 оС (нагрев в интервале 500…900 оС со скоростью менее 100 оС/ч) для снятия напряжений, выравнивания структуры и свойств. Сварные соединения стали мартенситного или ферритного класса — отпуск при 700…800 оС

1.8. Термообработка и свариваемость деталей из жаропрочных сплавов Состояние деталей Непосредственно перед сваркой детали упрочнены старением

Склонность к образованию трещин В таком термическом состоянии детали не следует сваривать. Это приведет к сильному растрескиванию

Детали, подлежащие сварке, термо- Детали свариваются без трещин, если они термообобработаны на твердый раствор работаны на твердый раствор

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

18

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ИХ СВАРИВАЕМОСТЬ

Окончание табл. 1.8 Состояние деталей

Склонность к образованию трещин

Перед сваркой детали обработаны термически на твердый раствор при медленном нагреве

После сварки таких деталей наблюдается растрескивание. Медленный нагрев при термообработке на твердый раствор и медленное охлаждение недопустимы

После сварки детали упрочнены старением

Непосредственно после сварки детали упрочнять старением не следует. Это приведет к сильному растрескиванию. Перед старением сварные детали следует термообработать на твердый раствор, а затем упрочнить старением

1.3. Маркировка и свариваемость чугунов Специально из чугунов сварные конструкции не изготавливают, но сварка часто используется для ликвидации дефектов литья, а также при ремонте повреждений чугунных деталей, выявленных в процессе их эксплуатации. Чугуны для отливок подразделяют на серые, ковкие и высокопрочные в зависимости от формы включений графита и условий его образования. Маркируют их по механическим свойствам. Примеры марок: СЧ 20, КЧ 35-10, ВЧ 60-1,5. Буквы — шифр вида чугуна: СЧ — серый, КЧ — ковкий, ВЧ — высокопрочный, т. е. с шаровидным графитом. Числа после букв — гарантируемые временное сопротивление, кгс/мм2, и относительное удлинение, % (у серых чугунов удлинение но регламентируют). Свариваемость всех чугунов очень плохая.

1.4. Маркировка и свариваемость цветных металлов По своим физико-химическим свойствам цветные металлы и их сплавы в значительной мере отличаются от сталей, что необходимо учитывать при выборе сварочных материалов, способа, технологии и техники сварки. Медь и ее сплавы маркируются по ГОСТ 859-2001 в зависимости от степени чистоты, причем с повышением цифрового индекса металла количество примесей возрастает. Например, бескослородная медь марки М00б состоит на 99,99 % (Cu+Ag), а М1б — на 99,95 % (Cu+Ag). Наиболее вредной примесью в меди является кислород, содержание которого для изготовления конструкций обычного назначения не должно превышать 0,03 %, ответственного назначения — 0,01 %, особо ответственного назначения — 0,003 %. При реакции кислорода с медью образуется закись меди, создающая с медью эвтектику, снижающую стойкость против горячих трещин. Таким же образом проявляют себя висмут, сурьма и свинец, их количество не должно превышать соответственно 0,003, 0,005, 0,03 %. Водород является причиной пористости, так как вследствие быстрой кристаллизации он

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

МАРКИРОВКА И СВАРИВАЕМОСТЬ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

19

не успевает выделиться из сварочной ванны. Кроме того, он может вступать в реакцию с кислородом закиси меди с созданием водяного пара, не способного диффундировать и диссоциировать, и вследствие большого давления легко разрушает медь. Это явление носит название «водородной болезни» меди. Высокая теплопроводность и коэффициент линейного расширения вынуждают использовать концентрированные источники нагрева, предварительный и сопутствующий подогрев и принимать меры по уменьшению деформации сварной конструкции. Латуни. Это сплавы меди с цинком. Благодаря высоким механическим и технологическим свойствам они являются наиболее распространенными из медных сплавов. При содержании цинка до 39 % — это однофазные α-латуни, при большем — двухфазные α+β и β-латуни. В соответстии с ГОСТ 15527-2004 латуни, обрабатываемые давлением, маркируются, например Л63 (63 % Cu, остальное — Zn). Из них изготовляют листы, трубы, полосы. Для изготовления фасонных изделий (арматуры, гребных винтов, отводов) используют более сложные по составу литейные сплавы по ГОСТ 17711-93, например ЛЦ40Мц3Ж (Cu 55 %, Mn 3 %, Fe 1 %, Zn — остальное), ЛЦ23А6Ж3Мц2 (66 % Cu, 6 % Al, 3 % Fe, 2 % Mn, Zn — остальное). При сварке латуней возникают дополнительные трудности, как, например, повышенное испарение цинка (до 25 %) из-за его низкой температуры кипения, что служит причиной пористости и изменения фазового состава сплава. Кроме того, образуется ядовитое соединение ZnO2. Предварительный подогрев, увеличение скорости сварки, дополнительное введение в сварочную ванну кремния уменьшают это вредное явление. Бронзы — это любые медные сплавы, кроме латуней, маркируются теми же буквами, что и латуни. Так, бронзы безоловянистые, обрабатываемые давлением по ГОСТ 18175-78 маркируются, например, БрКМц 3-1 (3 % Si, 1 % Mn, Cu — остальное); БрОЦС 4-4-4 (4 % Sn, 4 % Zn, 3 % Pb, Cu — остальное), БрАЖ 9-4 (9 % Al, 4 % Fe, Cu — остальное), а безоловянистые литейные согласно ГОСТ 493-79 маркируются, например, БрА9Мц2Л (8,0…9,5 % Аl, 1,5…2,5 % Mn, Cu — остальное). Наилучшей свариваемостью обладает кремнисто-марганцевая бронза, она же часто используется в качестве присадки для сварки меди и ее сплавов. Изделия из оловянистых бронз, обрабатываемых давлением, изготавливаются согласно ГОСТ 5017-2006 и маркируются так: БрОФ8,0-0,3 (7,5…8,5 % Sn, 0,25…0,35 % P, 0,1…0,2 % Ni, Cu — остальное), а такие же литейные бронзы изготавливаются по ГОСТ 613-79 и маркируются так: Бр03Ц12С5 (2,0…3,5 % Sn, 8,0…15,0 % Zn, 3,0…6,0 % Pb, Cu — остальное). При сварке оловянисто-цинково-свинцовистых бронз нельзя избежать образования пор и трещин вследствие насыщения металла шва газами и значительно большего, чем у других медных сплавов, интервала температур ликвидус-солидус.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

20

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ИХ СВАРИВАЕМОСТЬ

При сварке алюминиевых бронз нужно бороться с образованием оксидной пленки Al2O3, которая засоряет сварочную ванну и является причиной появления пор и трещин. Никель и его сплавы. Полуфабрикатный никель маркируется по ГОСТ 492-2006 как НП: металл марки НП-1 содержит 99,9 % (Ni+Co), НП-4 — 99,0 % (Ni+Co). Наиболее распространенными свариваемыми никелевыми сплавами являются монель-металл НМЖМц 28-2,5-1,5 (Cu 28 %, Fe 2,5 %, Mn 1,5 %, Ni+ +Co — остальное) и сплавы сопротивления — нихромы по ГОСТ 12766.1-90, например, марки Х20Н80Н (Cr 20…23 % , Si 0,4…1,5 % , Ni — остальное). Свариваемость никеля и его сплавов затруднена вследствие их большой чувствительности к вредным примесям (Fe, S, Bi, Pb, P, Zn) и растворенным газам (О2, Н2, СО). Последние не успевают выделиться из сварочной ванны, создавая поры и трещины («водородная болезнь»). Причиной кристаллизационных трещин является создание низкотемпературных эвтектик Ni-NiS, Ni-NiP. Поэтому содержание серы и фосфора в основном металле не должно превышать 0,001 и 0,005 % соответственно. Сплавы никеля — монельметалл и нихром имеют большие, по сравнению с никелем, литейную усадку, электрическое сопротивление и меньшую теплопроводность. При сварке нихромов проявляется склонность к образованию оксидной пленки Cr2O3, затрудняющей формирование шва. Свинец используется только в качестве облицовочного материала, которым плакируют стальные, бетонные и даже деревянные емкости. Маркируется по ГОСТ 3778-98: С000 (99,99 % Pb), С3 (99,9 % Pb). Вредной примесью, ухудшающей свариваемость, является сурьма, охрупчивающая сварной шов; ее содержание не должно превышать 0,005 %. Титан и его сплавы. Наиболее распространенными являются чистый титан марок ВТ1-00, ВТ1-0 и его легированные сплавы, например ВТ5 (5 % Al, 0,8 % Mo, Ti — остальное), ОТ4-0 (1 % Al, 1 % Mo, Ti — остальное), ВТ6 (6 % Al, 5 % V, Ti — остальное) по ГОСТ 19807-91. Вредными примесями в них являются кислород, азот и водород, способствующие охрупчиванию, поэтому их содержание не должно превышать 0,15 % и 0,015 % соответственно, а содержание углерода не должно превышать 0,1 %. При нагреве свыше 400 °С титан активно реагирует с газами, поэтому приходится защищать не только плавильное пространство, но и охлаждающиеся участки сварного шва и его корень до температуры 400…500 °С. Причиной пористости является водород, а холодные трещины возникают вследствие образования и последующего распада химического соединения — гидрида титана. Свариваемость титановых сплавов гораздо хуже, чем у чистого титана. Алюминий и его сплавы. Деформируемый алюминий и его сплавы маркируются по ГОСТ 4784-97: АД0 (не менее 99,5 % Al), АД1 (не менее 99,3 % Al), АМг3 (3,5 % Mg, 0,5 % Mn, 0,6 % Si, Al — остальное), Д16П (4 % Cu, 1,5 % Mg, 0,6 % Mn, Al — остальное), литейные сплавы по ГОСТ 1583-93 АК13

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

МАРКИРОВКА И СВАРИВАЕМОСТЬ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

21

(12 % Si, 0,35 % Mn, 0,2 % Mg, Al — остальное), AK9M2 (9 % Si, 0,35 % Mn, 1,5 % Cu, 0,5 % Mg, Al — остальное). Основные трудности при сварке алюминия и его сплавов связаны с необходимостью разрушения оксидной пленки Al 2O3, которая не растворяется в жидком алюминии, имеет высокую температуру плавления (примерно 2050 °С по сравнению с температурой плавления алюминия 660 °С) и засоряет сварочную ванну. Борьба с ней ведется как мерами предварительной подготовки поверхности под сварку (механическим удалением оксидной пленки и травлением в растворе щелочи), так и во время сварки за счет ведения процесса на постоянном токе обратной полярности и на переменном токе, а также путем обработки сварочной ванны специальными флюсами из фтористых и хлористых солей щелочно-земельных металлов. Пористость сварных швов связана со скачкообразным падением растворимости водорода при переходе металла из жидкого в твердое состояние. Для облегчения выхода газовых пузырей применяют предварительный и сопутствующий подогрев. Кристаллизационные трещины образуются за счет совместного действия кремния и железа, содержание которых надо контролировать. Высокая теплопроводность и коэффициент линейного расширения предполагают использование высококонцентрированного источника нагрева и специальных приемов по уменьшению деформации свариваемых конструкций. Магниевые сплавы. Вследствие малой прочности и низкой коррозионной стойкости чистый магний для изготовления сварных конструкций не используется. Обрабатываемые сплавы с алюминием, марганцем, цинком маркируются по ГОСТ 14957-76 МА2 (3,0…4,0 % Al, 0,15…0,5 % Mn, 0,2… 0,8 % Zn, Mg — остальное); литейные сплавы маркируются по ГОСТ 2856-79 так: МЛ3 (2,5…3,5 % Al , 0,15…0,5 % Mn, 0,5…1,5 % Zn, Mg — остальное). Основная трудность при сварке — образование оксидной пленки MgО, борьба с ней осуществляется за счет сварки на переменном токе, когда она разрушается в моменты обратной полярности. Композитные материалы. Композитные материалы (КМ) позволяют реализовать комплекс полезных свойств — высокую прочность и жесткость при растяжении и сжатии, в сочетании с длительной прочностью при низком удельном весе. Эти материалы состоят из металлической матрицы (алюминия, магния, титана, меди, кобальта), упрочненной непрерывными или короткими волокнами и нитеобразными кристаллами. Матричный сплав передает нагрузку на несущие волокнами, перераспределяет ее и препятствует распространению трещин через сечение детали, формирует волокна и защищает их от внешнего воздействия. Среди металлических КМ наибольшее распространение получили алюминиевые и магниевые сплавы, армированные борными волокнами, марок ВКА-1, ВКА-2, ВКМ-1, углеродными волокнами марки ВКУ-1, стальными проволоками марок КАС-1, КАС-1а и т. д.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

22

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ИХ СВАРИВАЕМОСТЬ

Специфика КМ создает трудности как при непосредственной их сварке, так и при их сварке с однородными металлами в составе сварной конструкции. Разница в температурах плавления матрицы и упрочнителя (600… 1700 ºС и 1500…2500 ºС соответственно) приводит к нарушению целостности последнего, возможности протекания химических реакций, вследствие чего происходит насыщение газами сварного шва и образование хрупких интерметаллидных соединений. Большая разница в коэффициентах теплоемкости, теплопроводности и линейного расширения способствует образованию значительных температурных напряжений, а нарушение беспрерывности волокон по всей площади в направлении поперечном основной оси напряжений приводит к потере механических свойств КМ. Применение накладок или соединений внахлестку снижает механические характеристики и увеличивает вес сварной конструкции. Поэтому следует выбирать способы, обеспечивающие минимальное тепловложение в зону сварки, применять присадочные материалы или промежуточные прокладки с легирующими добавками, которые ограничивают растворение упрочняющего компонента, образование хрупких соединений и т.п. Разнородные сварные соединения из цветных металлов. Вследствие ограниченной взаимной растворимости в твердом состоянии (за исключением системы Cu–Ni) при сварке образуются хрупкие интерметаллидные соединения, выделяющиеся на границе сплавления в виде диффузионной прослойки различной толщины. Это приводит к самопроизвольному разрушению сварного соединения под действием термических напряжений при охлаждении сварного шва. Поэтому лучше всего такие соединения свариваются в твердофазном состоянии, а при сварке плавлением применяют способ сварко-пайки, при котором мощность источника нагрева направляется в сторону более теплопроводного металла, а более тугоплавкий металл, защищается от расплавления с помощью специального охлаждающего устройства. 1.9. Технологическая свариваемость цветных конструкционных металлов и сплавов Марка металла или сплава

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Группа свариваемости

Рекомендуемые способы сварки*1

М0, М1, М2, БрМц5

ІІ

Г*2, Р*2, ПЗ, НЭ, ПФ, ЭШ, К, Т

Л63, ЛЦ63А6Ж3Мц2

ІІ

Г*2, Р*3, ПЗ, НЭ, ПФ, К, Т

БрАЖ9-4, БрАМц9-2

ІІ

Р*3, ПЗ, НЭ, ПФ, Г, К

БрКМц 3-1

ІІ

Р, НЭ, Г*3

БрОЦС 5-5-5

ІІІ

Р*4, Г*3, НЭ, ПФ*3, ПЗ

БрХ 07

ІІІ

Р*3, ПЗ*3, ПФ

МНЖ 5-1, МНЖМц 30-1-1

І

Г, Р, НЭ, ПЗ, ПФ

НП1, НП2, Х20Н80 НМЖМц28-2,5-1,5

І

Г, Р, ПФ, НЭ, ЭШ, К

23

МАРКИРОВКА И СВАРИВАЕМОСТЬ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Окончание табл. 1.9 Марка металла или сплава

Группа свариваемости

Рекомендуемые способы сварки*1

І

Г*4, Р*4, НЭ*4, Т

ВТ1-00, ВТ1-0, ВТ5

І

ПЗ, НЭ, ПФ, ЭШ, К, Т, ЭЛ

ОТ4, ВТ20, АТ2, ВТ6, ВТ15

ІІ

НЭ, К, Т, ЭЛ

АД0, АД1, АМц, АМг3, АМг6, Д1

ІІ

Р*3, ПЗ*3, НЭ*3ПФ, ЭШ, К, ЭЛ, Т, Г*6

Д31, АК12, АК5М, АЛ25

ІІ

Р*6, НЭ*6, ПЗ

Серия 1400

ІІІ

НЭ*6, ПЗ*6, Т

МА1, МА3

ІІ

НЭ*6, ПЗ*6, К, Г*3

МЛ3, МЛ8

ІІ

НЭ*6, Г*3

Композитные материалы

ІІІ

НЭ*5, ПЗ*5, Т*5

Алюминий + медь

ІІ

НЭ*5, Т

Алюминий + титан

ІІ

НЭ, Т, К

Титан + медь

ІІ

НЭ, Т

С0, С1, С2

*1

Г — газовая, Р — ручная дуговая графитовым или покрытым электродом, ПЗ — плавящимся электродом в защитных газах, НЗ — неплавящимся электродом в защитном газе, ПФ — под флюсом, ЭШ — электрошлаковая, К — контактная, ЭЛ — электроннолучевая, Т — в твердой фазе. *2 Необходим подогрев и проковка. *3 Необходим подогрев. *4 Рекомендуется проковка. *5 Через третий металл или биметалл. *6 Необходим подогрев и термическая обработка.

Сведения, приведенные в табл. 1.9, свидетельствуют об удовлетворительной свариваемости рассмотренных цветных металлов и сплавов и доступности многих способов сварки для их практического воплощения.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Г Л А В А

В Т О Р А Я

ПОКРЫТЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ, РЕЗКИ И НАПЛАВКИ

Согласно ГОСТ 9466-75 условное обозначение электродов для дуговой сварки и наплавки приведено на рис. 2.1 с необходимыми пояснениями. Типы электродов и расшифровка индексов металла зависит от группы электродов по назначению (табл. 2.1—2.6). 2.1. Типы электродов для дуговой сварки конструкционных сталей и механические свойств металла шва

Тип электрода*1

δ, %

Э38

14

0,3

Э55

20

1,2

Э42

18

0,8

Э60

18

1,0

Э42A

22

1,5

Э70

14

0.6

Э46

18

0,8

Э85

12

0,5

Э46А

22

1,4

Э100

10

0,5

Э50

16

0,7

Э125

8

0,4

Э50А

20

1,3

Э150

6

0,4

KCU

*2

, МДж/м2 Тип электрода

*1

δ, %

KCU

*2

, МДж/м2

*1 Число в обозначении типа электрода соответствует значению σв (по ГОСТ 9466-75) в кгс/мм2. Механические свойства для электродов типов Э38—Э60 установлены в состоянии после сварки, а для электродов типов Э70—Э150 — после термообработки согласно техническим условиям на конкретные марки электродов. *2 KCU — ударная вязкость по ГОСТ 9454-78.

Электроды для сварки конструкционных сталей согласно ГОСТ 9467-75 подразделяют на типы по механическим свойствам шва при нормальной температуре (табл. 2.1). В индексе металла шва в условном обозначении электрода для сварки сталей с σв< 600 МПа (60 кгс/мм2) цифры расшифровываются следующим образом. Первые две — временное сопротивление разрыву σв, третья обозначает одновременно относительное удлинение δ и критическую температуру хрупкости Тх. (табл. 2.2).

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

ГОСТ на электроды данного типа или ТУ на марку электродов

Ц — целлюлозное П — прочие Ж — в покрытии свыше 20% железного порошка

1— все положения 2 — кроме вертикального сверху вниз 3 — кроме вертикального сверху вниз и потолочного 4 — только нижнее

Допустимые пространственные положения

Переменный ток неприменим 50 В 70 В 90 В

Переменный ток, напряжение холостого хода

1 4 7

любая

2 5 8

прямая

3 6 9

0

обратная

Постоянный ток, полярность

Питание дуги

Рис. 2.1. Условные обозначения покрытых электродов для сварки и наплавки стали (по ГОСТ 9466-75)

А — кислое Б — основное P — рутиловое

Вид покрытия

Толщина покрытия М — тонкое С — среднее Д — толстое Г — особо толстое

выше требования по качеству

ГОСТ на маркировку

1 2 3

Группа по качеству изготовления

Э42А -УОНИ-13/45-4,0-УД 3 ГОСТ 9466-75, ГОСТ 9467-75 Е 432(5) – Б10

Индексы характеристик металла шва

Тип

Марка

Диаметр, мм

У — для конструкционных сталей с σв 600 МПа Т — для теплоустойчивых легированных сталей В — для высоколегированных сталей Н — для наплавки

Назначение

ПОКРЫТЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ, РЕЗКИ И НАПЛАВКИ

25

26

ПОКРЫТЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ, РЕЗКИ И НАПЛАВКИ

2.2. Индексы металла шва, выполненного электродами для сварки конструкционных сталей с σв ≤ 600 МПа Показатель Первые механических две цифры свойств индекса *1

δ, %

*3

Тх , °С

Третья цифра индекса *2 0

1

2

3

4

5

6

7

37

Любое

—

—

—

—

—

—

—

41 или 43

20

20

22

24

24

24

24

24

51

18

18

18

20

20

20

20

20

0

–20

–30

–0

–50

–60

Любые

Не регламентировано +20

*1

Первые две цифры индекса — временное сопротивление в десятках мегапаскалей, т.е. минимальное σв, равное 370, 410, 430 и 510 МПа (38, 42, 44 И 52 кгс/мм2 соответственно). *2 Цифра характеризует одновременно δ и Тх; если эти показатели соответствуют разным индексам в таблице, то третий индекс устанавливают по δ, а затем в скобках приводят четвертый дополнительный индекс, характеризующий Тх. *3 Тх — минимальная температура, при которой ударная вязкость на образцах с V-образным надрезом не менее 0,35 МДж/м2 [3,5 (кгс . м)/см2].

Таким образом, приведенное выше условное обозначение электрода марки УОНИ-13/45 можно расшифровать следующим образом: Э-42А — тип электрода; 4,0 —диаметр, мм; У — электрод для сварки углеродистых сталей с σв < 600 МПа (60 кгс/мм2); Д — покрытие толстое, 3 — третья группа по качеству изготовления; 43 — σв ≥ 410 МПа; 2 — δ ≥ 22 %; 5 — Тх = – 40 оС; Б — покрытие основное, 2 — сварка возможна во всех положениях, кроме вертикального сверху вниз; 0 — сваривать только постоянным током обратной полярности. В условном обозначении электродов для сварки легированных конструкционных сталей с σв > 600 МПа (60 кгс/мм2) группа индексов металла шва двойная. Сначала указывается номинальный химический состав шва (принцип маркировки — как для легированных сталей), а затем через дефис — цифра, характеризующая Тх так же, как и третья цифра индекса в табл. 2.2. Например, для электродов марки ВФС-85 (типа Э85), обеспечивающих в наплавке 0,09 % С, 2 % Мn, 10 % Ni, до 1 % Mo и Сr и Тх = –20 оС, получаем индексы 09Г2Н1МХ-3. Электроды для сварки легированных теплоустойчивых сталей согласно ГОСТ 9467-75 подразделяют на типы по химическому составу. Для электродов каждого типа регламентированы механические свойства металла шва при нормальной температуре (табл. 2.3). Индекс металла шва для этих электродов двузначный. Первая цифра характеризует Тх так же, как третья — индекс в табл. 2.2. Вторая цифра характеризует максимальную рабочую температуру, при которой регламентированы показатели прочности наплавленного металла и металла шва (табл. 2.4). Например, индексы 27 означают, что для металла шва Тх = 0 оС, а показатели длительной прочности регламентированы до 580 оС.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

ПОКРЫТЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ, РЕЗКИ И НАПЛАВКИ

27

Электроды для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами согласно ГОСТ 10052-75 подразделяют на типы по химическому составу наплавленного металла. Обозначение их аналогично маркировке высоколегированных сталей. Для электродов каждого типа регламентированы механические свойства металла шва при нормальной температуре (табл. 2.5). Группа индексов металла шва в условном обозначении электродов состоит из четырех цифр для электродов, обеспечивающих аустенитно-ферритную структуру наплавленного металла, и из трех цифр — для остальных электродов. Индексы характеризуют стойкость к межкристаллитной коррозии, жаропрочность, жаростойкость и количество феррита в металле шва (табл. 2.6). 2.3. Типы электродов для дуговой сварки легированных теплоустойчивых сталей и механические свойства металла шва при нормальной температуре Тип

σв, МПа

δ, %

KCU, МДж/м2

Э-09М

440

18

1,0

Э-09МХ

450

18

0,9

Э-09Х1М

470

18

0,9

Э-05Х2М

470

18

0,9

Э-09Х2М1

490

16

0,8

Э-09Х1МФ

490

16

0,8

Э-10Х1М1НБФ

490

15

0,7

Э-10Х5МФ

540

14

0,6

Э-10Х3М1БФ

540

14

0,6

2.4. Максимальная рабочая температура швов Tmax, при которой регламентированы показатели длительной прочности наплавленного металла и металла шва, выполненных электродами для сварки легированных теплоустойчивых сплавов

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Tmax, оС

Вторая цифра индекса металла шва

Менее 450 или не регламентирована

0

450…465

1

470…485

2

490…505

3

510…525

4

530…545

5

550…565

6

570…585

7

590…600

8

Более 600

9

28

ПОКРЫТЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ, РЕЗКИ И НАПЛАВКИ

2.5. Типы электродов для дуговой сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами и механические свойства металла шва при нормальной температуре σв, МПа

δ, %

KCU, МДж/м2

Э-12X13

590

16

0,5

Э-06Х13Н

640

14

0,5

Э-10Х17Т

640

—

—

Э-12Х11МФ

690

15

0,5

Э-12Х11НВМФ

740

14

0,5

Э-14Х11НВМФ

740

12

0,4

Э-10Х16Н4Б

980

8

0,4

Э-08Х24Н6ТАМФ

690

15

0,5

Э-04Х20Н9

540

30

1,0

Э-07Х20Н9

540

30

1,0

Э-02Х21Н10Г2

540

30

1,0

Э-06Х22Н9

640

20

—

Э-08Х16Н8М2

540

30

1,0

Э-08Х17Н8М2

540

30

1,0

Э-06Х19Н11Г2М2

490

25

0,9

Э-02Х20Н14Г2М2

540

25

1,0

Э-02Х19Н9Б

540

30

1,2

Э-08Х19Н10Г2Б

540

24

0,8

Э-08Х20Н9Г2Б

540

22

0,8

Э-10Х17Н13С4

590

15

0,4

Э-08Х19Н10Г2МБ

590

24

0,7

Э-09Х19Н10Г2М2Б

590

22

0,7

Э-08Х19Н9Ф2С2

590

25

0,8

Э-08Х19Н9Ф2ГФСМ

590

22

0,8

Тип

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

ПОКРЫТЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ, РЕЗКИ И НАПЛАВКИ

29

Окончание табл. 2.5 σв, МПа

δ, %

KCU, МДж/м2

Э-09Х16Н8Г3М3Ф

640

28

0,6

Э-09Х19Н11Г3М2Ф

570

22

0,5

Э-07Х19Н11М3Г2Ф

540

25

0,8

Э-08Х24Н12Г3СТ

540

25

0,9

Э-10Х25Н13Г2

540

25

0,9

Э-12Х24Н14С2

590

24

0,6

Э-10Х25Н13Г2Б

590

25

0,7

Э-10Х28Н12Г2

640

15

0,5

Э-03Х15Н9АГ4

560

30

1,2

Э-10Х20Н9Г6С

540

25

0,9

Э-28Х24Н16Г6

590

25

1,0

Э-02Х19Н15Г4АМ3В2

640

30

1,2

Э-02Х19Н18Г5АМ3

590

30

1,2

Э-11Х15Н25М6АГ2

590

30

1,0

Э-09Х15Н25М6Г2Ф

640

30

1,0

Э-27Х15Н35В3Г2Б2Т

640

20

0,5

Э-04Х16Н35Г6М7Б

590

25

0,8

Э-06Х25Н40М7Г2

590

30

1,2

Э-08Н60Г7М7Т

440

20

1,0

Э-08Х25Н60М10Г2

640

24

1,2

Э-02Х20Н60М15ВЗ

690

15

0,7

Э-04Х10Н60М24

590

15

—

Э-08Х14Н65М15В4Г2

510

20

1,0

Э-10Х20Н70Г2М2Б2В

640

25

—

Тип

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

σт, Н/мм2 Более 355 Более 380

δmin, % 22 22 № кода 43 51

0 1 2 3 4 5

Не регламентируется +20 0 –20 –30 –40

Цифра кода 0 1 2 3 4 5

ISO образец с V-образным надрезом, оС

Не регламентируется +20 0 –20 –30 –40

Вторая цифра для повышенного значения ударной вязкости (минимальное значение, полученное из трех образцов 47 Дж/см2 при нижнем значении не менее 32 Дж/мм2)

Цифра кода

ISO образец с V-образным надрезом, оС

Первая цифра для ударной вязкости (минимальное значение, полученное из трех образцов 28 Дж/см2 при нижнем значении не менее 20 Дж/см2)

σв, Н/мм2 430...550 510...650

Номер кода предела прочности, предела текучести и относительного удлинения при T=20 oC

Символ ручной дуговой сварки

Е 51 4

3 B(R) 10

10

9

8

7

6

RR5

5

Толстое рутиловое

Средней толщины рутилцеллюлозное

Толстое рутиловое

Коррекция с

Толстое рутиловое

2

2

B(R)10 Толстое основное с неосновными компонентами

1*3

6

0+(6)

6

0+(6)

1*3

2

5

5

5

2

2

2

2

0+(6)

2

5

2

Толстое основное с неосновными компонентами

Толстое основное

5 5

2

2

Толстое основное

В10

B(R)9

В9

RR(B)8 Толстое основнорутиловое

RR8

2

RR(B)7 Толстое основно-рутиловое

2 2

Толстое кислое Толстое кисло-рутиловое

А7

1

2

1

2

1*3

1

2(1)

1

1

полородом жением тока *1 сварки

AR7

RR(C)5 Толстое рутилцеллюлозное

RR6

RR(C)5 Толстое рутилцеллюлозное

С4

Среднее рутиловое Средней толщины

R3 R(C)3

Тонкое кислое Тонкое рутиловое

А2

характеристика

R2

тип

4

3

2

Класс

Покрытие

30 ПОКРЫТЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ, РЕЗКИ И НАПЛАВКИ

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

*3

*2

4

3

2

1

Цифра кода

3

0+

Постоянный ток

4 6

5

4(3)

4(3)

4(3)

4(3)

9

8

7

0+(6)

0+(6)

5

5

50

70

80

Минимальное значение напряжения холостого хода Uх.х min источника переменного тока

Постоянный или переменный ток

0–

Прямая Обратная

1 2

0

Цифра или символ кода

В(R)12 Толстое основное с неосновными компонентами высокопроизводительное (не менее 120%)

Толстое основное высокопроизводительное (не менее 120%)

Толстое кисло-рутиловое высокопроизводительное (не менее 105%)

AR11

В12

Толстое рутиловое высокопроизводительное (не менее 105%)

RR11

Любая

Полярность

12

11

Рис. 2.2. Условное обозначение покрытых электродов для сварки углеродистых и низколегированных сталей в соответствии с Германским стандартом DIN 1913 (для марки электрода SPEZIAL)

Применяется покрытый электрод малого диаметра и/или с низкой производительностью. Использование рода тока ограничено. Преимущественно для вертикального положения сверху вниз.

w w

Стыковое нижнее Угловое нижнее

*1

w w h

Стыковое нижнее Угловое нижнее Угловое горизонтальное

Кроме вертикального сверху вниз

Все

Положение сварки

RR(B)

Рутил-основное (толстое)

Буквенные символы согласно DIN 1912 .. .. whhusfqu .. .. whhusqu

B(R)

Основное (с неосновными компонентами)

В

RR(C)

Рутил-целлюлозное (толстое)

Основное

AR R(C)

Рутил-целлюлозное (средней толщины)

Рутиловое толстое

Рутилово-кислое (смешанное)

R RR

Рутиловое (тонкое и среднее)

А

Символ индикации покрытия

Кислое

ПОКРЫТЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ, РЕЗКИ И НАПЛАВКИ

31

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Н/мм

470...600 500...640 530...680 560...720 610...780 690...890 760...960 880...1080 980...1180

σт*1min,

2

Y38 Y42 Y46 Y50 Y55 Y62 Y69 Y79 Y89

Номер кода

Первая цифра кода 0 2 3 4 5 6 7 8 9

Минимальная ударная вязкость 28 Дж/см2 ISO образец с V-образным надрезом при t, oC

Без требований 0 –20 –30 –40 –50 –60 –80 –100

Цифра кода ударной вязкости J*2

380 420 460 500 550 620 690 790 890

σт min, Н/мм

2

Номер кода предела текучести при t=20 oC

Минимальные значения предела текучести σт и ударной вязкости, которые достигаются после снятия напряжений

Символ ручной дуговой сварки

E

S

Y50

7

6 Mn1 Ni B

2

6

5 10 15

Н5 Н10 Н15

+ + или – – +

6 7 8 9

Стыковое нижнее Угловое нижнее Угловое горизонтальное Стыковое нижнее угловое нижнее

4

w w

w w h

Буквенное символы по DIN 1912 .. Все whsfqu .. Все, кроме вертикальноwhsqu го сверху вниз

Положение сварки

3

2

1

90 90 90

70

70 70

50 50 50

нет

Переменный Uх.х min

Цифра кода положения сварки

+ или – —

4 5

Цифра кода

+ или – + или – — +

0 1 2 3

Постоянный — полярность

Цифра кода или символ рода тока

Содержание H2, см3/100 г

Диффузионный водород Символ

Цифра кода

H5

32 ПОКРЫТЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ, РЕЗКИ И НАПЛАВКИ

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

*3

*2

*1

0 2 3 4 5 6 7 8 9

Без требований 0 –20 –30 –40 –50 –60 –80 –100 Mn Mo Mn Mo 1Ni 2Ni 3Ni Ma 1Ni 1Ni Mo 2Ni Mo Mn 1Ni Mn 2Ni Mn 2Ni Mn 2Ni Mo Mo CrMo CrMo

Короткое наименование 1,2...2,0 5…25 O2 > 0…8 Ar — остальное

N 2A

F1

Forming gas 10, 20

F2

Сварка плавящимся электродом сплавов в сильноокислительной атмосфере

100

Плазменная резка, восстановительная атмосфера, H2 >3…10 для неактивных металлов N2 — остальное и сплавов

*

Здесь и далее — обозначение газов и смесей в соответствии со стандартом качества фирмы AIR-LIQUIDE-Group, Швейцария.

Добавка к СО2 кислорода позволяет получить мелкокапельный перенос электродного металла, а добавка к аргону СО2 или О2 способствует получению струйного переноса металла. В последнем случае удается значительно снизить разбрызгивание электродного металла и улучшить качество сварного шва.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Г Л А В А

В О С Ь М А Я

СТАНДАРТЫ НА СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ШВЫ И ПРАВИЛА АТТЕСТАЦИИ СВАРЩИКОВ

Перечень стандартов, устанавливающих в зависимости от способа сварки (пайки), вида свариваемого изделия или металла изделия основные типы сварных соединений, конструктивные элементы и размеры, представлены в табл. 8.1. 8.1. Области применения ГОСТ на основные типы швов и сварных соединений, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Наименование

Область распространения

5264-80

Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Соединения из сталей, а также сплавов на железоникелевой и никелевой основах. Стандарт не распространяется на сварные соединении стальных трубопроводов по ГОСТ 16037-80

8713-79

Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Соединения из сталей, а также сплавов на железоникелевой и никелевой основах. Стандарт не распространяется на сварные соединения стальных трубопроводов по ГОСТ 16037-80

11533-75

Автоматическая и полуавтома- Соединения из углеродистых и низколегировантическая дуговая сварка под ных сталей флюсом. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

11534-75

Ручная дуговая сварка. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Соединения из углеродистых и низколегированных сталей, выполняемые ручной дуговой сваркой плавящимся электродом во всех пространственных положениях при толщине свариваемого металла до 60 мм включительно

СТАНДАРТЫ НА СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ШВЫ И ПРАВИЛА АТТЕСТАЦИИ СВАРЩИКОВ

95

Продолжение табл. 8.1

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

ГОСТ

Наименование

Область распространения

14098-91

Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкция и размеры

Соединения арматуры и закладные изделия, выполняемые контактной и дуговой сваркой из стержневой и проволочной арматурной стали диаметром от 3 до 40 мм, а также листового и фасонного проката при изготовлении железобетонных изделий и возведении монолитных и сборных железобетонных конструкций

14771-76

Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Соединения из сталей. Стандарт не распространяется на сварные соединения труб

14776-79

Дуговая сварка. Соединения точечные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Точечные соединения из сталей, медных, алюминиевых и никелевых сплавов

14806-80

Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Cоединения из алюминия и алюминиевых деформируемых термически неупрочняемых сплавов при толщине кромок свариваемых деталей от 0,8 до 60 мм включительно

15164-78

Электрошлаковая сварка. Cоединения из сталей. Стандарт не устанавливаСоединения сварные. Основные ет размер зазора между свариваемыми деталями типы, конструктивные элемен- перед сваркой ты и размеры

15878-79

Контактная сварка. Соединения сварные. Конструктивные элементы и размеры

Cоединения из сталей, сплавов на железоникелевой и никелевой основах, титановых, алюминиевых, магниевых и медных сплавов, выполняемых контактной точечной, рельефной и шовной сваркой. Стандарт не распространяется на сварные соединения, осуществляемые контактной сваркой без расплавления металла

16037-80

Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Cоединения трубопроводов из сталей. Стандарт устанавливает основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений труб с трубами и арматурой. Стандарт не распространяется на сварные соединения, применяемые для изготовления труб из листового и полосового метала

16038-80

Сварка дуговая. Соединения сварные трубопроводов из меди и медно-никелевого сплава. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Cоединения труб с трубами из меди марок М1р, М2р, М3р по ГОСТ 859-2001 и медноникелевого сплава марки МНЖ 5-1, с фланцами из латуни марки Л90 и со штуцерами и ниппелями из бронзы марок БрАМц9-2 или БрАЖНМц 9-4-4-1. Стандарт не распространяется на сварные соединения, применяемые для изготовления труб из листового или полосового металла

96

СТАНДАРТЫ НА СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ШВЫ И ПРАВИЛА АТТЕСТАЦИИ СВАРЩИКОВ

Окончание табл. 8.1 ГОСТ

Наименование

Область распространения

16098-80

Соединения сварные из двухслойной коррозионно-стойкой стали. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Cоединения из двухслойной коррозионностойкой стали

19249-73

Соединения паяные. Основные типы и параметры

Cоединения паяные, конструктивные элементы паяных швов, их обозначения и параметры

23518-79

Дуговая сварка в защитных газах. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Cоединения из сталей и сплавов на железоникелевой и никелевой основах

Указанными стандартами для различных толщин металла регламентированы: тип соединения, форма и размеры подготовленных кромок, характер сварного шва, форма и конструктивные элементы поперечного сечения сварного шва, условное обозначение сварного соединения. Стандарты определяют не только конструктивные элементы подготовленных кромок и возможные отклонения их основных размеров, но и регламентируют размеры швов и предельные отклонения их параметров. Например, ГОСТ 5264-80 определяет для каждого типа сварного шва условное обозначение, предельные толщины свариваемых изделий s, размер и предельные отклонения зазора b, ширину шва е, выпуклость шва g, ее предельные отклонения и др. Такие же параметры определяют ГОСТ 8713-79, 14771-76, 14776-79, 14806-80, 16037-80, 16038-80, 16098-80, а ГОСТ 1603780 и 16038-80, кроме того, регламентируют предельные отклонения по толщине стенки свариваемых труб. Стыковая сварка соединений деталей неодинаковой толщины при разнице, не превышающей значений, указанных в табл. 8.2, производится так же, как для деталей одинаковой толщины. Конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры шва следует выбирать по большей толщине. При разности в толщине свариваемых деталей свыше значений, указанных в табл. 8.2, на деталях, имеющих большую толщину s1 должен быть сделан скос с одной стороны или с двух сторон до толщины тонкой детали s, как показано в табл. 8.3. При этом конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по меньшей толщине.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

СТАНДАРТЫ НА СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ШВЫ И ПРАВИЛА АТТЕСТАЦИИ СВАРЩИКОВ

97

8.2. Допустимая наибольшая разность толщин стыкуемых деталей, свариваемых без скоса кромок ГОСТ

Толщина тонкой детали, мм

Разность толщин деталей, мм

5264-80

1…4

1

8713-79

14771-76

16098-80

5…20

2

21…30

3

Более 30

4

2…4

1

5…30

2

31…40

4

Более 40

6

2…3

1

4-30

2

31-40

4

Более 40

6

4…7

1

8…20

2

21…36

3

Более 40

4

8.3. Скос детали, имеющей большую толщину, при стыковом соединении ее с тонкостенной деталью

Двухсторонний скос

15±2o s1

5264-80, 8713-79

Односторонний скос

s

ГОСТ

s

s1

s Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

s1 15±2o

L.5(s1 –s)

16098-80

s

14771-76

s1

15±2o

98

СТАНДАРТЫ НА СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ШВЫ И ПРАВИЛА АТТЕСТАЦИИ СВАРЩИКОВ

При сварке стыковых соединений деталей (за исключением труб) ГОСТ 5264-80, 8713-79, 14771-76 допускают перед сваркой следующие смещения свариваемых кромок относительно друг друга: Толщина детали s, мм

Смещение, мм

До 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0,5 4…10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 10…100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1s, но не более 3 Более 100. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0,01s+2, но не более 4

ГОСТ 16098-80 допускает перед сваркой смещение кромок относительно друг друга до 10 % толщины листа, но не более половины толщины плакирующего слоя и не более 3 мм при толщине плакирующего слоя более 6 мм. На сварке угловых швов ГОСТ регламентирует допустимые значения выпуклости и вогнутости швов (табл. 8.4). По ГОСТ 5264-80 при сварке в положениях, отличных от нижнего, допускается увеличение выпуклости не более чем на 1 мм для деталей толщиной до 60 мм и не более чем на 2 мм для деталей толщиной более 60 мм. 8.4. Допустимые значения выпуклости и вогнутости сварных угловых швов ГОСТ

Выпуклость шва

Вогнутость шва

5264-80, 8713-79, 14771-76

До 30% размера катета, но не более 3 мм

16098-80

При сварке в нижнем положении выпуклость Вогнутость шва не более 3 мм шва не должна превышать, мм: 1,5 при К < 5 мм; 2,5 при 5 мм ≤К ≤ 10 мм; 3,5 при К > 10 мм; При сварке в других пространственных положениях допускается увеличение выпуклости на 1 мм

До 30% размера катета, но не более 3 мм. При этом вогнутость не должна приводить к уменьшению расчетного размера катета

Размеры катетов углового шва К и К1 по ГОСТ 5264-80 и 8713-79 должны быть установлены при проектировании сварного соединения, но не более 3 мм для деталей толщиной до 3 мм включительно и 1,2 толщины более тонкой детали при сварке деталей толщиной более 3 мм. Предельные отклонения размеров катетов углового шва К и К1 от номинального значения должны соответствовать, мм: 1 мм — при К и К1 ≤ 5 мм; 2 мм — при К и К1 ≥ 6 мм.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

СТАНДАРТЫ НА СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ШВЫ И ПРАВИЛА АТТЕСТАЦИИ СВАРЩИКОВ

99

Минимальные размеры катетов угловых швов по ГОСТ 5264-80 и 8713-79 приведены в табл. 8.5. 8.5. Минимальные размеры, мм, катетов угловых швов для толщины более толстого из свариваемых элементов Толщина более толстого из свариваемых элементов, мм

Предел текучести свариваемой стали, МПа

3…4

4…5

5…10

До 400

3

4

5

6

7

8

9

10

400…450

4

5

6

7

8

9

10

12

10…16 16…22 22…32 32…40 40…80

Примечание. Минимальный размер катета не должен превышать 1,2 толщины более тонкого элемента.

ГОСТ 11969-79 устанавливает основные положения сварки и их обозначения для сварных швов, выполняемых сваркой плавлением как в один, так и в несколько слоев. ГОСТ 2.312-72 регламентирует условные изображения и обозначения сварных соединений в технической документации и чертежах. Независимо от способа сварки видимый шов на чертежах обозначают сплошной линией, а невидимый — штриховой, сварную точку видимую обозначают «+», а невидимую — не обозначают. От изображения линии или точки проводится линия-выноска, заканчивающаяся односторонней стрелкой. Условное обозначение видимого шва наносится над полкой линиивыноски. В этом ГОСТе регламентируются другие случаи использования различных обозначений, сокращений, дополнительных знаков, описывающих сварные швы. Существующая в настоящее время стойкая тенденция интеграции бывших стран СССР в Европу вынуждает перестраивать уровень сварочного производства в соответствии с европейскими стандартами, иначе страны СНГ не будут конкурентоспособными на рынке металлопродукции. Важным моментом этой деятельности является аттестация сварочного персонала как средство обеспечения качества сварочных работ с учетом реальных процессов сварки, применяемых в производстве. Положение об аттестационных испытаниях сварщиков представляет собой документ, обязательный для всех министерств, ведомств, объединений, организаций, предприятий, юридических и физических лиц. Он регулирует взаимодействие аттестационных органов и определяет их компетенцию, порядок проведения и оформления результатов аттестации сварщиков на допуск к выполнению работ по сварке объектов и оборудования, предусмотренных правилами охраны (безопасности) труда, безопасной эксплуатации и другими нормативными актами, утвержденными соответствующими незави-

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

100

СТАНДАРТЫ НА СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ШВЫ И ПРАВИЛА АТТЕСТАЦИИ СВАРЩИКОВ

симыми государственными органами. В России это Госгортехнадзор, Госатомэнергонадзор, речной и морской Регистр. В России действуют «Правила аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства ПБ-03-273-99 Госгортехнадзор РФ». При аттестации проверяются теоретические знания и практические навыки по каждому конкретному способу сварки, определяется вид работ с использованием стандартных образцов для проведения испытаний, составляется протокол и оформляется удостоверение сварщика, которое отвечает требованиям Европейскою стандарта EN 287-1. В нем указываются условия всех испытаний, аттестационные категории и область распространения аттестации. Ниже приводится пример записи допуска к выполнению ручной дуговой сварки трубопроводов пара и горячей воды, трубных элементов котлов, газопроводов и технологических трубопроводов: 111 T BW WO1 B nh t10 D273 PF ss nb, что обозначает: допуск дает право на сварку труб диаметром более 140 мм и металлоконструкций с толщиной стенки от 3 до 20 мм из сталей первой группы, которые свариваются электродами с покрытием: основным, рутиловым, рутилово-основным и рутиловокислым; односторонними стыковыми швами без подкладок, с подкладками и двухсторонними швами, с зачисткой и без зачистки корня шва, в нижнем (РА), горизонтально-вертикальном (РВ), горизонтально-потолочном (РД) и вертикальном (РЕ) положениях. Разработанные стандарты на основании требований ISO 9606 позволяют проводить аттестацию сварщиков по сварке плавлением сталей, алюминия, титана, никеля и их сплавов, а также дополнительным видам сварки, высокотемпературной пайки и пайки-сварки металлов. Если же аттестация проведена под эгидой авторитетной независимой ор.. ганизации, как, например, Общества технического надзора ТU V (Тechnische .. U berwachung Verein), Германия, то полученное удостоверение сварщика действительно для работы в 130 странах мира.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Г Л А В А

Д Е В Я Т А Я

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Для качественного выполнения сварных швов очень важно правильно назначить параметры режима сварки, т. е. совокупность характеристик сварочного процесса, обеспечивающих получение сварных швов заданных размеров, формы и качества. При электродуговой сварке таковыми являются: 1. Род тока, полярность — возможны три варианта использования источников питания: переменный ток, постоянный ток прямой или обратной полярности. При выборе этого параметра на первом месте стоит соображение относительно стабильности горения дуги, что определяется типом электрода — плавящимся или неплавящимся, свойствами компонентов покрытия, флюса или отсутствия таковых. В случае возможности использования всех трех вариантов нужно учитывать такие факторы, как глубина проплавления (большая на постоянном токе обратной полярности), производительность (большая на постоянном токе прямой полярности), наличие магнитного дутья (меньше на переменном токе), стоимость оборудования (источники питания переменного тока дешевле, они более надежны в эксплуатации). 2. Диаметр электрода, мм, зависит от толщины свариваемого металла (табл. 9.1), пространственного положения (для потолочного положения диаметр электрода не превышает 4 мм), номера прохода (при многопроходной сварке диаметр электрода первого прохода не более 4 мм), его размеры находятся в пределах 2…6 мм. 9.1. Зависимость диаметра электрода dэ от толщины свариваемого материала s в нижнем положении s, мм

1…2

2…5

5…10

>10

dэ, мм

2…2,5

3…4

4…6

5…6

3. Сварочный ток Iсв, А, зависит от диаметра электрода, определяется по формуле Iсв = K dэ, где K = 25…50 — эмпирический коэффициент, зависит от электротеплофизических характеристик металла стержня, пространственного положения сварки, свойств покрытия, наличия предварительного подогрева (для ручной дуговой сварки в пределах 50…350 А, для механизированных способов 100…1500 А).

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

102

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

4. Напряжение на дуге, В, зависит от свойств покрытия или флюса, пространственного положения, наличия предварительного подогрева (находится в пределах 18…30 В для ручной дуговой сварки и 20…45 В — для механизированных способов, однако нужно соблюдать указания относительно колебаний этого параметра. 5. Скорость сварки, м/ч, задается только при автоматической сварке, зависит от количества одновременно горящих дуг (при однодуговой сварке 20…120 м/ч, при двух- и трехдуговой сварке увеличивается до 150… 180 м/ч). При полуавтоматической сварке задается ориентировочно для возможности проведения технико-экономических расчетов. 6. Вылет электрода, мм, зависит от диаметра электрода, электротеплофизических свойств, находится в пределах 15…100 мм. 7. Расход защитного газа, л/мин, зависит от диаметра электрода, величины сварочного тока и напряжения на дуге, диаметра сопла (находится в пределах 5…30 л/мин). 8. Вид защитного газа выбирается в зависимости от типа электрода. При сварке вольфрамовым электродом, независимо от состава свариваемого материала, используется только чистый аргон или гелий, так как сам электрод требует защиты инертной атмосферой. При сварке плавящимся электродом выбор защитной среды определяется составом свариваемого материала. При сварке многослойных швов количество слоев определяется по табл. 9.2, а площадь поперечного сечения отдельных валиков по табл. 9.3. 9.2. Число слоев при ручной дуговой сварке стыковых и угловых швов s, мм

1…5

6

8

10

12

14

16

18…20

Число слоев при сварке швов: стыковых

1

2

2…3

3…4

4

4…5

5…6

5…6

угловых

1

1

1

2

2…3

3…4

5

5…6

9.3. Площадь поперечного сечения отдельных валиков при многопроходной сварке стыковых и угловых швов Положение шва в пространстве

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

s, мм

Площадь поперечного сечения валика, мм2 Первый проход

Второй и последующие проходы

Нижнее

6…10 12

20…30

30…60 40…60

Вертикальное

6…10 12

20…40

40…60 40…70

Горизонтальное и потолочное

4…8 10

20…30

20…40 30…40

103

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

При электрошлаковой сварке параметрами режима являются: 1. Род тока, полярность — выбирается из соображений устойчивости электрошлакового процесса. Сварку выполняют на переменном токе или на постоянном токе обратной полярности. 2. Количество электродов, n, шт, зависит от толщины свариваемого металла; обычно не превышает трех, но в некоторых случаях может быть и большим, например, при сварке плавящимся мундштуком. 3. Сварочный ток, А, зависит от сечения электрода, скорости его подачи и, в некоторой степени, от скорости сварки; находится в пределах 500…2500 А. 4. Напряжение на шлаковой ванне зависит от сварочного тока при пологопадающей характеристике и практически равно напряжению холостого хода при жесткой характеристике источника питания; находится в пределах 25…50 В. 5. Скорость сварки, м/ч, зависит от скорости подачи электрода и его сечения, количества электродов, толщины свариваемого металла и величины зазора; находится в пределах 0,5…2,5 м/ч. Следует иметь в виду, что приведенные далее численные параметры режима дуговой и электрошлаковой сварки можно рассматривать как ориентировочные, которые требуют корректировки при разработке технологии. При сварке металлоконструкций на открытом воздухе при отрицательных температурах нужно руководствоваться рекомендациями относительно необходимости предварительного подогрева, приведенными в табл. 9.4. 9.4. Минимальные температуры воздуха при дуговой сварке сталей без подогрева низкоуглеродистых и низколегированных сталей, °С Температура воздуха, оС Ручная и полуавтоматическая дуговая сварка сталей s, мм

углеродистых в конструкциях решет- листочатых вых

Автоматическая дуговая сварка сталей

низколегированных σт < 450 МПа в конструкциях

σт ≥ 450 МПа

углеро- низколегиродистых ванных

решетчатых листовых

Не более 16

–30

–30

–20

–20

–15

–30

–20

16…30

–30

–20

–10

0

0*

–30

–20

30…40

–10

–10

0

+5

—

–20

–10

Более 40

0

0

+5

+10

—

–20

–10

* При s ≤ 25 мм; при s > 25 мм необходимо сваривать с подогревом независимо от температуры воздуха Примечания. 1. Для дуговой сварки при температуре ниже указанной сталь следует подогревать до 120…160 °С на участках шириной 100 мм по обе стороны соединения. 2. Электрошлаковую сварку низкоуглеродистой и низколегированной стали можно выполнять без подогрева независимо от температуры воздуха.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

104

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Теплоустойчивые стали даже при положительных температурах требуют предварительного и сопутствующего подогрева (табл. 9.5), а среднелегированные — только предварительного (табл. 9.6). В зависимости от толщины и углеродного эквивалента иногда и при электрошлаковой сварке также необходим предварительный подогрев (табл. 9.7). 9.5. Температура предварительного и сопутствующего подогрева Т при ручной дуговой сварке теплоустойчивых сталей

Марка стали

12ХМ, 15ХМ

20ХМ, 12ХМФ

20ХМФ, 34ХМ 15Х1М1Ф,

15Х2М2ФБС, 15ХМФКР

Т, °С

220…270

270…320

320…400

400…500

9.6. Температура предварительного подогрева Т при сварке под флюсом среднелегированных сталей высокой прочности Марка стали

20ХГС

25ХГСА

30ХГСА

30ХГСНА

Т, °С

150…200

150…200

250…300

250…300

12Х2НВФА 23Х2МВФА 150…250

200…300

9.7. Температура предварительного подогрева сталей Т при электрошлаковой сварке Углеродный эквивалент, %

Свариваемый металл Т, °С, не менее Марка

Толщина, мм

0,5

СтЗ, М16С, 20, 16ГС, 09Г2С, 16ГНМ, 10Г2С1, 25, 22К, 20ГС, 08ГДНФ, 15К, 20 К

Не более 450 450…1000

Без подогрева 100

0,51…0,60

Ст5, 35, 25ГС, 10ХСНД, 25ДГСФА, 20ГСФ, 12ХМ, 16ГНМА, 20Х2МА

Не более 250 250…1000

100 150

0,61…0,70

40, 20ХНМФ, 25Х2ГМТ

Не более 1000

200

0,71…1,1

34ХМ1А, 4ХНЗМ, 25ХН3МФА

Не более 450

250

Примечание. Температура сварного соединения перед посадкой в печь для термообработки не должна быть ниже температуры предварительного подогрева.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

105

СВАРКА НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

9.1. Сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей 9.1.1. Ручная дуговая сварка При изготовлении тонколистовых конструкций неответственного назначения эффективно применение сварки неплавящимся электродом без присадки по отбортованным кромкам (табл. 9.8). Сварка покрытыми электродами выполняется в соответствии с рекомендациями табл. 2.7. 9.8. Параметры режима сварки низкоуглеродистой стали по отбортовке угольным электродом без присадочного металла на постоянном токе прямой полярности Толщина свариваемых элементов, мм

dэ, мм

Iсв, А

1,5 + 1,5

5

90…100

2,0 + 2,0

6

125…135

2,5 + 2,5

6…8

200…250

3,0 + 3,0

6…8

250…275

В зависимости от формы подготовки и размещения свариваемых кромок, размеров поперечного и пространственного положения сварщик выполняет простые или сложные траектории электродом, управляя таким образом качеством сварных швов (табл. 9.9). 9.9. Основные виды траекторий движения рабочего конца электрода при ручной дуговой сварке Вид траектории

Характеристика и назначение Прямолинейное движение без поперечных колебаний для наложения узких (ниточных) валиков шва. Применяется при сварке тонкого металла, сварке первого слоя многослойного шва и подварке дефектов Возвратно-поступательные движения. Короткие колебания, используемые для некоторого увеличения ширины шва, способствуют дегазации ванны и улучшению внешнего вида шва. Длинные колебания необходимы при сварке в потолочном и вертикальном положениях Движения, используемые для увеличения ширины шва. Применяются при сварке в нижнем положении стыковых соединении без разделки кромок и при наплавке Движения, способствующие прогреву одной из кромок, например, при сварке металла разной толщины

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

106

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Окончание табл. 9.9 Вид траектории

Характеристика и назначение Движения, обеспечивающие усиленный прогрев корня шва Движения, способствующие усиленному прогреву кромок и корня шва. Используются при сварке стыковых соединении со скосом двух кромок и угловых соединений в нижнем и вертикальном положениях Движения, дающие возможность сильно прогреть обе кромки. Применяются при сварке угловых швов Движения, обеспечивающие хороший прогрев кромок. Используются при сварке стыковых и угловых швов за один проход

При уширенном валике в расплавленном состоянии находится значительное количество металла, который застывает медленнее, чем при узком шве. Это существенно влияет на газонасыщенность металла шва, а также на структуру шва и зоны термического влияния. Наилучшие результаты получаются при ширине валика шва, равной 2…3 диаметрам электрода. Стыковые соединения без разделки кромок сваривают широким швом, односторонним или двусторонним, с разделкой однослойным или многослойным способом в зависимости от толщины металла и формы подготовки кромок. Количество проходов выбирается в соответствии с табл. 9.2. Сварку начинают с надежного провара корня шва электродом диаметром не более 4 мм, а последующие швы наплавляют широкими валиками электродом большего диаметра. В конструкциях ответственного и особо ответственного назначения корень шва удаляют механическим или термическим способом, после чего выполняют подварочный шов. Угловые швы лучше всего выполнять «в лодочку», при этом хорошо проплавляется как угол, так и стенки листов без подрезов и непроваров, а за один проход можно сварить шов с большим поперечным сечением. В случае невозможности расположения изделия «в лодочку», сварка ведется обычным способом, однако максимальный катет сварного шва не может превышать 8 мм за один проход. Длинные швы сваривают обратноступенчатым способом, длина каждой ступени в пределах 100…350 мм, сварка может вестись или от середины к краям или вразброс. При изготовлении металлоконструкций из тонколистового металла для снижения сварочных напряжений сварку ведут каскадом или горкой — способами, позволяющими поддерживать высокую температуру в районе корня шва, тем самым обеспечить протекание в нем пластической деформации и избежать образования трещин.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

107

СВАРКА НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

В судостроении при сварке тавровых и угловых соединений весьма эффективно использовать способ гравитационной сварки или сварки наклонным электродом с применением специальных электродов ОЗС-17Н, ОЗС-22Н (см. табл. 2.7) и простых устройств пружинного типа или треног на параметрах режима, приведенных в табл. 9.10. Этот очень производительный способ сварки не требует высокой квалификации сварщика, быстро осваивается в производстве; один сварщик может обслуживать одновременно не менее четырех таких устройств. 9.10. Параметры режима сварки наклонным электродом тавровых и угловых соединений низкоуглеродистых и низколегированных сталей Электрод s, мм

4…5

5…6

5…8

6…8

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Длина расплавd э, ленной мм части, мм 4

5

5

6

375

375

525

525

Режим сварки

Iсв, А

150…160

210…230

210…230

240…300

Шов

ПродолжиДлина Отношение длины Угол тельность Катет, максишва к длине наклона, горения мм мальная, расплавленной град дуги, с мм части электрода 75

115

4

500

1,34

85

115

4

540

1,44

90

115

3,5

600

1,60

95

110

3,0

640

1,62

75

130

6

500

1,34

85

130

6

540

1,44

90

125

5

590

1,60

95

120

5,5

600

1,62

75

170

6

720

1,34

85

165

5

790

1,44

90

165

5

810

1,60

95

160

5

820

1,62

75

175

7

670

1,34

85

170

6,5

780

1,44

90

170

6,0

815

1,60

95

160

6,0

830

1,62

108

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

9.1.2. Механизированная сварка в среде защитных газов и самозащитной проволокой Благодаря таким преимуществам, как высокая производительность, легкость транспортирования защитной среды в плавильное пространство, отсутствие шлаковой корки, снижение ширины зоны термического влияния и сварочных деформаций, возможность сварки во всех пространственных положениях, наблюдения за дугой и управления ею, полуавтоматическая сварка в среде защитных газов полностью вытеснила полуавтоматическую сварку под флюсом и стала доминирующим процессом среди механизированных процессов сварки при изготовлении металлоконструкций ответственного и особо ответственного назначения. Сварка в среде защитных газов плавящимся электродом, как и самозащитной проволокой, выполняется на постоянном токе обратной полярности, так как этот параметр обеспечивает наибольшую стабильность горения дуги. Наибольшее распространение для защиты плавильного пространства благодаря своей дешевизне получил углекислый газ; параметры режима сварки в среде СО2 приведены в табл. 9.11—9.18. 9.11. Рекомендуемые соотношения между диаметром электрода, током и напряжением дуги и вылетом электрода dэ, мм

Параметр 0,5

0,8

1,0

1,2

1,6

2,0

2,5

Iсв, А

30…100

60…150

80…180

U, В

18…20

18…22

18…24

18…28

18…32

22…34

24…38

Вылет, мм

6…10

8…12

8…14

10…15

14…20

15…25

15…35

90…220 120…350 200…500 250…600

9.12. Параметры режима сварки тонкостенного металла s, мм

Диаметр проволоки, мм

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

Qг, л/мин

60…70

14…15

220…240

5…6

70…80

15…16

260…300

6…7

1,2

80…90

16…17

320…350

6…7

1,4

90…100

17…18

390…450

6…7

0,6 1,0 0,8

Примечание. При использовании сварочной проволоки диаметром 0,5 мм параметры режима уменьшить на 25 %.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

109

СВАРКА НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

9.13. Параметры режима механизированной сварки в СО2 стыковых соединений без скоса кромок s, мм

dэ, мм

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

Односторонние швы 1

0,8

50…60

18…20

14…16

2

1

90…120

19…21

18…28

3…5

2

160…200

27…29

20…22

6…8

2

280…300

28…30

20…25

Двухсторонние швы 3…5

2

160…200

27…29

20…22

6…8

2

280…300

28…30

25…30

10

2

280…320

30…32

22…26

12…14

2

300…340

32…34

20…22

9.14. Параметры режима механизированной сварки сталей в углекислом газе стыковых соединений (двухсторонние швы) s, мм

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

V-образная разделка 18…26

280…300 380…400

28…30 30…32

16…20 18…22

18…26

420…440

30…32

16…22

X-образная разделка 12…18

380…400

30…32

16…20

20…26

420…440

30…32

16…22

28…40

440…460

32…34

16…22

Примечание. 1. Сварка выполняется проволокой диаметром 2 мм. 2. В числителе — режимы для первого прохода и подварочного шва

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

110

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

9.15. Параметры режима автоматической и полуавтоматической сварки в углекислом газе сплошной проволокой угловых соединений

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

1

50…60

18

18…20

7…9

5…6

1,2…2

1

60…70

18

18…20

7…9

5…6

0,8

1,2…2

1

60…75

18…19 16…18

7…9

6…8

1,5…2

0,8

1,5…2

1

70…90

18…20 16…18

7…9

6…8

1,5…2

0,8

1,5…3

1

70…110

19…20 16…18

8…10

6…8

1,5…3

1

1,5…3

1

75…120

18…19 16…18

8…10

8…10

1,5…3

1,2

2…4

1

90…130

19…21 14…16

10…12

8…10

3…4

1,2

3…4

1

120…150 20…22 16…18

12…14

12…16

3…4

1,6

3…4

1

150…180 27…29 20…22

16…18

12…16

5…8

1,6

5…6

1

260…280 27…29 20…26

18…20

16…18

10…12

2

5…6

1

280…300 28…30 26…28

20…22

16…18

Более 12,0

2

7…9

1…2

300…350 30…32 28…30

20…24

17…19

2

11…14

3

300…350 30…32 25…28

20…24

18…20

2

11…14

3

300…350 30…32 25…28

20…24

18…20

2

13…16

4…5

300…350 30…32 25…28

20…24

18…20

2

22…24

9

300…350 30…32 24…26

20…24

18…20

2

27…30

12

300…350 30…32 24…26

20…24

18…20

2,5

7…8

1

300…350 30…32 25…28

20…24

18…20

Катет Число шва, мм слоев шва

s, мм

dэ, мм

1

0,5

1…1,2

1

0,6

1,5…2

Вылет Qг , электрода, мм л/мин

9.16. Параметры режима механизированной сварки сталей в углекислом газе тавровых соединений без скоса кромок (двухсторонние и односторонние швы)

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Катет шва, мм

dэ, мм

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

1,0…2,0 1,2…2,0

0,5…0,6

60…65

18…19

18…20

0,8

70…75

18…19

16…18

2,0…3,0

0,8

90…110

19…20

16…18

1,5…4,0

1,0

80…120

18…19

14…18

111

СВАРКА НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

Окончание табл. 9.16 Катет шва, мм

dэ, мм

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

3…4

1,2

100…150

19…21

16…18

3…4

1,6

150…180

27…29

20…22

5…6

1,6

260…280

27…29

20…25

8…10

2,0…2,5

300…350

30…32

25…30

9.17. Параметры режима сварки электрозаклепками в углекислом газе с проплавлением верхнего элемента s, мм dэ, мм

Iсв, А

U, В

t, с

0,5

0,8

100…130

17…18

0,8…1,0

1,0

1,0

230…250

18…19

0,8…1,0

1,5

1,0

300…320

19…20

1,2…1,5

2,0

1,6

320…350

28…30

1,2…1,5

2,0

2,0

350…400

32…34

1,5…1,8

верхнего нижнего

2,0

8,0

1,6

320…350

28…30

1,0…1,2

2,0

8,0

2,0

350…400

32…34

1,5…1,8

2,0

8,0

2,0

450…500

35…37

1,2…1,5

3,0

2,0

400…450

34…36

2,0…2,5

4,0

2,0

500…550

36…38

2,5…2,8

5,0

2,0

530…570

36…38

2,8…3,0

6,0

2,0

550…600

38…40

3,0…3,5

9.18. Параметры режима сварки в СО2 стыковых соединений с принудительным формированием сварного шва

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

s, мм

dэ, мм

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

10

2,5

340…400

30…32

18…20

12

1,6

240…260

28…30

5…6

15

3

450…470

30…32

15…17

112

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Окончание табл. 9.18 s, мм

dэ, мм

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

20

2,5

500…520

34…36

10…12

25

3,2

580…600

32…34

12…13

30

3,0

700…720

39…41

13…14

38

3,0

700…720

34…36

10…11

40

3,0

610…660

34…36

8…9

42

3,0

700…720

34…36

9…10

60

3,0

700…720

34…36

6…7

Примечание. 1. Положение шва — вертикальное. 2. Расход СО2 18…20 л/мин.

Однако эта технология имеет один существенный недостаток — повышенное разбрызгивание, вследствие чего возрастают трудозатраты на очищение шва и околошовной зоны. Поскольку получить струйный перенос металла при сварке в СО2 невозможно, с разбрызгиванием борются несколькими способами: сварку ведут стандартными проволоками в газовой смеси СО2 + О2; при этом достигается получение мелкокапельного переноса металла, и разбрызгивание уменьшается (параметры режима приведены в табл. 9.19—9.22). 9.19. Параметры режима механизированной сварки стыковых соединений в СО2, СО2 + О2, Ar + 25 % CO2 проволокой Св-08Г2С в нижнем положении

s, мм

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Зазор, мм Число проходов

dэ, мм

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

Q, л/мин

3

0…1,5

1

1,2…1,4

200…300 23…25

25…40

8…11

3…4

0…1,5

2

1,2…1,6

200…350 25…32

25…75

8…15

6

0,5…2

2

1,2…2

250…420 25…36

25…60

10…16

9…10

0,5…2

2

1,2…2,5

300…450 28…38

20…50

12…16

12

1…3

2

1,2…2,5

380…550 33…42

15…30

12…16

113

СВАРКА НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

9.20. Параметры режима сварки стыковых и угловых швов проволокой Св-08Г2С в смеси 70%Ar+25%CO2+5%O2 в нижнем положении s, мм

Тип шва

dэ, мм

Iсв, А

U, В

Q, л/мин vсв, м/ч

4…8

Стыковой односторонний без разделки

1,2 1,6

250…280 29…31 300…370 30…34

14…16 18…22

23…27 27…30

10

Стыковой двухсторонний без разделки

1,6 2,0

350…370 34…36 400…410 30…34

18…22 18…22

20…25 18…23

1,6 2,0

450…500 38…40 450…500 32…36

26…28 26…28

20…24 24…28

26…28 26…28

20…24 24…28

12…40 Стыковой односторонний многопроходный с V-образной разделкой То же, с X-образной разделкой

1-й слой 1,6 2,0

400…420 36…38 450…500 32…35 2-й слой

1,6 2,0

420…480 37…39 500…550 34…36

28…32 28…32

20…25 20…25

Угловой однопроходный «в лодочку» Катет: 6 мм 8 мм 10 мм

1,6 2,0 2,0

350…370 34…36 440…480 33…37 500…550 28…30

18…22 26…28 28…32

20…22 22…28 24…36

Угловой однопроходный «в угол» Катет: 4 мм 6 мм 8 мм

1,2 1,6 2,0

240…260 28…30 340…360 34…35 400…450 32…34

14…16 14…16 18…20

20…25 20…27 25…30

9.21. Параметры режима сварки в смеси СО2+О2 сплошной проволокой Положение сварки нижнее

dэ, мм

вертикальное

потолочное

Iсв, А

U, В

Iсв, А

U, В

Iсв, А

U, В

0,8

50…110

15…18

50…100

15…17

50…100

14…16

1,0

50…180

17…22

50…160

18…20

60…110

15…18

1,2

120…250

19…20

110…220

19…22

110…170

17…20

1,4

140…300

19…28

120…220

19…22

120…180

18…21

1,6

150…350

20…30

—

—

—

—

2,0

200…500

25…35

—

—

—

—

Примечание. Полуавтоматическая сварка в смеси СО2 + О2, производится проволоками диаметром 0,8…1,4 мм — с обычным вылетом во всех пространственных положениях; диаметром 1,2…2 мм — с увеличенным вылетом в нижнем положении, а также в горизонтальном положении стыковых швов с разделкой кромок.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

114

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Сварка проволокой диаметром 1,6…2 мм с увеличенным вылетом в нижнем и горизонтальном положениях при сварке швов с разделкой кромок (табл. 9.22) позволяет значительно увеличить производительность труда (коэффициент наплавки возрастает на 20…25 %). 9.22. Сварочный ток при повышенном вылете электрода при сварке в СО2 + О2 dэ, мм 1,6

2,0

Iсв, А

Вылет, мм

150…250

80

250…320

70

320…450

40

150…250

80

250…350

70

350…440

60

450 и выше

60

Скорость сварки вертикальных швов тавровых соединений можно увеличить, выполняя процесс сверху вниз (табл. 9.23).

9.23. Параметры режима сварки тавровых швов сверху вниз в СО2 и СО2 + О2 s, мм

Защитный газ

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

2+2

СО2

150…160

19…20

33

2+2

СО2 + О2

150…160

19…20

44

3+3

СО2

220

22…23

38

3+3

СО2 + О2

220

22…23

46

4+4

СО2

250…260

23…24

37

4+4

СО2 + О2

250…260

23…24

50

5+5

СО2

250…260

24…25

30

5+5

СО2 + О2

250…260

24…25

42

6+6

СО2

250…260

23…24

25

6+6

СО2 + О2

250… 260

23…24

33

Расход смеси защитного газа можно принимать в соответствии с табл. 9.19, 9.20 с возможной корректировкой.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

115

СВАРКА НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

Другим способом борьбы с разбрызгиванием служит применение специальной и порошковой проволоки на режимах, приведенных в табл. 9.24, или активированной проволоки (табл. 9.25).

9.24. Параметры режима сварки порошковыми проволоками в СО2 Марка d , мм проволоки э ПП-АН8

2,2

2,5

3,0

ПП-АН10

ПП-АН13

2,2

2,2

2,5

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Положение сварки

Iсв, А

U, В

Нижнее

150…200

20…25

25…30

6…8

250…300

24…28

25…30

12…14

350…400

30…33

25…30

14…16

450…500

32…36

30…35

16…18

150…200

20…24

20…25

8…10

350…400

26…30

25…30

14…16

400…450

27…32

30…35

14…16

500…550

34…36

30…35

16…18

250…300

22…25

25…30

12…14

350…400

27…30

25…30

14…16

400…450

31…34

25…30

16…18

450…500

33…36

30…35

16…18

500…600

34…38

30…35

18…20

250…300

22…26

25…30

8…10

350…400

28…32

25…30

10…12

450…500

32…36

35…40

14…16

550…600

34…38

40…45

16…18

300…320

25…28

—

10…14

380…400

26…30

—

12…16

420…450

28…32

—

15…18

500…550

30…34

—

15…18

600…650

32…36

—

20…24

380…400

30…32

—

15…18

450…480

28…32

—

15…18

500…550

30…34

—

20…24

600…650

32…36

То же

»

»

»

»

Вылет, мм QСО2, л/мин

25…30

116

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Продолжение табл. 9.24 Марка d , мм проволоки э ПП-АН21

1,4

1,6

Положение сварки

Iсв, А

U, В

Вертикальное

100…150

18…21

15…20

4…6

150…200

20…23

20…25

6…8

200…250

20…25

20…25

8…10

Горизонтальное

250…300

24…27

25…30

10…12

Нижнее

300…350

26…29

25…30

12…14

Вертикальное

150…200

20…29

20…25

6…8

200…250

22…25

20…25

8…10

250…300

24…27

25…30

10…12

300…350

26…29

25…30

12…14

Нижнее

350…400

28…31

25…30

14…16

Горизонтальное

200…250

22…25

20…25

8…10

250…300

24…27

25…30

10…12

300…350

26…29

25…30

12…14

230…400

28…31

25…30

14…16

300…350

26…29

25…30

12…14

350…400

28…31

30…35

14…16

400…450

30…33

30…35

14…16

450…500

32…35

30…35

14…16

200…250

21…25

20…25

8…10

350…400

27…31

25…31

10…12

450…500

31…35

35…40

14…16

250…300

23…27

25…30

8…10

400…450

29…33

30…35

14…16

500…550

32…37

35…40

16…18

300…350

25…28

25…30

10…12

400…450

28…32

30…35

14…16

550…600

34…38

35…40

18…20

Горизонтальное

1,8

Нижнее

2,2

Горизонтальное

Нижнее

ПП-АН4

2,0

2,2

2,5

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Нижнее

То же

»

Вылет, мм QСО2, л/мин

117

СВАРКА НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

Продолжение табл. 9.24 Марка d , мм проволоки э ПП-АН9

2,2

2,5

ПП-АН18

2,2

2,5

ПП-АН22

1,8

2,2

2,5

ПП-АН20

2,2

2,4; 2,5

ПП-АН54

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

2,2

Положение сварки

Iсв, А

U, В

Нижнее

240…300

25…28

20…30

12…14

360…380

29…33

20…35

14…16

390…440

32…35

25…40

16…18

330…380

25…29

20…30

14…16

380…420

27…30

25…35

14…16

420…480

28…32

30…40

16…18

290…360

27…29

20…30

14…16

То же

»

»

»

»

»

»

»

»

Вылет, мм QСО2, л/мин

360…380

29…33

20…35

14…16

390…440

32…35

25…40

16…18

330…380

25…29

20…30

14…16

380…420

27…31

25…35

14…16

420…480

28…32

30…40

16…18

150…220

20…23

20…25

6…8

300…350

26…29

25…30

12…14

400…450

30…33

35…40

14…16

250…300

24…27

20…25

10…12

350…400

28…31

30…35

14…16

450…500

32…35

40…45

14…16

300…350

26…29

25…30

10…12

450…500

32…35

30…35

14…16

550…600

36…38

35…40

18…20

240…300

25…28

15…25

12…14

360…380

29…33

15…30

14…16

390…440

32…35

20…35

16…18

330…380

25…29

15…25

12…14

380…420

27…30

20…30

14…16

420…480

28…32

25…35

16…18

220…250

25…26

20…25

8…10

250…280

25…26

20…25

10…12

280…320

26…28

25…30

10…12

2,5

»

320…350

28…30

25…30

12…14

3,0

»

350…400

28…30

25…30

12…14

118

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Окончание табл. 9.24 Марка d , мм проволоки э

Положение сварки

Iсв, А

U, В

Вылет, мм QСО2, л/мин

Проволоки для сварки с принудительным формированием шва ПП-АН5

3,0

ПП-АН3С

3,2

Вертикальное

Горизонтальное

3,5

350…400

25…28

25…30

10…12

400…450

28…32

25…30

10…12

450…500

30…34

30…35

12…14

500…550

32…36

30…35

14…16

420…460

26…30

30…50

8…10

500…560

28…34

40…60

10…12

9.25. Параметры режима сварки активированной проволокой диаметром 2 мм тавровых соединений в нижнем положении при расходе СО2 16…18 л/мин Катет шва, мм

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

4

360…380

28…32

70

6

380…450

30…34

60

8

400…500

32…36

40

Следует иметь в виду, что при использовании двух последних разновидностей проволоки возможность появления дефектов в швах выше, чем при сварке цельнотянутой проволокой. При сварке однопроходных швов эффективным способом борьбы с разбрызгиванием является нанесение на околошовную зону специальных безвредных для сварочной ванны лакокрасочных покрытий. Самые простые из них — раствор мела на жидком стекле, более сложные содержат эпоксиднополиамидные смолы с цинковой пылью, поливинилбутераль с добавками алюминия и цинка, специальные грунты, наносимые на металлопродукцию на металлургических предприятиях, например, грунт дельталь и др. Брызги, попадая на покрытие, затрачивают часть энергии на его разрушение, не привариваясь к металлу, и легко отделяются от поверхности. Но наиболее эффективным, несмотря на большую стоимость аргона, является использование защитной среды в виде аргоно-кислородной или аргоно-углекислой смеси, что позволяет получить струйный перенос металла и практически избавиться от разбрызгивания (составы М 21, М 22, М 23, М 24, см. табл. 7.1).

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

СВАРКА НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

119

При выполнении сварочных работ на открытом воздухе, на сквозняках, под водой газовая защита неэффективна и следует применять самозащитные проволоки на параметрах режима, приведенных в табл. 9.26. 9.26. Параметры режима сварки самозащитными порошковыми проволоками Марка проволоки

dэ, мм

Положение сварки

Iсв, А

U, В

Вылет, мм

220…250

26…29

15…30

250…280

27…30

20…35

280…320

28…31

20…10

180…220

24…28

15…30

220…250

26…29

15…30

250…280

28…31

20…40

280…320

30…32

20…40

350…400

24…28

30…60

400…450

25…30

30…60

450…500

26…31

30…60

250…300

22…25

20…50

320…380

24…28

20…50

400…450

26…29

20…50

Проволоки общего назначения ПП-АН1

ПП-1ДСК

ПП-АН3

2,8

2,4

3,0

2,8

ПП-АН7

ПП-2ДСК

ПП-АН2М

То же

»

»

2,0

»

240…300

23…20

15…40

2,3

Горизонтальное

210…210

22…24

20…40

Вертикальное

150…180

20…22

15…30

Нижнее

290…340

25…28

20…50

2,4

1,6

1,8

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Нижнее

То же

230…380

23…26

20…50

Горизонтальное

250…280

23…25

20…40

Нижнее

280…320

26…29

40…60

Горизонтальное

350…380

28…31

40…60

180…210

24…27

40…80

Нижнее

240…300

Горизонтальное

200…250

24…26 23…25

20…35 15…30

Вертикальное

150…180

Нижнее

250…300

20…22 24…27

15…25 20…30

Горизонтальное

240…320

25…29

25…40

120

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Продолжение табл. 9.26 Марка проволоки СП-1

dэ, мм

Положение сварки

Iсв, А

U, В

Вылет, мм

1,4

»

110…130

20…24

25…30

Вертикальное

160…200

20…24

25…30

80…100

18…22

15…25

120…140

20…24

15…25

150…170

20…24

15…25

280…300

26…30

20… 60

380…400

28…32

20…60

300…320

26…30

20…60

400…420

28…32

20…60

Потолочное

СП-2

2,4

2,6

ППВ-4

2,4

Нижнее

»

»

Горизонтальное

Вертикальное ППВ-5

2,4

Нижнее

2,0

2,4

ПП-АН23

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

3,0

26…32

40…50

28…34

40…50

110…150

22…26

60…90

180…240

25…29

60…90

110…140

22…26

60…90

130…200

23…27

40…70

270…390

27…32

40…70

160…200

23…27

40…100

220…280

24…29

40…100

110…150

20…26

40…100

Вертикальное

140…180

24…27

40…100

Нижнее

230…280

24…26

20…45

Горизонтальное

220…250

22…25

20…40

Горизонтальное

ПП-АН11

180…240 280…390

Вертикальное

140…200

20…23

15…30

Нижнее

280…340

24…30

20…50

Горизонтальное

240…280

23…26

20…40

Нижнее

350…400

25…27

30…40

400…450

26…29

40…50

450…500

27…32

40…50

500…550

29…33

40…50

550…600

31…36

40…60

СВАРКА НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

121

Окончание табл. 9.26 Марка проволоки

dэ, мм

Положение сварки

Iсв, А

U, В

Вылет, мм

Проволока для сварки с принудительным формированием шва ПП-АН15

3,0

Вертикальное

350…500

26…30

25…35

ПП-АН19

3,5

Горизонтальное

400…450

27…29

30…50

3,0

Вертикальное

400…500

28…32

30…50

2,3

Неповоротный стык труб

300…400

25…28

30…50

3,0

Вертикальное

ПП-АН19Н

ПП-АН19С

3,0

350…420

26…30

35…45

400…450

28…32

40…50

500…600

30…36

35…50

600…650

36…38

35…50

700…800

38…44

40…60

Режим старта

350…450

28…30

35…50

»

ПП-2ВДСК

2,4

Вертикальное

300…400

24…30

40…50

ПП-АН24

2,3

Неповоротный стык труб

300…350

26…30

30…50

350…400

28…32

400…450

30…34

450…500

32…36

Проволока специального назначения ППС-АН1

ПП-АН6

1,6

2,5

2,8

Нижнее

240…260

32…34

10…20

Вертикальное

160…180

28…30

10…15

Потолочное

120…140

27…28

10…15

Нижнее

300…350

24…27

25…35

350…400

25…29

400…450

26…29

450…500

27…31

30…40

Примечание. Перед сваркой проволоку прокалить при температуре 200…240 оС в течение 2 ч.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

122

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

9.27. Параметры режима ванно-шлаковой сварки арматуры железобетона Диаметр, мм свариваемых электродной присадочной стержней проволоки проволоки

vп.э, м/ч

Iсв, А

U, В

Время сварки одного стыка, с

Вертикальный стык 16

1,6

5

299

42…38 380…420

30…50

25

2

6

299

42…38 380…420

60…80

40

3

10

500

45…48 420…500

140-…160

Горизонтальный стык 20

1,6

5

299

38…42 360…400

30…40

28

2

8

282

44…40 384…420

60…80

36

3

10

500

45…48 420…500

80…90

Тавровый стык 22

2

6

299

38…42 360…420

35…45

32

2

8

382

40…44 380…460

60…80

40

2 3

10

45…48 420…500

80…100

382 500

В последнем случае размеры скоб-накладок выбирают по табл. 9.28. 9.28. Размеры стальных скоб-накладок для дуговой сварки стыковых соединений арматуры Внутренний диаметр накладки (стержни периодического периодического профиля), мм профиля

Толщина заготовки, мм

Ширина заготовки, мм

гладких

20

6

50

60

65

23,5

22

50

60

65

23,5

25

60

75

80

28,5

28

65

80

90

32,5

32

75

100

110

36,5

80

105

115

41,5

90

115

125

45,5

36 40

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Длина заготовки для стержней, мм

Диаметр свариваемых стержней, мм

8

123

СВАРКА НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

9.1.3. Автоматическая сварка под флюсом Этот способ сварки используют при выполнении длинных швов стыковых, угловых и тавровых соединений в цеховых и монтажных условиях в нижнем положении и в вертикальном с принудительным формированием шва. Углеродистые стали обычного качества Ст2, Ст3, Ст3Гпс, Ст3Гсп, углеродистые качественные 08, 08кп, 10, 10кп, 15, 15кп, 20, 20кп, 08Ю, 08Фкп, 08пс, углеродистые мостовые М16С, Ст3 мост, углеродистые котельные 15К, 20К, 22К, углеродистые литые 15Л, 20Л, свариваемые корпусные 09Г2, 10Г2СД, 10ХСНД, низколегированные повышенной прочности 09Г2, 14Г2, 12ГС, 16Г2, 09Г2С, 10Г2С1, 10Г2Б, 14ГС, 15ХСНД, 15Г2АФДпс, 15ГФ сваривают, используя комбинацию высококремнистых марганцевых флюсов марок АН-348А, ОСЦ-45, АН-348В со сварочной низкоуглеродистой проволокой согласно табл. 4.1, а стали 15Г2СФ, 14Г2АФ, 16Г2АФ, 18Г2АФпс — в сочетании с низкокремнистыми флюсами АНК-30, АН-47, АН-43, АН-42 и легированной проволокой марок Св-08МХ, Св-08ХМ, Св-10Г2. Выбор сварочного тока определяется диаметром проволоки и заданной глубиной проплавления (табл. 9.29). 9.29. Зависимость сварочного тока, А, от диаметра электродной проволоки Св-08 и требуемой глубины проплавления при сварке под флюсом АН-348А dэ, мм 5 4 3 2

Глубина проплавления, мм 3

4

5

6

8

10

12

450 375 300 200

500 425 350 300

550 500 400 350

600 550 500 400

725 675 625 500

825 800 750 600

930 925 875 700

Сварка стыковых швов без разделки кромок возможна по ручной подварке (табл. 9.30) на флюсовой подушке (табл. 9.31—9.32), на флюсомедной подкладке или медном водоохлаждаемом ползуне. В последнем случае используется только постоянный ток прямой полярности (чтобы не повредить ползун). 9.30. Параметры режима сварки под флюсом стыковых швов без разделки кромок по ручной подварке

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

s, мм

Зазор, мм

dэ, мм

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

6

0…1,5

3

600

34…36

54

8 10

0…2

3

650 750

35…38

46 40

12 14

0…2,5

4

800 900

36…38 36…40

34 28

16

0-3

5

950

38-40

26

124

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

9.31. Параметры режима сварки стыковых, тавровых и нахлесточных швов на любом токе и полярности

Тип соединения Стыковые без разделки кромок по ручной подварке корня шва

Стыковые без скоса кромок на флюсовой подушке (однопроходная сварка)

То же, с обязательным зазором (двухпроходная сварка)*1

Толщина деталей, мм

Зазор, мм

6

0…1,5

8

0…2

10

0…2

3

0…1,5

3

dэ, мм

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

600

34…36

54

650

34…36

46

750

34…36

40

1,6

275…300

28…30

30…35

0…1,5

2

300…325

28…30

40…45

5

0…2,5

2

425…450

32…34

30…35

5

0…2,5

4

575…625

32…36

40…45

8

0…3

4

725…775

32…36

30…35

750…800

36…40

27

4…5

5

14

850…900

36…40

25

16

900…950

38…42

20

900…950

40…44

17

950…1000

40…44

15

5

830…850

36…38

25

(5)

(600…620)

(36…38)

(45)

5

830…850

36…38

20

(5)

(600…620)

(36…38)

(45)

5

830…850

36…38

18

(5)

(600…650)

(36…38)

(45)

5

1000…1100

36…40

18

5

12

18

5…6

5

20 Стыковое с V-образной разделкой (двухсторонний шов)*2

14

18

22 То же с X-образной разделкой

30

1…3

1…3

1…3

1…4 (5)

Тавровое и внахлестку, однопроходная сварка «в лодочку» *3

6*4

12

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

(20)

2

450…475

34…36

40

5

600…700

34…36

40

—

8 10

(900…1000) (36…38)

—

5

700…750

34…36

32

750…800

34…36

25

850…900

36…38

18

125

СВАРКА НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

Окончание табл. 9.31 Тип соединения

Толщина деталей, мм

Зазор, мм

4

—

Тавровое (однопроходный шов)

5

—

7

dэ , мм

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

2

280…300

28…30

55

3

340…360

28…30

55

3

425…475

28…30

55

4

650…700

32…36

50

*1

Первый проход выполняется на флюсовой подушке, второй — без нее. Первый проход выполняется на флюсовой подушке, режим сварки второго прохода указан в скобках. *3 Сварка с глубоким проплавлением. *4 Здесь и далее указан размер катета шва. *2

9.32. Параметры режима односторонней сварки стыковых швов за один проход на флюсовой подушке Постоянный ток, обратная полярность

Переменный ток s, мм

dэ, мм Зазор, мм Iсв, А

U, В

v, м/ч

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

0…1

—

—

—

180

24…28

45

0…1

240…260

28…30

28…30

250…280

28…30

45

0…2

375…400

28…30

35…40

330…350

29…30

40

6

0…3

465…485

32…34

30…32

430…450

32…34

35…40

2

0…1

360…380

20…30

60…65

380…400

30…32

35

0…2

500…520

28…32

40…45

450…470

31…33

40

0…3

550…580

30…33

35…40

510…520

31…33

35

8

0…3

600…630

32…36

35…40

520…640

34…36

35

4

0…2

525…550

28…30

48…50

0…3

600…650

28…30

40…42

—

—

—

8

0…3,5

700…780

32…36

32…34

6

0,3

800…850

32…36

50…55

8

0…3,5

900…950

36…38

45…50

3,0…4,0

700…750

34…30

30…35

4,0…5,0

750…800

36…40

25…30

—

—

—

14

4,0…5,0

850…900

36…40

20…25

16

5,0…6,0

900…950

38…42

15…20

2

1,6

2 4

4 6

6

10 12

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

2

3

4

5

126

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Стыковые соединения С7, С29 сваривают согласно рекомендациям в табл. 9.33, а С25, С38 в табл. 9.34. Для повышения производительности используют порошкообразные присадочные материалы (ППМ) (табл. 9.35) или двухдуговую сварку (табл. 9.36).

9.33. Параметры режима сварки стыковых соединений С7 и С29 (ГОСТ 8713-79) v, м/ч s, мм

dэ, мм

Iсв, А

U, В подачи электрода

сварки

62…64

42…44

62…64

39…41

280…320

72…75

46…48

350…400

72…75

42…44

4

400…450

53…55

40…42

5

500…550

51…53

47…50

250…280 4

3 320…380 35…38

5

3

6 32…34 4

500…550

74…76

37…40

5

450…600

50…52

43…48

4

550…600

36…38

81…83

29…35

5

650…700

34…36

56…58

40…48

4

580…630

84…86

29…32

62…64

36…38

8

10

12

36…38 5

700…750

4

600…650

36…38

94…96

28…30

5

730…780

38…40

66…68

32…34

4

700…750

74…76

28…32

104…106

25…28

104…106

25…28

81…83

28…30

14

16

38…40 5

750…800

4

700…750

18

38…40 5

800…850

Примечание. Сварка выполняется на постоянном токе обратной полярности за один проход с каждой стороны; вылет электрода 35…40 мм.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

127

СВАРКА НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

9.34. Параметры режима сварки стыковых соединений С25 и С38 (ГОСТ 8713-79)

s, мм

Количество проходов с каждой стороны

v, м/ч dэ, мм

Iсв, А

U, В

4

700…750

5

подачи электрода

сварки

36…38

103…108

23…25

830…880

38…40

83…86

24…28

4

870…920

38…40

139…140

23…25

5

900…950

40…42

94…103

21…25

4

780…830

36…38

108…111

19…23

5

700…950

40…42

95…103

23…24

4

830…860

36…38

120…123

18…20

5

900…950

40…42

94…103

16…19

4

850…900

38…40

123…135

16…19

5

850…900

40…42

83…86

18…20

3

4

900…950

40…42

142…164

16…21

2

5

900…950

40…42

95…103

15…18

4

900…950

40…42

142…164

19…21

5

900…950

40…42

95…103

15…18

20

22 1 24

26

30

2

40

50

3

Примечание. Сварка выполняется на постоянном токе обратной полярности; вылет электрода 35…40 мм.

9.35. Параметры режима сварки стыковых соединений с использованием ППМ v, м/ч s, мм

22

24

26

28

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

dэ, мм

Iсв, А

U, В

4

780…830

5

подачи электрода

сварки

36…38

109…110

23…25

880…930

38…40

94…96

24…25

4

830…860

36…38

121…122

20…22

5

880…930

38…40

94…96

21…23

4

850…900

38…40

130…133

20…22

5

880…930

38…40

94…96

20…22

4

840…900

38…40

130…133

20…22

5

900…950

40…42

100…102

18…20

128

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Окончание табл. 9.35 v, м/ч s, мм

30

32

36

dэ, мм

Iсв, А

U, В

4

870…920

5

подачи электрода

сварки

40…43

140…142

15…16

1050…1100

40…42

102…105

18…20

4

870…920

40…43

140…142

15…16

5

1050…1100

42…44

102…105

18…20

4

870…920

40…42

140…142

13…15

5

1050…1100

42…44

102…105

13…15

Примечание. 1. Сварка выполняется на постоянном токе обратной полярности; вылет электрода 35…40 мм. 2. Расход ППМ составляет 0,9…1,0 от расхода проволоки.

9.36. Параметры режима двухдуговой сварки стыковых швов Первая дуга

Вторая дуга v, м/ч

S,

мм

d э, мм

Iсв, А

U, В

d э, мм

Iсв, А

4

840…890

36…38

140…142

4

5

900…1000

36…40

116…120

4

840…890

36…38

5

900…1000

v, м/ч

U, В

подачи электрода

сварки

870…920

40…44 139…141

51…53

5

800…850

36…42

62…64

140…142

4

870…920

40…44 139…141

44…46

36…40

116…120

5

800…850

38…42

47…49

4

1000…1050 36…38

148…152

4

870…920

40…44 139…141

38…40

5

1000…1100 38…42

133…137

5

900…950

38…42

96…100

42…44

4

1050…1100 40…44

164…466

4

1000…1050 42…46 150…152

26…28

5

1100…1200 40…44

144…148

5

4

1250…1300 42…46

197…203

5

1300…1400 40…44

4

20 81…82

24 81…82

28

32 900…950

40…44

96…100

31…33

4

1000…1050 42…46 150…152

22…24

168…172

5

950…1000

26…28

1350…1450 42…46

227…231

4

1000…1050 42…46 150…152 4,2…5,6

5

1400…1500 40…49

186…190

5

950…1000

42…46 105…107

17…19

4

1250…1300 42…46

197…203

4

1000…1050 42…46 150…152

13…15

5

1150…1250 35…40

158…162

5

900…1000

17…19

36 44…46 105…107

40

40

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

44…46 133…137

129

СВАРКА НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

Окончание табл. 9.36 Первая дуга

Вторая дуга v, м/ч

S,

мм

d э, мм

Iсв, А

U, В

d э, мм

v, м/ч

Iсв, А

U, В

подачи электрода

сварки

4

1350…1450 42…46

227…233

4

1000…1050 42…46 150…152

12…14

5

1300…1450 45…50

178…182

5

900…1000

14…16

50 44…46 133…137

Примечания. 1. Сварка первой дугой выполняется на переменном токе, второй — на постоянном токе обратной полярности. 2. Углы наклона электрода от горизонтали: для первого — 100…105° углом назад, для второго — 55…65° углом вперед. 3. Расстояние между электродами 30…60 мм, вылет 50…60 мм.

9.1.4. Электрошлаковая сварка Этот способ является более производительным по сравнению с электродуговой сваркой при изготовлении массивных металлоконструкций толщиной более 40 мм. Из трех ее разновидностей (сварка электродной проволокой, пластинчатым электродом и плавящимся мундштуком) наиболее распространена сварка электродной проволокой диаметром 2…3 мм (табл. 9.37), состав которой выбирают в зависимости от марки свариваемого металла (табл. 9.38), а сам процесс ведут на режиме согласно табл. 9.39, 9.40. 9.37. Связь между числом электродных проволок, толщиной металла и условиями сварки s, мм, при сварке Число электродов

без колебания электродов

с колебаниями электродов

До 60

До 150

2

60…130

До 250

3

110…200

До 600

1

9.38. Связь между марками сталей и составом сварочных проволок Марка стали Ст3, 20, 22К, М16С, 25, 10Г2С1, 15К 12ХМ 16ГС, 20К, 09Г2С 20ГС, 25ГС, 20ГСФ, Ст5, 35, 40 25ДГСФА, 34ХМ1А, 08ГДНФ, 10ХСНД, 16ГНМА, 20Х2МА, 20ХНМФ 25Х2ГМТ 35Н3МФА

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Сварочная проволока Св-10Г2, Св-10Г2С Св-04Х2М Св-10Г2С Св-08ХГ2СМ Св-08ХН2М Св-20ХН3МФ Св-20ХН3МФА

130

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

9.39. Параметры режима сварки стыковых швов на постоянном токе обратной полярности

s, мм

Количество электродов, шт

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

40

1

500…600

36…38

0,9

50

1

500…600

39…41

0,7

60

1

550…600

40…42

0,9

80

2

550…650

42…44

1,6

100

2

550…650

43…45

1,3

150

3

600…700

47…49

1,2

200

3*

600…700

46…48

1,0

300

3*

600…700

48…50

0,6

400

3*

600…700

49…51

0,6

Примечание. 1. Диаметр электрода 3 мм. * С колебательным движением электрода со скоростью 20…40 м/ч.

9.40. Параметры режима сварки на переменном токе

Марка стали

s, мм

Количество электродов, шт

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

Ст3, 20

Не более 100

2

500…650

46…52

0,9

22К, 25, 30

100…300

2…3

500…570

46…48

0,7

450…520

48…52

0,6

300…450 35, 40, 45

Не более 100

2

570…650

46…48

0,7

100…300

2…3

520…550

46…48

0,6

300…450

3

450…480

45…48

0,5

Для более толстых деталей используется сварка пластинчатым электродом (табл. 9.41), однако в этом случае существует ограничение относительно высоты изделия, которая должна быть не более 1 м. В качестве электрода используются пластины, вырезанные из металла того же состава, что и свариваемый.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

131

СВАРКА НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

9.41. Рекомендуемые размеры пластинчатых электродов при ЭШС Размеры пластины, мм s, мм

Число электродов Толщина

Ширина

1

8…10

100

2

8…10

42…43

1

10…12

200

2

10…12

92…94

3

10…12

82…86

400

3

10…12

122…125

500

3

10…12

153…155

800

3

10…12

258…268

100

200

Сварка ведется с зазором 25…35 мм независимо от толщины металла под флюсом марки АН-8 на переменном или постоянном токе обратной полярности. После сварки для улучшения качества изделия проводится термическая обработка — нормализация или нормализация с отпуском, которая в зависимости от степени ответственности конструкции и возможностей предприятия может быть полной или местной; последняя выполняется одновременно со сваркой. Сварка прямолинейных швов выполняется без предварительного подогрева, а кольцевых швов и, особенно, жестких конструкций — с небольшим подогревом до 150…200 °С для низкоуглеродистых низколегированных (12ХМ, 20ХГСА) сталей и увеличенным до 200…300 °С для среднеуглеродистых сталей (ст. 35, 40, 45). Параметры режима сварки этих сталей приведены в табл. 9.40, 9.42. В некоторых случаях эффективна сварка с подачей дополнительного присадочного материала (ПМ) в виде железного порошка с размерами гранул 0,5…2 мм или крупки из электродной проволоки такого же размера (табл. 9.43). При сварке на параметрах режима, приведенных в табл. 9.44, можно повысить в 2…2,5 раза скорость сварки и значительно улучшить структуру и механические свойства сварного соединения.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

132

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

9.42. Параметры режима сварки проволочным и пластинчатым электродами

I , на один s, мм св электрод, А

U, В

Количество электродов n, шт

Расстояние между электродами, мм

dэ, мм

v, м/ч подачи электрода

сварки

—

172

0,9…1,0

—

371…400

1,0…1,1

45…50

300

1,6

65

220…240

0,8…0,9

Проволочный электрод 30

350…370

32…34

70

650

47

90

600…620

42…46

150

450…500

44…50

1

2,5

2

3,0 200

550

46…48

90

250

0,5

250

500…550

50…55

125

230…250

0,4…0,5

340

400…450

46…48

110

200…220

0,3

3

Пластинчатый электрод 100

1000…1200

28…30

1

10×90

—

1,6

0,5

200

1000…1200

28…30

2

10×90

—

1,6

0,5

300

1500…1800

30…32

3

10×135

—

1,6

0,45

9.43. Связь между марками сталей, составом электродной проволоки и ПМ Марка проволоки Марка стали электродной

для ППМ*

Ст3сп

Св-08ГА

Св-10Г2, Св-08Г2С, Св-08ГА

16Г2АФ

Св-10НМА

Св-10НМА, Св-08Г2С

10Г2С1

Св-10Г2, Св-10НМА

Св-08Г2С

09Г2С

Св-10НМА

Св-10НМА, Св-08Г2С

10ХСНД

Св-10НМА

Св-08Г2С

* Присадочный порошкообразный металл ((ППМ).

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

133

СВАРКА НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ ТЕПЛОУСТОЙЧИВЫХ СТАЛЕЙ

9.44. Параметры режима сварки с порошковым присадочным материалом

s, мм

Скорость v, м/ч

Количество ППМ, г/мин

подачи электрода

сварки

42…46

300

159

4,7

900…1000

46…50

300

159

2,6

5

1000

40…42

290

99,5

4,6

5

1100

43…45

290

99,5

2,5

dэ, мм

Iсв, А

U, В

30

4

900…1000

60

4

30 60

9.2. Сварка низколегированных теплоустойчивых сталей Теплоустойчивые стали перлитного класса относятся к группе сталей с плохой свариваемостью. Они очень чувствительны к термическому циклу сварки и поэтому требуют применения предварительного и сопутствующего подогрева, а после сварки проведения термической обработки для снятия сварочных напряжений — отпуска (табл. 9.5, 9.45). 9.45. Температура предварительного подогрева и последующего отпуска при сварке под флюсом Марка стали

Температура, °С 12ХМ

15ХМ

20ХМ

12Х1МФ

15Х1М1Ф

15Х2МФБ

Подогрева

150…200

200…250

200…300

250…350

250…350

300…350

Отпуска

680…700

700…720

710…730

730…760

730…760

730…760

Ручная дуговая сварка выполняется с применением покрытых электродов согласно табл. 2.8, сварка в среде защитных газов с использованием материалов согласно табл. 4.2, а сварка под флюсом — согласно табл. 9.46. 9.46. Материалы для сварки под флюсом

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Сталь

Флюс

Электродная проволока

12ХМ, 15ХМ, 20ХМ

АН-22, ФЦ-11

Св-08ХМ

20ХМА

АН-42, АН-22

Св-08ХМ, Св-08ХМФА

10Х2М, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф

ФЦ-16

Св-04Х2МА

12Х2МФА, 15Х2МФА

АН-42

Св-10ХМФТ

10ГН2МФА

АН-17М

Св-08ГНМА, Св-10ГН1МА

15Х2НМФА, 15Х2МФА

АН-17М, ФЦ-18М

Св-10ХГНМАА

134

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Из этих сталей изготавливают, в основном, различные трубные конструкции, дополнительные сведения относительно параметров режима и технологии сварки теплоустойчивых сталей см. в § 9.6.

9.3. Сварка среднеуглеродистых и среднелегированных сталей Эти стали относятся к группе с плохой свариваемостью. Поэтому для борьбы с горячими трещинами нужно выбирать марки сталей с минимальным содержанием углерода и легирующих элементов, всемерно снижая долю участия в сварном шве основного металла. Для борьбы с холодными трещинами сварку ведут с предварительным подогревом при оптимальной погонной энергии (табл. 9.6, 9.47). 9.47. Погонная энергия при сварке под флюсом строительных сталей с пределом текучести более 600 МПа с предварительным подогревом Погонная энергия, кДж/см, при температуре подогрева, °С s, мм 20

100

150

200

6

6,8…13,4

8

8,4…16,3

10

11,7…19,6

12

16,3…24,2

16

18…29

13,4…25

20

23…38

19…30

13,5…24

25

20…38

16…29

30

22…48

19…37

13,5…27

21…41

17…33

26…50

18,5…39

26…51

19,5…45

Низкая ударная вязкость околошовной зоны

35 40 50

Низкая пластичность и стойкость к образованию трещин

Примечание. Марки сталей: 12Г2СМФ, 14ГСМФР, 14Х2ГМР, 14ХМНДРФ, 14ХГН2МД.

Для обеспечения равнопрочности сварного шва, околошовной зоны и всего сварного соединения сварку среднеуглеродистых сталей ведут, например, покрытыми электродами, легирующими металл шва элементами, улучшающими прокаливаемость (кремнием, марганцем и хромом). После сварки изделий из этих сталей они подвергаются полной термической обработке — закалке и отпуску. При сварке высокопрочных сталей используют две принципиально отличных технологии.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

СВАРКА СРЕДНЕУГЛЕРОДИСТЫХ И СРЕДНЕЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

135

Первая предусматривает ведение процесса сварки с предварительным, а иногда и с сопутствующим подогревом с применением близкого по составу присадочного материала, после чего проводится полный цикл термической обработки. Вторая предполагает ведение процесса сварки без предварительного подогрева с использованием присадочного металла аустенитного типа. В этом случае прочность сварного соединения определяется прочностными характеристиками металла шва. Ручная дуговая сварка выполняется покрытыми электродами согласно табл. 2.7, 2.11, в защитных газах и порошковой проволокой согласно табл. 4.2, 4.3, 9.48—9.50, причем для сварки тонколистового металла рекомендуется использовать сварку импульсной дугой (уменьшается перегрев и деформация, табл. 9.51). 9.48. Параметры режима полуавтоматической сварки в среде СО2 стали 30ХГСА проволокой марки Св-18ХГСА, Св-10ГСМТ Тип соединения

s, мм

dэ, мм

Iсв, А

U, В

Q, л/мин

0,8…1 1,5…2 2…3 3…5

0,8 0,8…1,2 1,0…1,6 1,0…2,0

40…60 65…120 110…170 140…300

16…18 19…22 21…24 24…26

6…8 7…9 8…10 8…10

10

1,6…2,0

280…300

26…28

8…10

Внахлестку

1…1,5 2…3

0,8…1,0 1,0…1,6

60…100 110…170

18…20 22…24

6…8 8…10

Тавровое

1…1,5 2…3 3…5

0,8…1,0 1,0…1,6 1,2…2,0

50…80 90…150 150…200

18…20 22…24 24…26

5…7 8…10 8…10

Стыковое без разделки

Стыковое с V-образной разделкой

Примечание. Сварка металла толщиной 10 мм ведется в 2 слоя. 9.49. Параметры режима автоматической сварки в среде СО2 при его расходе 6…10 л/мин Тип соединения

s, мм

dэ, мм

0,8…1,0 1,5…2 2…5

0,8…1,0 1,0…1,6 1,6…2,0

50…70 16…18 90…180 20…22 150…300 22…26

35…60 20…40 20…35

Стыковое с V-образной разделкой

5 10

2,0 2,0

280…340 26…28 280…340 26…28

15…30 25…40

Внахлестку

1,0 1,5 3

0,8 0,8…1,0 1,0…1,2

50…70 18…20 70…90 19…21 100…120 19…21

25…45 20…22 15…20

Стыковое без разделки

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

136

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

9.50. Параметры режима механизированной сварки в защитной среде Ar + 10 % CO2 Способ сварки

Тип соединения

s, мм

dэ, мм

Iсв, А

vсв, м/ч

Число слоев

Полуавтоматическая

Стыковое без разделки

1…1,5

0,7…1,0

50…90

—

1

2…3

1,2…1,6 130…200

—

1

Стыковое с V-образной разделкой

4…6

1,0…2,0 180…300

—

1…2

8…10

1,6…2,0 300…420

—

2

Внахлестку

1…1,5

0,8…1,0

60…100

—

1

1,0…1,6 130…180

—

1

0,8…1,0

—

1

—

1

50…60

1

1,5…2

0,8…1,2 120…160 20…40

1

2,5…3

1,0…1,6 180…300 20…50

1

4…6

2,0…2,5 220…300 50…60

1…2

6…8

2,0…2,5 380…430 15…30

2

260…460 15…30

2

2…3 Тавровое

1…1,5 2…3

Автоматическая

Стыковое без разделки

Стыковое с V-образной разделкой

0,5…1,0

8…10

50…80

1,0…1,6 100…170 50…100

0,5

2…3

Примечание. 1. Напряжение на дуге 20…30 В. 2. Расход газа при сварке металла толщиной до 3 мм — 6…8 л/мин, больших толщин — 8…16 л/мин.

9.51. Параметры режима импульсно-дуговой сварки стыковых соединений вольфрамовым электродом диаметром 2…2,5 мм на постоянном токе прямой полярности Продолжительность, с s, мм

Iсв, А

импульса

паузы

1

120…130

0,1…0,2

0,2…0,3

1,2

140…150

0,1…0,2

0,2…0,3

Условия сварки под флюсом этих сталей приведены в табл. 4.1, 9.52— 9.55, а электрошлаковой сварки — в табл. 9.56.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

СВАРКА СРЕДНЕУГЛЕРОДИСТЫХ И СРЕДНЕЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

137

9.52. Материалы для сварки под флюсом

Сталь

Флюс

Проволока

Низкокремнистый окислительный (АН-17М, АН-43)

Легированная (Св-08ХГСМА, Св-08ХН2ГМЮ, Св-10ХГ2СМА, Св-08ХН2Г2СМЮ)

АН-15М

Св-10Г2, Св-10ХМ

30ХГСА

АН-15М

Св-18ХМА, Св-13Х2МТФ, Св-08Х3Г2СМ

30ХГСНА

АН-15М

Св-18ХМА

12Х2НВФА

АН-15М, АН-22

Св-13Х2МТФ,Св-08Х3Г2СМ, Св-18ХМА

23Х2МВФА

АН-15М, АН-22

Св-13Х2МТФ, Св-18ХМА

Высокопрочная: 14Х2ГМР, 14Х2ГМ, 14ХГНМ, 14ХНДФР, 12ХН2МФАЮ Легированная конструкционная: 20ХГС, 25ХГСА

9.53. Параметры режима автоматической сварки под флюсом АН-15 кольцевых швов из сталей 30ХГСНА, 30ХГСА, термически не обработанных, проволокой Св-18ХМА диаметром 3 мм s, мм

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

4…25

250…300

25…30

Первый слой 28…30, последующие 18…22

8…25

260…300

28…30

12…25

280…320

26…30

Примечание. Смещение с зенита 15…30 мм в зависимости от диаметра изделия.

9.54. Параметры режима автоматической сварки под флюсом АН-15 прямолинейных швов из сталей 30ХГСНА, 30ХГСА, термически не обработанных, проволокой Св 18ХМА диаметром 3 мм

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

s, мм

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

4…8

280…320

26…32

18…25

8…16

300…360

26…32

14…25

16…25

300…450

26…32

14…25

138

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

9.55. Параметры режима автоматической сварки под флюсом АН-15 сталей 30ХГСНА, 30ХГСА, предварительно закаленных, проволокой Св-10Х16Н25М6 диаметром 2 мм Вид шва Кольцевой

s, мм

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

Количество слоев

4…14

150…160

22…24

15…20

2…8

14

160…180

24…26

20…22

6

Прямолинейный

9.56. Параметры режима электрошлаковой сварки под флюсом АН-8 s, мм

n, шт

Iсв, А, на 1 электрод

U, В

vсв, м/ч

Сварка проволочным электродом 30…60

1

90…120

2

150…200

3

40…46 400…500

46…50

0,2…0,5

48…50 Сварка плавящимся мундштуком

300…2000

s/100

220…400

50…54 (40…44)

0,3…0,6

Примечание. В скобках приведен показатель для флюса 48-ОФ-6.

9.4. Сварка высоколегированных сталей и сплавов Эти стали отличаются от конструкционных большей номенклатурой по назначению, составу и структурному состоянию, что увеличивает количество факторов, влияющих на их свариваемость. Относительно лучшей свариваемостью обладают коррозионно-стойкие стали, при сварке других возникают большие трудности (требуется предварительный подогрев, сложная термическая обработка после сварки и т. д.). Ручная дуговая сварка выполняется в соответствии с рекомендациями табл. 2.9 и 2.10. Сварку тонколистовых конструкций эффективно производить в среде защитных инертных газов с учетом требований к сборке под сварку (табл. 9.57—9.60). 9.57. Требования к сборке стыковых соединений при аргонодуговой сварке тонкого металла

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

s, мм

Допустимое смещение кромок, мм

Расстояние от прижима до стыка, мм

0,4…0,5

0,15

3

0,8…0,1

0,15

4

1,2…1,5

0,30

5…6

1,5…2,0

0,35

6…8

2,0…3,0

0,40

8…10

139

СВАРКА ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ

9.58. Параметры режимов аргонодуговой сварки d,мм s, мм

Число проходов

2

Iсв, А

QAr, л/мин

вольфрамового электрода

присадочной проволоки

1…2

2

1,6…2

40

6…8

3

2

2…2,5

1,6…2

50…60

6…8

4

2

2…2,5

1,6…2

60

8…10

5

2

2,5…3

2…3

70…100

13…15

6

2…3

1,5…3

2…3

100…120

14…16

9.59. Параметры режима аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом на постоянном токе прямой полярности

s, мм

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Число Зазор, проходов мм

dэ, мм

Диаметр присадочной проволоки, мм

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

Qг , л/мин

0,8

1

0

1,5

—

70…90

12…13 14…14

3…5

1,5

1

0

3,0

—

140…150

13…14 15…16

3…5

2,0

1

0

3,0

—

190…200

16…17 10…12

5…6

1,0

1

0

2,0

1,6

60…70

10…15 10…15

3…5

1,5

1

0,5

2,0

1,6

70…80

10…15 10…20

3…5

2,0

1

1,0

3,0

2,0

100…110

10…15 20…25

3…5

2,5

1

1,0

3,0

3,0

110…120

10…15 20…25

3…5

3,0

1

2,0

3,0

4,0

130…140

10…15 20…25

3…5

4,0

1

3,0

4,0

4,0

160…170

10…15 15…20

3…5

5,0

2

3,0

4,0

4,0

190…200

10…15 15…20

4…6

6,0

2

2,5

5,0

4,0

220…230

10…15 15…20

4…6

8,0

2…3

2,5

5,0

4,0

240…250

10…15 15…20

4…6

140

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

9.60. Параметры режима сварки вольфрамовым электродом диаметром 2 мм на постоянном токе прямой полярности стыковых соединений

Способ сварки Ручная

Автоматическая

s, мм 1,0

dприс, мм — 1

Iсв, А

vсв, м/ч

QAr, л/мин

— 30…60

—

— 3…4

1,5

— 1

— 45…70

—

— 4…5

2,0

— 1,5

— 70…120

—

— 5…6

3,0

— 1,5

— 110…150

—

— 6…7

0,4

— 1

— 30…45

— 30…40

— 4…5

0,5

— 1

— 30…45

— 25…35

— 4…5

1,0

— 1

— 60…100

20…30 20…30

4…5 4…5

1,5

— 1

60…90 80…120

20…30 15…30

5…6 5…6

2,5

— 1,5

90…140 100…150

15…20 10…25

6…7 6…7

4,0

— 1,5

140…200 160…200

8…10 8…10

7…8 7…8

Примечания. 1. В числителе — показатели при сварке без присадки, в знаменателе — при сварке с присадкой. 2. Напряжение на дуге 11…15 В.

При сварке очень тонкого металла следует использовать сварку сжатой дугой на режимах, приведенных в табл. 9.61, а в качестве присадочных материалов использовать те же, что и при сварке под флюсом (табл. 9.62). В некоторых случаях в качестве защитного газа можно использовать и углекислый газ на режимах, приведенных в табл. 9.63 и 9.64. В качестве электродных проволок, в этом случае, нужно применять специально разработанные марки 06Х20Н9С2БТЮ (ЭП 156) и 08Х25Н13БТЮ (ЭП 389). Сварку на открытом воздухе можно производить специальными порошковыми проволоками на режимах, приведенных в табл. 9.65. Однако следует помнить, что при сварке в среде защитных газов и в меньшей

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

141

СВАРКА ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ

степени порошковой проволокой вследствие разбрызгивания можно повредить околошовную зону, что приведет к потере свойств основного металла, поэтому нужно предпринять меры по ее защите. Сварка под флюсом свободна от этого недостатка и потому рекомендуется при изготовлении изделий средних и больших толщин (табл. 9.62, 9.66, 9.67), а для сварки металла большой толщины эффективно использовать электрошлаковую сварку (табл. 9.68). 9.61. Параметры режима сварки сжатой дугой стыковых соединений на постоянном токе прямой полярности Qг, л/мин

v, м/ч dприс, мм

Iсв, А

0,1

—

1,5…2

0,2

—

0,3

s, мм

U, В

подачи электрода

сварки

плазмообразующего Ar

защитного Ar + H2

27…28

—

20…24

0,1…2

3,8/0,2

4…5

30…32

—

10…12

0,2…0,25

4,8/0,3

—

9…10

28…30

—

10…12

0,2…0,25

5,0/0,5

0,4

—

17…18

26…28

—

14…16

0,2…0,25

5,5/0,7

0,5

—

23…25

29…31

—

16…17

0,2…0,25

5,5/0,7

1,0

—

34…36

29…31

—

10…12

0,2…0,25

5,5/0,8

2,0

—

150…170

24…26

—

16…17

1,0…1,2

14/0,7

3,0

1,2

210…220

24…26

16…17

10…12

1,3…1,4

15/1,0

4,0

1,2

230…240

27…29

30…32

10…12

1,5…1,6

17/1,2

5,0

1,2

230…240

26…28

38…40

8…10

1,5…1,6

17/1,2

10,0

1,2

230…240

26…28

38…40

8…10

1,5…1,6

17/1,2

Примечание. 1. Диаметр вольфрамового электрода согласно рекомендациям табл. 3.2. 2. При толщине металла 0,1…0,3 мм стыковое соединение без разделки кромок, при большей толщине — с разделкой кромок и двухпроходной сваркой.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

142

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

9.62. Связь между составом свариваемых сталей и марками флюсов и сварочных проволок

Сталь

Флюс

Проволока

Хромистая (13%-ная) коррозионностойкая: 08Х13, 12Х13, 20Х13, 30Х13, 08Х12НД

АН-26

Св-07Х25Н13, Св-08Х20Н9Г7Т, Св-13Х25Н18, Св-0Х14ГНТ

Жаропрочная: 15Х11МФБ, 15Х12ВНМФ (ЭИ802), 15Х12В2МФ (ЭИ756), 18Х12ВМБФР (ЭИ993)

АН-17М

ЭП249, ЭП390

Высокохромистая ферритная: 12Х17, 08Х17Т, 08Х18Т,08Х17М2Т, 15Х25Т, 15Х28

АН-26

Св-08Х20Н9Г7Т, Св-06Х25Н12ТЮ, Св-08Х20Н15ФБЮ, (ЭП449), Св-13Х25Н18

Хромоникелевая мартенситная и аустенитно-мартенситная: 07Х16Н6, 08Х16Н4Б, 08Х15Н5АМ2

АНФ-5, ОФ-10У

Св-0Х16Н16, Св-08Х16М4Б, Св-0Х15Н25АМ6 (ЭИ395), Св-0Х15Н5АМ2

Хромоникелевая аустенитная коррозионно-стойкая, жаропрочная: 12Х18Н9Т, 08Х18Н10, 04Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н9Т

АН-26, АН-45, ОФ-10У

Св-06Х19Н10Т, Св-06Х19Н9Т, Св-07Х18Н9ТЮ, Св-08Х19Н9Ф2С2, Св-04Х19Н9С2, Св-05Х19Н9Ф3С2, Св-07Х19Н10Б, Св-05Х20Н9ФБС1, Св-04Х22Н10ТБ (ЭП54), Св-08Х20Н9Г7Т

Хромоникель-молибденовая аустенитная: 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, 03Х17Н14М2,

АН-26, АН-45, ОФ-10У

Св-04Х19Н11М3, Св-06Х20Н11М3Т1, Св-01Х19Н18Г10АМ4 (ЭП690), ЭП690, ЭП516,

Х23Н28М3Д3Т

АН-18

Хромоникель-марганцевые аустенитные*: 10Х14Г14Н3Т (1), 03Х21Н5АГ7 (2), 06Х17Н5Г9АБ (3), 03Х20Н16АГ6 (4), 07Х13АГ20 (5), 03Х13АГ19 (6), 07Х13Г20АМ5 (7)

АН-26 (1, 2), АН-45 (1, 2), ОФ-10У (1-7), АНК-45 (6, 7)

Св-06Х15Н9ГСАМ (1, 2, 5-7), Св-С1Х19Н15Г6М2АВ2 (3, 4), Св-01Х19Н18Г10АМ4 (5-7), Св-08Х18Н10Т (6,6)

Хромоникелевая и хромоникельмарганцевая ферритно-аустенитная: 02Х21Н5Т, 08Х22Н6Т

АН-26, АН-45

Св-05Х21Н8БТ, Св-07Х19Н10Б, Св-05Х20Н9ФБС

08Х21Н6М2Т

АН-26, АН-45

Св-06Х20Н11М3Т6 Св-04Х19Н11М3

* Марки сталей пронумерованы; теми же номерами обозначены применяемые для их сварки флюсы и проволоки.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

143

СВАРКА ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ

9.63. Параметры режима автоматической сварки в СО2 на вылете электрода 10…20 мм

s, мм

dэ, мм

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

Qг, л/мин

1…1,5

0,8…1,0

50…90

17…18

30…40

6…7

2…2,5

0,8…1,2

100…150

18…20

25…35

6…8

2,5…3

1,0…1,2

140…160

19…21

20…35

8…9

9.64. Параметры режима механизированной сварки в СО2

s, мм

Допустимый зазор между кромками, мм

dэ, мм

Вылет, мм

Iсв, А

U, В

Qг, л/мин

1,0

—

0,5

6…8

25…60

16…17

5

1,5

—

0,5…0,6

6…8

35…80

16…17

5…6

2,0

—

0,6…0,8

6…9

45…100

16…18

6…8

3,0

0,5

0,8…1,2

8…10

70…120

18…20

7…9

4,5

0,5

1,2…1,6

10…12

110…180

20…24

8…14

6…8

1,0

1,6…2,0

12…14

160…280

25…30

14…18

10

1,0

2,0

12…18

240…400

27…34

16…24

9.65. Параметры режима сварки самозащитными порошковыми проволоками ПП-АНВ1, ПП-АНВ2, ПП-АНВ3

dэ, мм

Iсв, А

U, В

Вылет, мм

2,6

160…380

24…29

20…25

3

280…400

26…30

25…30

Примечание. Положение сварки нижнее. Недопустима сварка неочищенных кромок и кромок, обработанных газовой или плазменной резкой.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

144

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

9.66. Параметры режима автоматической сварки под флюсом АН-26 на постоянном токе обратной полярности

Тип соединения Стыковое без разделки кромок

Сварка на весу односторонняя или двухсторонняя

s или катет шва, мм

Зазор, мм

мм

2…6

0…0,5

10…12

0…1

14 20

Стыковое без разделки кромок на флюсовой подушке (двухсторонний шов)

dэ,

0…1,5 0…2

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

2

160…280

28…30

40…50

4

500…575 30…34

24…26

4

700…750 32…34

30…32

4

600…650 32…36

30…32

4

700…750 32…36

30…32

4

700…750 32…38

34…36

4

800…850 34…38

38…40

8

0…4

5

500…600 32…34

44…46

10

0…4

5

600…650 34…35

40…42

Стыковое с V-образной разделкой кромок при ручной подварке корня шва (односторонняя сварка)

14…24

0…1

4

400…500 28…30

12…18

5

500…550 32…34

22…27

Стыковое с Х-образной разделкой кромок

20…60

4

400…500 28…30

12…18

5

500…550 32…34

22…27

Тавровое без разделки кромок (одноили двухсторонний шов)

К3…5

0…2

2

280…300 28…30

26…28

Тавровое с разделкой одной кромки. Сварка «в лодочку» при ручной подварке корня шва

10…24

0,5…1,5

2

280…300 28…30

26…28

4

400…500 28…30

12…18

0…1

9.67. Параметры режима сварки под флюсом АН-26 стали 12Х18Н10Т (диаметр проволоки 3 мм, ток постоянный обратной полярности) s, мм

Зазор между кромками, мм

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

Односторонняя сварка на флюсовой подушке *

1,0+0,5

400…460

31…34

25…35

8

2,5+0,5

450…550

33…37

21…30

10

3+0,5

500…600

35…38

10…27

3+0,5

600…700

36…39

14…19

6

12

Двусторонняя сварка без разделки кромок

*

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

8

1±0,5

400…460

31…33

30…40

10

1±0,5

420…480

32…35

28…35

12

1±0,5

440…500

33…36

23…30

16

2±0,5

500…600

34…37

19…27

20

2±1,0

550…680

36…38

19…25

Режим для проволоки диаметром 2 мм.

145

СВАРКА РАЗНОРОДНЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ

9.68. Параметры режима электрошлаковой сварки на постоянном токе обратной полярности

Марка стали

Количество электродов Iсв (на один или пластин, электрод), А шт

s, мм

dэ , мм

10Х18Н10Т

100

3

2

10Х18Н10Т

50

6×50

ЭИ654

100

Х20Н80Т 10Х17Н13М3Т

Марка флюса

U, В

vсв, м/ч

400…420

30…35

—

АНФ-8

1

900…950

24…26

—

АНФ-1П

10×100

1

1400…1500

34…36

—

АНФ-7

125

10×125

1

1800…1900

23…24

—

АНФ-1П

50

10×60

1

2000…2500

25…28 3,0…3,4

АНФ-7

9.5. Сварка разнородных сталей и сплавов При сварке разнородных сталей и сплавов кроме общих положений о свариваемости нужно учитывать и дополнительные факторы, как-то: • изменение состава шва на участках, прилегающих к сплаву другого легирования, чем наплавленный металл; • образование в зоне сплавления хрупких кристаллизационных и диффузионных прослоек переменного состава; • наличие остаточных напряжений в соединениях разного структурного класса, которые нельзя устранить термической обработкой. Развитие факторов, способствующих химической, структурной и механической неоднородности сварных соединений, можно регулировать за счет химического состава электродных материалов (табл. 9.69). Предварительная оценка структуры вероятных переходных составов шва в зависимости от степени перемешивания свариваемых сталей и легирования наплавленного металла производится путем использования структурной диаграммы Шеффлера. С ее помощью, зная свойства переходных составов шва, можно определить граничные значения доли участия в шве основного металла, выше которых свойства становятся непригодными (табл. 9.70). Анализируя ее данные, можно сделать вывод, что с повышением степени аустенитности электродных материалов легче получить качественное сварное соединение. Режим ручной дуговой и механизированной сварки разнородных сталей нужно выбирать в зависимости от состава основного и присадочного металла с учетом рекомендаций, приведенных в табл. 2.11, 9.70, 9.71.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

аустенитно-ферритные 12Х21Н5Т, 08Х21Н6М2Т, 20Х23Н13, 08Х18Г8Н2Т аустенитно-мартенситные 20Х13Н4Г9, 09Х15Н8Ю, 07Х16Н6, 09Х17Н7Ю, 03Х17Н5М3

Хромоникелевые: аустенитные 08Х10Н20Т2, 10Х11Н20Т3Р, 09Х14Н19В2БР1, 03Х16Н15М3Б, 08Х17Н13М2Т, 12Х18Н9Т, 04Х18Н10, 08Х18Н10Т, 03Х18Н11, 08Х18Н12Т, 08Х18Н12Б, 31Х19Н9МБТ, 07Х21Г7АН5, 03Х21Н21М4ГБ, 20Х23Н18, 12Х25Н16Г7АР

ферритные 08Х13, 12Х17, 08Х17Т, 15Х18СЮ мартенситно-ферритные 15Х6СЮ, 15Х12ВНМФ, 18Х12ВМБФР, 12Х13, 14Х17Н2

Высокохромистые мартенситные*: 15Х11МФ, 18Х11МНФБ, 11Х11Н2В2МФ, 20Х12ВНМФ, 16Х11Н2В2МФ, 20Х13 25Х13Н2, 13Х14Н3В2ФР

Марка стали

Э-04Х20Н9, Э-10Х25Н13Г2, Э-06Х19Н11Г2М2, Э-0Х20Н9Г6С, Э-11Х15Н25М6АГ2

Э-06Х12Н, Э-12Х11НМФ, Э-10Х16Н4Б, Э-10Х25Н13Г2

электрода для ручной сварки

АН-26, ОФ-6, АН-18

АН-26, ОФ-6, АН-17

флюса в защитных газах

Св-04Х19Н9, Св-07Х25Н13, Св-04Х19Н11М3, Св-08Х20Н9Г7Т, Св-10Х16Н25М6

Св-04Х19Н9С2 Св-Х20Н9Г7Т

Св-0Х14ГТ, Св-0Х14ГТ, 15Х12ГНМВФ (ЭП390), 15Х12НМВБФ (ЭП249), Св-07Х25Н13, 15Х12ГНМВФ (ЭП390) Св-08Х20Н9Г7Т

под флюсом

проволоки для сварки

Тип сварочного материала

9.69. Связь между составом разнородных сталей и электродными сварочными материалами для их сварки

146 ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Э-09Х1М, Э-09Х1МФ

Э-42А, Э-09МХ

Типа Э-10Х25Н13Г2, Э-10Х20Н9Г6С, Марки АНЖР-3 (Х25Н25М3)

АН-22

АН-348-А, ОСЦ-45

АН-26, ОФ-6

Св-08ХМ, Св-08ХМФА

Св-08А, Св-10Г2

Св-07Х25Н13, Св-08Х20Н9Г7Т, Х25Н25М3 (ЭП622)

Св-08ГСМА, Св-10Г2СМА (в СО2)

Св-08Г2С, Св-12ГС (в СО2)

Св-08Х20Н9Г7Т

10

Граничная доля участия, %

30

Х19Н12М2Ф 30

Х20Н10Г6 35

Х25Н13 40

Х23Н17Г6

45

Х15Н25М6

25…50 35…60 15…40 25…50

Перлитная Аустенитная Перлитная Аустенитная

Корневые швы многопроходных стыковых и угловых швов

Наплавка валика

20…40 30…50

ручной Перлитная Аустенитная

Структурный класс стали

Стыковое однослойное

Тип соединения

25…50 35…60

35…60 40…70

25…50 40…60

под флюсом

8…20 15…25

— —

— —

полуавтоматической

Доля участия, %, при сварке

Таблица 9.71. Доля участия основного металла при сварке перлитной и аустенитной стали

Х18Н9

Композиция наплавленного металла

— —

— —

20…40 30…50

электрошлаковой

45

2Х15Н35В3Б2, Х15Н70М10

Таблица 9.70. Граничная доля участия в шве основного металла (перлитной стали) в зависимости от состава аустенитного шва

Мартенситные стали толщиной до 10 мм при отсутствии жестких закреплений можно сваривать без подогрева. В остальных случаях для них необходимы предварительный подогрев до 250…300 °С и отпуск при 700…750 °С сразу после сварки.

*

Качественные и среднелегированные

Углеродистые обыкновенного качества и среднелегированные

Высокохромистые с хромоникелевыми

Окончание табл. 9.69

СВАРКА РАЗНОРОДНЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ

147

148

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

9.6. Технологические особенности сварки труб Выбор материалов для изготовления трубопроводов и технология выполнения сборочно-сварочных работ зависит от назначения, характера транспортируемых по ним сред, территориального размещения и рабочих параметров, в первую очередь давления и температуры. Разделка кромок труб и деталей трубопроводов под сварку приведены в ГОСТ 16037-80. С учетом перечисленных факторов способы сварки трубопроводов и сварочные материалы необходимо выбирать согласно табл. 9.72. В некоторых случаях прихватка и сварка изделий из этих сталей ведутся с предварительным подогревом в соответствии с табл. 9.73. Корневой шов должен быть надежно проварен без дефектов, что достигается специальными приемами (9.74). 9.72. Связь между составом свариваемых сталей и марками электродных материалов, используемых при монтаже и ремонте труб, котлов и трубопроводов ТЭС

Марка стали свариваемых элементов

Электродные материалы для сварки в среде

под флюсом

ручной Ar

Ст 10, 15, 20, Ст2кп, Ст2сп, Ст2пс, Ст3кп, Ст3пс, Ст3Гпс

МР-3, ОЗС-4, УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, ТМУ-21У, ЦУ-5, АНО-6

Ст4сп, 15Л, 20Л, 25Л

УОНИ-13/45, ЦУ-5, УОНИ-13/55, ТМУ-21У

CO2

флюс

Св-08А, Св-08АА, Св-08ГС Св-08Г2С, Св-08ГС

15ГС,16ГС, 17ГС, ЦУ-5, УОНИ-13/55, 09Г2С, 10Г2С1, ТМУ-21У 14ХГС, 20ГСЛ

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

проволока

АН-348А

Св-08ГС, Св-10Г2, Св-08ГА

12МХ, 15ХМ, 20ХМЛ, 15Х2М1, 12Х2МФСР

ТМЛ-1У, ЦЛ-39, ТМЛ-3У

Св-08МХ, Св-08ХМ

—

Св-10ХМ

12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 20ХМФЛ, 15Х1М1ФЛ

ЦЛ-20, ТМЛ-3У, ЦЛ-45, ЦЛ-39

Св-08ХМФА, Св-08ХГСМФА

—

Св-08ХМФ

12Х11В2МФ* (ЭИ756)

ЭА-400/10у, ЭА-400/10т

Св-04Х19Н11М3

—

—

—

08Х18Н12Т, 12Х18Н12Т, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т

ЦТ-26, ЭА-400/10у, ЭА-400/10т, ЭА-395/9, ЦТ-15

Св-04Х19Н11М3, Св-10Х16Н25АМ6

—

Св-07Х19Н9ТЮ

АН-26

АН-22

149

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СВАРКИ ТРУБ

Окончание табл. 9.72 Электродные материалы для сварки

Марка стали свариваемых элементов

в среде

под флюсом

ручной Ar

CO2

проволока

флюс

20Х20Н14С2 (ЭИ211)**

НИАТ-5, ЭА-395/9, ОЗЛ-6, ЗИО-8; ЭА-400/10у, ЭА-400/10т

—

—

—

—

20Х23Н13, (ЭИ319)**, 20Х23Н18 (ЭИ417), 08Х13, 12Х13**

ОЗЛ-6; ЗИО-8, ЭА-400/10у, ЭА-400/10т, НИАТ-5, ЭА-395/9, ОЗЛ-6, ЦЛ-9

—

—

—

—

*

Для сварки труб диаметром менее 100 мм. Для приварки креплений к трубам.

**

9.73. Зависимость между составом и толщиной стали и температурой подогрева стыков стальных труб при сварке согласно РТМ-1С-89 Температура подогрева, °С Марка

s, мм при прихватке стыка

при сварке

15Х1МФ, 15Х1М1ФЛ

Более 10

250…300

300…350

12Х2МФС, 12Х2МФБ

Не более 10

200…250

300…350 (s > 6мм)

12Х1МФ, 20ХМФЛ

Более 10

200…250

250…300

12МХ, 15МХ, 20ХМЛ, 12Х2М1

Более 10

—

250…300

15ГС, 16ГС, 17ГС, 14ГН, 10Г2С1, 09Г2С, 14ХГС, 15Г6, 15Г2С, 20ГСЛ

Более 30

—

Не менее 200

15Л, 20Л, 25Л, углеродистая сталь (С > 0,24%)

Более 30

—

Не менее 150

Ст2, Ст3, Ст3Г, Ст4, Ст10, Ст15, Ст20

Более 30

—

Не менее 100

9.74. Способы обеспечения надежного провара корня шва при сварке трубопроводов Способ

Характеристика или назначение

Ручная дуговая сварка корня шва Применение электродов малого диаметра 2,5…3 мм «на весу» Ручная аргонодуговая сварка корня шва «на весу»

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Надежное формирование корневого слоя. Защита обратной стороны шва аргоном

150

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Окончание табл. 9.74 Способ

Характеристика или назначение

Подварка корня шва изнутри трубы

Возможен при диаметре труб более 700 мм, также при сварке секторных отводов или коротких труб диаметром более 300…400 мм. Увеличивается трудоемкость сварки

Дуговая сварка под флюсом на флюсовой подушке или флюсомедной подкладке

Сварка секций трубопроводов, обечаек и секций водоводов, крупногабаритных отводов, продольных швов труб и т. д.

Полуавтоматическая сварка в угле- Сварка проволокой малого диаметра 0,8…1,2 мм кислом газе корня шва «на весу»

Наибольшее распространение получила ручная дуговая сварка покрытыми электродами (табл. 2.7—2.11) и ручная аргонодуговая сварка (табл. 9.75). Сварка трубопроводов общего назначения выполняется полуавтоматами в среде СО2 и порошковой проволокой (табл. 9.76—9.78). 9.75. Параметры режима ручной аргонодуговой сварки стыков d, мм Объект сварки

Число проходов

s, мм

Iсв, А

QAr (без поддува), л/мин

70…100

6…10

1,6…2

110…130 (прихватка на 90…110 А)

6…12

вольфра- присадочмового ной проэлектрода волоки

Трубы поверхностей нагрева котлов ТЭС Стали перлитного класса марок 12Х1МФ, 15ХМ, 20 и т. п.

1 (корневой слой)

4…6

2…3

1,6…2

Трубопроводы пара и воды ТЭС Стали 15Х1М1Ф, 12Х1МФ, 15ГС, 20 и т. п.

10…70

1 (корневой слой; приварка подкладного кольца)

2,5…3

Трубные системы АЭС

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Стали перлитного класса марок 20, 12Х1МФ и т. п.

3…4

2

2…2,5

1,6…2

60…80

6…8

5…7

2…3

2,5…3

2…3

80…130

8…12

Аустенитные стали марок 08Х18Н10Т, 10Х18Н9 и т. п.

2

1…2

2

1,6…2

40…45

6…8

3…4

2

2…2,5

1,6…2

50…60

6…10

5…6

2…3

2,5…3

2…3

70…120

10…20

151

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СВАРКИ ТРУБ

9.76. Параметры режима полуавтоматической сварки в среде СО2 неповоротных стыков Наименование стыка

dэ, мм

Вертикальный

1,2

1,2

Iсв, А

U, В

120…140

19…20

140…180

20…22

140…160

22…23

180…220

24…25

240…260

24…25

260…280

25…26

Горизонтальный 1,6

9.77. Параметры режима полуавтоматической сварки в СО2 поворотных стыков Режимы сварки s, мм

Число проходов

dэ, мм

корневого слоя

последующих слоев

Iсв, А

U, В

Iсв, А

U, В

3…5

1

0,8

80…90

19…21

—

—

3…5

1

1,2

140…180

22…24

—

—

6…8

2

1,2

130…150

20…23

150…200

22…24

10…12

2

1,2

140…160

21…24

200…250

24…28

10…12

2

1,6

280…300

28…30

320…380

30…32

10…12

2

2,0

280…300

28…37

400…450

30…34

14…16

2…3

1,2

140…160

21…24

200…250

24…28

14…16

2

1,6

280…300

28…30

320…380

30…32

14…16

2

2,0

280…300

28…32

400…450

30…34

18…20

3…4

1,2

140…160

21…24

200…250

24…28

18…20

2…4

1,6

280…300

28…30

320…380

30…32

18…20

2…4

2,0

280…300

28…32

400…450

30…34

22…24

4…10

1,2

140…160

21…24

200…250

24…28

22…24

3…8

1,6

280…300

28…30

320…380

30…32

22…24

3…8

2,0

280…300

28…32

400…450

30…34

Примечание. Расход углекислого газа при сварке электродом 0,8…1,2 мм составляет 8…10 л/мин и при сварке электродом 1,6…2 мм около 16…20 л/мин. Вылет электрода 8…12 мм для диаметра 0,8…1,2 мм и 20…25 мм для диаметра 1,6…2 мм.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

152

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

9.78. Параметры режима полуавтоматической сварки порошковой проволокой поворотных стыков трубопроводов из углеродистых и низколегированных сталей

s, мм

Тип соединения

Число слоев

4…6

Без скоса кромок

1

8 16 18

С V-образной разделкой

Без скоса кромок

8…12 14…18 12…18

vп.э, м/ч

Iсв, А

U, В

88…112

200…250

22…23

126

280

24

142

300

25

2…3

159

340

26

3

178

360

27

2

С V-образной разделкой

2,8

ПП-АН3

3

2…3 2 4…6

5…8

Без скоса кромок

1

8…12

С V-образной разделкой

2

4…6

Без скоса кромок

1

С V-образной разделкой

ПП-АН1

1 1…2

20…30

8…20

dэ, мм

1

20 5…9

Марка проволоки

ПП-АН4

ПП-АН8

ПП-2ДСК 2…6

2,5

112…142 300…350

22…24

188…210 320…380

24…29

236…265 360…400

25…30

363

400…450

28…32

210

280…320

25…30

188…210 300…350

25…30

236…248 350…400

26…30

3

88

180…200

22…24

142

250…300

22…26

2,3

Примечание. Расход углекислого газа 8…14 л/мин при сварке проволокой марок ПП-АН4 и ПП-АН8.

При сварке неповоротных стыков труб в зависимости от диаметра трубы и толщины стенки используют способ дуговой сварки с давлением без присадки (автоопрессовка) или обычную в среде аргона (табл. 9.79), а при сварке толстостенных труб сравнительно большого диаметра многослойные швы выполняют с колебаниями электрода в целях улучшения качества шва (табл. 9.80). Сварку под флюсом используют как при соединении труб (табл. 9.81, 9.82), так и для приварки фланцев к ним (табл. 9.83). Сварка труб магистральных трубопроводов большого диаметра обычно выполняется как вручную, так и под флюсом.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

153

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СВАРКИ ТРУБ

9.79. Параметры режима механизированной аргонодуговой сварки неповоротных стыков тонкостенных труб из стали 08Х18Н10Т

Способ сварки

Автопрессовка без присадочной проволоки*1

Наружный диаметр и Номер толщина просвариваехода мых труб, мм

14×2

28×2

32×2,5

57×3,5

57×3,5

57×3,5 Непрерывной дугой с присадочной проволокой диаметром 1,2…1,6 мм

57×3,5

76×4

108×6

159×10 *1

v, м/ч Iсв, А

U, В

1

65…75

8…9

(2…6)

40…45

10…12

1

70…75

9…10

(2…5)

40…45

10…12

1

70…75

9…10

(2…5)

45…55

10…12

1

80…85

9…10

(2…5)

70…75

10…12

1 (2…5)

75…80*2

8…9 9…11

подачи электрода

—

—

—

—

—

сварки

7,4…7,5

Частота колебаQг, ния элекл/мин тродом, мин–1

6…8

—

6…8

—

6…8

—

8…10

—

8…10

—

8…10

—

7…7,5

8…10

—

7…7,2

8…10

65…70

8,3…8,5

8…10

—

6,3 7,5…7,8 18…20 7…7,3 18…20 8,5…8,7 20…22 7,8…8 10,5…11 7…7,5

1

100…105

8…10

(2…5)

75…80

9…11

1

100…105

8…10

2

90…100

10…12 11…12

1

105…110

2

100…105 10…12 14…16

7…7,4

8…10

65…70

1

110…120

10…12

10…12

—

130…145 10…12 20…33

10…12

10…12

50…60

165…170 10…11

8,8…9,2 10…12

2…3 1 2…5

8…9

9…11

— —

—

—

—

10,5…11

170…175 10…12 18…22 3,9…4,2 10…12

— 30…38

Первый проход — непрерывной дугой, остальные проходы — опрессовка. Первый проход — шагоимпульсным способом при токе импульса 117…120 А, токе паузы 25…30 А, длительности импульса 0,6 с и паузы 0,45 с. *2

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

154

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

9.80. Параметры режима механизированной аргонодуговой сварки неповоротных вертикальных стыков трубопроводов ТЭС и АЭС с многослойным заполнением разделки

Марка стали

Наружный диаметр × Номер толщина слоя стенки труб, мм

20 273×32

426×22

15ГС, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф и подобные

219×32

273×36

15ГС, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф и подобные

245×45

08Х18Н10Т 325×14

08Х18Н12Т 560×32

Технологические режимы сварки v, м/ч Iсв, А

сварки

Амплитуда Частота колебаний колебаподачи электрода, ний, мин–1 электрода мм

1

140…170

2…2,1

13…15

2…4

30…35

2

200…220

2,5…3

25…26

4…5

35…40

3…9

300…330

3,5…4

40…50

3…6

40…50

10

180…210

3…3,5

35…40

3…2

35…40

1

145…160

2…2,1

11…14

2…4

30…35

2

200…220

2,5…3

23…25

3…4

35…40

3…6

270…290

3,5…4

35…45

3…6

40…50

7

180…190

3…3,5

15…40

3…2

35…40

1

140…150

2…2,5

—

—

—

2

180…210

3…3,5

28…30

3…4

33…40

3…9

300…330

3,5…4

40…50

3…6

38…48

10

180…210

3…3,5

15…40

3…2

35…40

1

140…150

2…2,5

—

—

—

2

190…210

3…3,5

28…30

3…4

35…40

3…10

300…330

3,5…4

45…60

3…6

40…50

11

180…21

3…3,5

15…40

В…2

35…40

1

145…155

2…2,5

—

—

—

2

190…210

3…3,5

29…32

3…4

35…40

3…12

300…330

3,5…4

45…60

3…6

40…50

13

180…210

3…3,5

15…40

3…2

35…40

1

100…105 4,5…4,7

—

—

—

2

110…115 2,5…2,7

20…23

2…2,5

20…22

3…5

140…155 2,5…2,7

30…33

2,5…3

30…35

6

140…150 2,5…2,7

33…35

6…7

20…25

1

140…145

2,8…3

10…12

2…3

30…35

2

170…180

2,8…3

16…18

3…4

30…35

220…240 3,2…3,5

40…45

3…6

40…50

200…210

30…40

3…2

35…40

3…10 11

3…3,5

Примечания. 1. QAr = 12…16 л/мин. 2. Диаметр присадочной проволоки dприс = 1,6…2 мм; для сварки корневого слоя диаметр проволоки 1,2 мм. 3. При сварке перлитной стали марок 20, 15ГС, 12Х1МФ и подобных присадочная проволока подается вслед движению электрода; при сварке аустенитной стали марки 08Х18Н10Т и подобных — навстречу движению электрода.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

155

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СВАРКИ ТРУБ

9.81. Параметры режима автоматической сварки под флюсом поворотных вертикальных стыков по предварительной подварке Режим сварки s, мм

dэ, мм

первого слоя

последующих слоев

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

3

2

275…300

26…28

48…50

—

—

—

6

2

400…425

26…28

38…40

—

—

—

8

4

450…475

30…34

34…36

600…630

34…36

37…40

5

500…525

38…40

28…32

675…700

38…40

30…32

4

450…475

30…34

34…36

650…700

36…38

36…38

5

500…525

38…40

28…32

700…750

38…40

30…32

4

450…475

30…34

34…36

700…750

36…38

36…38

5

500…525

38…40

28…32

750…800

38…40

30…32

10

12

9.82. Параметры режима автоматической сварки под флюсом

Диаметр трубы, мм

s, мм

d э, мм

Номер слоя

Iсв, А

U, В

vсв, м/ч

Угол наклоВылет Смеще- на электрода «вперед» элекние трода, электромм да, мм 10–2 град рад

Односторонняя сварка по предварительно сваренному корню шва 529

7…8

2

40…45

—

—

30…40

—

—

60…80

—

—

40…50

—

—

Первый 400…480 40…45 37…39

60…80

—

—

Второй

40…50

—

—

40…60

—

—

30…40

—

—

Первый 400…480 40…42 32…34 Второй

720

8…9

2

400…480 42…45 30…32

30…35

Первый 400…450 42…45 40…42 Второй

400…480 48…50 40…42 30…35

2

820

9

3

Первый 550…650 46…48 62…64 Второй

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

480…500 48…50 40…42

680…750 48…50 58…60

40

156

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Окончание табл. 9.82

Диаметр трубы, мм

s, мм

d э, мм

1020

11…12

2

Номер слоя

12,5

2

1420

17…20,5

3

3

500…550 48…50 37…39

560…600 48…52 37…39

Первый 750…800 44…46 66…68 Второй

15

800…850 48…50 56…58

Первый 540…580 44…48 44…46 Второй

3

680…750 48…50 50…52

Первый 400…420 44…48 30…32 Второй

3

500…580 48…50 44…46

Первый 750…800 44…46 66…68 Второй

1220

vсв, м/ч

Первый 580…650 46…48 57…59 Второй

3

U, В

Первый 400…420 45…47 30…32 Второй

3

Iсв, А

800…850 48…50 57…59

Угол наклоВылет Смеще- на электрода «вперед» элекние трода, электромм да, мм 10–2 град рад 30…35

40

40

30…35

40

40

Первый 640…720 42…46 48…50 Второй

700…750 44…48 48…50

Третий

750…800 48…52 44…46

60…80

—

—

40…50

—

—

50…80

—

—

40…60

—

—

60…80 40…60 60…80 40…70 80…100 60…80 80…100 60…80

До 50 До 30

—

—

До 8

До 5

50

30

8

5

80…100 40

80…100 60…80

Первый 750…800 44…46 50…52 40…50 60…100 Второй 800…850 45…47 50…52 40…50 и последний

40…80

Облицо- 850…900 46…48 48…50 40…50 вочный

40…80

До 50 До 30

Двусторонняя сварка 1420

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

17 и более

3

До 25 До 15

Первый 800…850 43…45 44…46 40…50

60…80

Второй 750…800 45…47 44…46 40…50 и последний

60…80

25

15

Третий (изнутри)

15…25

11

10

700…750 40…46 31…33 40…45

157

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА СВАРКИ ЧУГУНА

9.83. Параметры режима автоматической приварки фланцев под флюсом к трубам из углеродистой стали

Диаметр и толщина Iсв (при сварке dэ, мм стенки труб, мм наружного шва), А

Скорость подачи электрода, м/ч, при сварке vср, м/ч наружного шва

внутреннего шва

275…300

238 (180)

244 (156)

27,5

275…300

238 (180)

244 (156)

27,5

375…390

238 (180)

360 (230)

18,3

273×9

180

252

18,3

325×9

180

252

18,3

180

252

18,3

426×9

180

252

18,3

529×9

180

252

18,3

133×4,5 159×4,5

1,6 (2)

219×7

377×9

2

410…425

Примечание. 1. При сварке внутреннего шва Iсв = 340…360 А. 2. Сварка выполняется в нижнем положении шва, при этом ось вращаемой трубы находится под углом 15…25о к горизонту.

9.7. Технология и техника сварки чугуна Несмотря на плохую свариваемость чугуна, в настоящее время существует несколько технологий его сварки с использованием различных по составу материалов, обеспечивающих получение металла шва с широким спектром свойств. Важнейшими из них являются горячая и холодная сварки. При горячей сварке процесс ведется с обязательным предварительным (а иногда с сопутствующим) подогревом до температуры 650…700 °С. Сварка ведется быстро, без перерывов, с использованием графитового электрода диаметром 20…35 мм и присадки — чугунного прутка (см. табл. 2.15) диаметром 8…12 мм (сварка ведется на постоянном токе прямой полярности), или чугунным плавящимся электродом в виде чугунных прутков тех же марок диаметром 8…16 мм со специальным графитизирующим покрытием (сварка ведется на постоянном токе обратной полярности). В обоих случаях сварочный ток достигает 1000…1400 А; после сварки — замедленное охлаждение со скоростью не более 50…100 оС/ч. Лучше всего поместить изделие в печь, нагретую до 700 оС, и охлаждение вести с печью. Это наилучший способ сварки чугуна, и сварной шов имеет структуру чугуна со всеми свойствами основного металла. Несмотря на тяжелые условия труда сварщика и большую трудоемкость, способ используют при ремонте ответственных тяжелонагруженных массивных чугунных изделий.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

158

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

В случае отсутствия необходимых условий, небольших дефектов, подлежащих устранению, используют другую, принципиально отличающуюся технологию — холодную сварку, которую ведут постепенно, небольшими участками длиной 30…50 мм, на малой погонной энергии ниточными швами, вразброс, с охлаждением каждого валика до температуры 70…100 оС, иногда с проковкой горячего металла. В этом случае металл сварного шва отличается от чугуна, а качество ремонтных работ в значительной мере зависит от состава примененных электродных материалов, лучшие из которых приведены в табл. 2.16, 4.4. Наплавленный этими электродами и проволоками металл шва состоит из стали, цветного металла, удовлетворительно обрабатывается обычным режущим инструментом, что является одним из требований к его качеству.

9.8. Сварка цветных металлов 9.8.1. Сварка графитовым электродом Медь сваривают длинной дугой во избежание вредного действия на сварочную ванну выделяющейся окиси углерода. Присадку, содержащую раскислители, например, из бронзы БрКМц 3-1, не погружают в ванну, а направляют под углом 30о и расстоянии 5…6 мм от поверхности изделия, графитовый электрод держат под углом 75…90о к изделию. Ориентировочные параметры режима приведены в табл. 9.84. 9.84. Ориентировочные параметры режима сварки стыковых соединений меди и ее сплавов s, мм

dэ, мм

dприс, мм

І св, А

Uд, В

2

6…7

2

125…200

26…28

5

8

3

200…350

38…40

8

10…12

6

300…450

45…48

13

15

10

500…700

50…55

Для сварки латуни применяют латунные присадки, легированные кремнием (см. табл. 4.6), для сварки бронз — литые стержни аналогичного состава; в качестве флюса используется бура, ее наносят на пруток или на разделанные кромки. Сварку ведут «правым» и «левым» способом (первый более производительный), в нижнем положении на графитовых подкладках, после сварки рекомендуется проковка шва. Сварка никелевых сплавов выполняется с использованием присадки марки НМц 2,5 и флюса — буры. Этот способ особенно эффективен при сварке

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

159

СВАРКА ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

нихромовых проволок и лент, работающих в качестве нагревателей в печах, реостатах и т.п. Сварку можно вести на токе 60…90 А без присадки до создания шарика из оплавленного металла. Сварку свинца толщиной до 6 мм ведут без разделки кромок, более толстый металл подготавливают с V-образной разделкой с углом 70° и притуплением 4 мм, а сам процесс выполняют за несколько проходов на режимах, приведенных в табл. 9.85. 9.85. Ориентировочные параметры режима сварки свинца s, мм

dэ, мм

dприс, мм

Ісв, А

U д, В

1…5

6…12

2…4

25…40

10…11

5…10

10…15

5…8

40…65

10…11

10…12

15…20

7…8

65…95

10…11

15…30

15…20

7…8

95…100

10…12

Присадку в виде проволоки или «лапши» длиной 300…350 мм укладывают в зазор стыка для предупреждения вытекания сварочной ванны и повышения производительности. В качестве флюса используют смесь стеарина с канифолью. Графитовый электрод держат под прямым углом, а присадку под углом 30…45° к поверхности листа. Сразу после сварки рекомендуется проковка шва. Сварка алюминия выполняется применительно, главным образом, к изделиям неответственного назначения (алюминиевых шин, электрических вводов и т.д.). Металл толщиной до 2,5 мм сваривают без разделки кромок или с отбортовкой, большие толщины требуют V-образной разделки с углом 70…90°. В качестве флюса используют флюс марки АФ-4а, присадкой служит проволока марки СВА97, а сам процесс ведут на параметрах режима, приведенных в табл. 9.86. 9.86. Ориентировочные параметры режима сварки алюминия

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

s, мм

dэ, мм

dприс, мм

Ісв, А

3…4

8

4…5

120…200

4…7

10

4…5

200…280

7…10

15

6…8

280…370

10…15

15

8…12

370…500

160

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

9.8.2. Сварка покрытыми электродами Медь толщиной до 4 мм сваривают без разделки кромок, до 10 мм — с односторонней V-образной разделкой с углом 60…70° и притуплением 1,5…3 мм, при больших толщинах рекомендуется двух сторонняя Х-образная разделка. Для сварки применяют электроды согласно табл. 2.17 на параметрах режима, приведенных в табл. 9.87, на постоянном токе обратной полярности. 9.87. Ориентировочные параметры режима сварки стыковых соединений меди и ее сплавов s, мм

dэ, мм

Ісв, А

U д, В

Тподогрева, оС

2…4

3

120…140

25…27

—

4…6

5

160…220

25…27

220…250

8…10

6…7

380…420

28…30

280…320

Сварку ведут короткой дугой с возвратно-поступательным движением электрода в нижнем положении или «на подъем» При использовании электродов «Комсомолец-100» достигается равнопрочностъ сварного шва основному металлу. Электроды марки АНЦ-1, разработанные в ИЭС им. Е.О. Патона, благодаря наличию экзотермических компонентов в покрытии позволяют сваривать без подогрева медь толщиной до 15 мм. Сварку никеля толщиной до 15 мм ведут на постоянном токе обратной полярности без подогрева, большие толщины сваривают с подогревом до 200…250 °C. Металл толщиной 4…12 мм подготавливают с V-образной разделкой, а 12…20 мм — с Х-образной. Сварку ведут электродами согласно табл. 2.17. Параметры режима приведены в табл. 9.88. 9.88. Ориентировочные параметры режима сварки никеля s, мм

dэ, мм

Ісв, А

2…3

2…3

40…80

4…5

3…4

80…140

6…8

4

120…180

9…12

4…5

140…220

Для лучшего газоудаления на медных подкладках сварку ведут с незначительными продольными колебаниями электродов. Сварка технического алюминия и его сплавов типа AMг и АМц покрытыми электродами применяется при изготовлении малонагруженных конструкций и для заварки дефектов силуминового литья.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

161

СВАРКА ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Металл толщиной до 20 мм сваривают без разделки кромок с зазором 0,5…1 мм, большие толщины подготавливают с V-образной разделкой с углом 70…90о, притуплением 3…5 мм и с зазором 1,5…2 мм. Сварку выполняют на стальных подкладках с использованием электродов, согласно табл. 2.17, на постоянном токе обратной полярности и остальных параметрах режима, приведенных в табл. 9.89. Прихватку кромок выполняют с предварительным подогревом до 200… 250 оС, а сварку ведут при большей температуре подогрева — 300…400 оС. Нужно тщательно зачищать от шлака прихватки и нижележащие слои, а после сварки смывать остатки шлака теплой водой, после чего протравить шов 5…10% раствором азотной кислоты и промыть водой. 9.89. Ориентировочные параметры режима сварки алюминия и его сплавов s, мм

dэ, мм

Ісв, А

U д, В

6…8

5…6

280…320

30…34

10…12

7…8

320…400

32…56

14…16

8

400…550

32…36

18…20

8…10

450…550

32…36

9.8.3. Сварка в среде защитных газов вольфрамовым электродом Медь толщиной до 4 мм сваривают без разделки кромок и без подогрева, а при толщине 4…12 мм выполняют V-образную подготовку с углом 70…90о и притуплением 1,5…2 мм и предварительным подогревом до 100…450 оС. В качестве присадки применяют бронзу БрКМц 3-1 и медноникелевый сплав MНЖКT5-1-0,2-0,2. Техника сварки зависит от типа используемых защитных газов: в аргоне и гелии длина дуги наименьшая, а в азоте она в 2…2,5 раза больше, что находит отражение в параметрax режима, приведенных в табл. 9.90. 9.90. Ориентировочные параметры режима сварки стыковых соединений

s, мм

dW э, мм

dприс, мм

Ісв, А

U д, В

vсв, м/ч

Qг , л/мин

Число проходов

Ручная сварка

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

1…2

2,5…3

1,5…2

120…140

11…12

—

7…8,5

1

2,5…4

3,5…4

2,5…3

230…240

12…13

—

7,5…9,5

1

10

4…4,5

3…5

200…400

15…16

—

7…8

3

12

4…4,5

3…5

250…450

15…16

—

8…10

4

162

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Окончание табл. 9.90 s, мм

dW э, мм

dприс, мм

Ісв, А

Uд, В

vсв, м/ч

Qг , л/мин

Число проходов

Автоматическая сварка в аргоне 2

2

1,5

100…120

10…14

25…30

10…12

1

3

3

1,5

200…220

11…15

25…30

12…14

1

4

4

1,5

380…400

12…16

30…35

12…14

2

Автоматическая сварка в азоте 2

2

1,5

70…90

20…24

20…22

16…18

1

4

3

1,5

180…200

24…28

18…20

18…20

2

6

3…4

1,5

260…280

26…30

16…18

20…22

3

8

4…5

1,5

380…400

30…35

12…14

20…22

6

10

4…5

1,5

400…420

31…36

12…14

22…24

6

Примечание. dW э — диаметр вольфрамового электрода.

Очень эффективна микроплазменная сварка тонкостенных труб из меди и медных сплавов, когда сварное соединение образуется встык без разделки кромок. При этом плазмообразующим газом является аргон, а защитным — гелий (табл. 9.91). 9.91. Ориентировочные параметры режима автоматической микроплазменной сварки тонкостенных труб из меди и медных сплавов

Марка материала

Размер трубы

Медь Ml

І св, А

vсв, м/ч

6×0,5

29

Латунь Л6З

8,8×0,3

Латунь Л90 Бронза БрБ2

Qг, л/мин Ar

Не

Защита корня шва

60

0,5

1,5

0,4

26

140

0.4

1,7

0,2

8,8×0,3

29

110

0,4

1,4

0,3

8,8×0,3

26

90

0,2

1,5

0,3

Сварка никеля и его сплавов вольфрамовым электродом является основным способом при изготовлении из них металлоконструкций. В качестве защитного газа используется аргон или аргоно-водородная смесь (табл. 7.1), присадкой служат прутки марок НМц2,5; НМц5, НМцАТ3-1,5-0,6. Сварку ведут левым способом при минимальной длине дуги, с минимальными поперечными колебаниями электрода на максимальной скорости. Многопроходные швы выполняют после полного охлаждения предыдущего шва, очистки его от шлака и обезжиривания на параметрах режима, приведенных в табл. 9.92.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

163

СВАРКА ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

9.92. Ориентировочные параметры режима ручной аргонодуговой сварки никеля и его сплавов s, мм

Разделка кромок dW э, мм dприс, мм

Ісв, А

QAr+H2, л/мин

Число проходов 1

1,5…2

1…1,5

70…90

2…2,5

1,5…2

80…100

2…2,5

2…2,5

80…100

8…10

2

2…2,5

2,5…3

80…100

10…12

3

10

2,5…3

3

80…120

10…12

4

6

2…2,5

2,5…3

90…120

2,5…3

2,5…3

90…120

2,5…3

2,5…3

100…120

2

Без разделки

4 4 6

V-образная

8

Х-образная

10

8…10

2

2 10…12

4 4

Примечание. Напряжение дуги 10…12 B.

Сварка свинца вольфрамовым электродом — наиболее производительный процесс изготовления изделия, когда сварные швы находятся в разных пространственных положениях. Малые толщины (до 3 мм) сваривают малоамперной короткой дугой на постоянном токе прямой полярности (табл. 9.93). 9.93. Ориентировочные параметры режима ручной аргонодуговой сварки свинца Положение и вид шва Нижнее, стыковой Вертикальное и потолочное, стыковой Горизонтальное, внахлестку Вертикальное, внахлестку

dW э, мм

Ісв, А

QAr, л/мин

1,5

12…15

1,5…2

1

8…10

1,5

1,5

12…15

1,5…2

1

8…10

1,5

Примечание. s = 1…3 мм; dприс = 2…3 мм.

Сварка титана и его сплавов осуществляется чаще всего вольфрамовым электродом, как на воздухе, так и в специальных камерах с контролируемой атмосферой. При сварке на воздухе применяют специальные горелки с увеличенным диаметром сопла и насадки-хвостовики для защиты охлаждающихся участков шва, а корень шва защищается формирующей подкладкой, в отверстия которой также подается защитный газ (на поддув). Качество

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

164

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

защиты можно контролировать визуально: наличие цветов побежалости (синих, соломенных, фиолетовых) сигнализирует о плохой защите, а объективным методом является измерение твердости шва (она не должна быть больше, чем у основного металла). Сварку ведут на постоянном токе прямой полярности без поперечных колебаний горелки, короткой дугой, углом вперед. Аргон подается перед зажиганием дуги и после ее выключения, обеспечивая охлаждение металла до 400 оС. В качестве присадки применяют проволоку по ГОСТ 27265-87 марки ВТ1-00 для сварки чистого титана и его низколегированных сплавов, а также специальные составы проволок по нескольким ОСТ и ТУ более узкого назначения. Металл толщиной до 3 мм сваривают без разделки кромок. Более толстый (4…10 мм) требует V-образной, 10…15 мм — Х-образной, более 15 мм — U-образной разделки. Параметры режима сварки приведены в табл. 9.94. 9.94. Ориентировочные параметры режима аргонодуговой сварки титана и его сплавов QAr, л/мин s, мм

dприс, мм

Ісв, А

U д, В

vсв, м/ч в горелку в насадку на поддув

Число проходов

Ручная сварка 10…14

—

5…8

5…8

2

1

1,5…2

120…140 11…15

—

5…8

5…8

2

2

2…2,5

140…160 11…15

—

5…8

5…8

2

2…3

5…8

5…8

2

10…14

1…2

1,5…2

3…4 5 10

2…3

50…90

160…200 11…15

—

Механизированная сварка 8…10

20…25

8…10

10…13

3…4

1

2,5

180…240 10…15

10…15

12…15

16…20

4…6

2…3

2,5

200…290 10…15

6…10

12…18

16…20

5…8

2…3

1…2

—

3…5 6…8

80…160

Примечание. Диаметр вольфрамового электрода dW э выбирается в соответствии с данными табл. 3.2.

Для сварки тонкостенных изделий 0,5…3 мм эффективно применение импульсно-дуговой сварки на параметрах режима, приведенных в табл. 9.95.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

165

СВАРКА ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

9.95. Ориентировочные параметры режима механизированной импульсно-дуговой сварки стыковых соединений титана без разделки кромок Время, с Способ сварки

Односторонняя

Двухсторонняя

s, мм

Ісв, А

U д, В

vсв, м/ч

0,5…1

30…130

8…10

1,5…2

90…200

1,5…2 3

импульса

паузы

10…25

0,12…0,2

0,1…0,2

10…12

10…15

0,15…0.2

0,15…0,2

85…175

6…8

12…24

0,12…0,38

0,1…0,14

200…250

10

24

0,16

0,12

При этом достигается уменьшение сварочных деформаций на 15…30%, уменьшается зона термического влияния и улучшается структура сварного шва. Проплавляющее действие дуги можно усилить за счет введения в ее атмосферу галогенных флюсов, наносимых на свариваемую поверхность. Благодаря повышению концентрации тепловой мощности в активном пятне можно сваривать за один проход без разделки кромок металл толщиной до 12 мм. Наносят флюс в виде пасты толщиной слоя 0,1 мм при токе менее 150А и 0,2…0,3 мм при токе, большем 150А. Ширина слоя составляет соответственно 15…20 и 40 мм. При этом также на 15…25% снижается деформация изделия, зона термического влияния и улучшается структура шва, что особенно важно при сварке высоколегированных термически упрочняемых титановых сплавов. Сварка алюминия и его сплавов вольфрамовым электродом целесообразна при изготовлении металлоконструкций с толщиной стенки до 12 мм. Металл толщиной до 3 мм сваривают за один проход на стальной подкладке; при толщине 4…6 мм сварку выполняют с двух сторон, при толщинах более 6 мм применяют V-образную или Х-образную разделку. Сварку ведут на переменном токе с подачей присадки короткими возвратнопоступательными движениями, без поперечных колебаний электрода. Длина дуги при этом не более 1,5…2,5 мм, а расстояние от выступающего конца вольфрамового электрода до нижнего среза наконечника горелки при выполнении стыковых швов составляет 1…1,5 мм, а тавровых и угловых — 4…8 мм. Между диаметром электрода и диаметром выходного отверстия сопла существует зависимость: dW э, мм . . . . . . . . . . . . . 2…3

4

5

6

dсопла, мм. . . . . . . . . . . 10…12

12…16

14…18

16…22

Сварку ведут на параметрах режима, приведенных в табл. 9.96.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

166

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

9.96. Ориентировочные параметры режима ручной дуговой сварки алюминия вольфрамовым электродом в аргоне и гелии Аргон Тип соединения

С отбортовкой кромок

s, мм 1…2

Стыковое без разделки: одностороннее 2…4 двухстороннее

4…6

dW э, dприс, мм мм

Гелий Число Q, проходов л/мин

Ісв, А

Q, л/мин

Ісв, А

50…85

5…8

45…75

15…22

1

75…150

6…10

60…120 20…30

1

3…5 3…4 180…270 8…10 160…240 20…28

2

1…2

…

2…4 2…3

Стыковое с разделкой

6…10 4…5 4…5 220…300 8…12 180…280 20…35

3…5

Тавровое, угловое, внахлестку

4…10 3…6 2…5 100…320 7…10 100…300 18…28

2…4

Механизированная сварка выполняется на больших токах за один проход или двухсторонним швом. Вольфрамовый электрод устанавливается вертикально, а присадочная проволока подается механизмом подачи так, чтобы ее конец опирался на край сварочной ванны. Параметры режима нужно выбирать, исходя из рекомендаций табл. 9.97. 9.97. Ориентировочные параметры режима механизированной сварки алюминия и его сплавов

s, мм

dW э, мм

dприс, мм

Двухсторонний без разделки

2…4

3…5

2

Двухсторонний с разделкой

4…6

Способ выполнения шва

Односторонний с подкладкой

Двухсторонний с подкладкой

QAr, л/мин

Число проходов

8…18

2

4…6

2…3 150…300 12…18 10…18

2

8…10 7…8

2…3 370…400 10…16 16…20

2

2…4

3…4

6

6

8…10 7…8

2

Ісв, А

vсв, м/ч

120…220 15…20

250…280 15…20

6…15

1

2…3 280…320 15…20 10…15

1

2…3 370…426 10…15 15…20

2

Примечание. Uд = 10…15 В.

Плазменная сварка алюминия и его сплавов выполняется сжатой дугой на переменном и постоянном токе обратной полярности. При этом повышается производительность процесса на 50…70%, снижается расход аргона в 4…6 раз, улучшается качество сварных швов. Стыковые соединения толщиной до 8 мм сваривают без разделки кромок с зазором 1,5 мм за один проход на стальной подкладке или с двух сторон на весу на параметрах режима, приведенных в табл. 9.98.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

167

СВАРКА ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

9.98. Ориентировочные параметры режима плазменной сварки стыковых соединений на переменном токе s, мм

Ісв, А

U д, В

vсв, м/ч

QAr, л/мин

3…4

120…150

16

50…30

2…3

5…6

220…300

18

30

4…5

7…8

350…380

20

25

5…6

Для сварки металла толщиной 0,2…1,5 мм эффективно использование микроплазменного процесса на переменном токе 10…100A; плазмообразующий и защитный газ — аргон с расходом 0,25…0,3 и 2,5 л/мин соответственно. При этом скорость сварки может достигать 60 м/ч. И хотя для этого процесса требуется прецизионная технологическая оснастка, тонкостенная сварная конструкция будет сварена с меньшими на 25…30 % деформациями по сравнению с обычной аргонодуговой сваркой вольфрамовым электродом. Сварку магниевых сплавов выполняют на переменном токе при минимальной длине дуги 1…1,5 мм с использованием стальных подкладок с формирующими канавками шириной 6…8 мм и глубиной 0,8…2 мм. Металл толщиной более 5 мм требует V или Х-образной разделки. При выполнении первого шва нужно защищать корень шва инертным газом. Диаметр выходного сопла горелки выбирают в зависимости от сварочного тока Iсв: І св, А . . . . . . . . . . .50

100

200

300

Не менее 400

dсопла, мм. . . . . . . 8

8…10

10

14…20

20

При многопроходной сварке необходима тщательная зачистка предыдущею слоя от черного налета оксидов. В качестве присадки используют прутки, полученные прессованием соответствующего сплава, например, МА3Ц. Параметры режима приведены в табл. 9.99. 9.99. Ориентировочные параметры режима аргонодуговой сварки магниевых сплавов Тип соединения

s, мм

dприс, мм

Ісв, А

vсв, м/ч QAr, л/мин Число проходов

Ручная сварка Стыковое без разделки

2…3 5

2,5 3…4

100…180 230…240

— —

12…14 16…18

1 1

Стыковое с разделкой

6…8 10

4 4

200…220 200…220

— —

16…18 16…18

3 4…5

15…16 16…18

1 1

Механизированная сварка Стыковое без разделки

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

2…3 5…6

2,5 2,5

165…200 24…20 200…290 18

168

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Сварка композитных материалов (КМ) типа ВКА выполняется с применением специальных технологических вставок из алюминиевых сплавов типа АМГ6, 1420, 1201, а вольфрамовому электроду придается вращение с определенным радиусом, зависящим от ширины технологической вставки и ширины плакирующего слоя на КМ. Так, листы из КМ ВКА-2 толщиной 1,2 мм сваривают вдоль волокон в среде гелия через промежуточную Т-образную вставку. Детали закрепляются между медной подкладкой снизу и таким же прижимом сверху. Сплавление кромок КМ с металлом вставки осуществляется без его разрушения, уменьшается зона термического влияния, обеспечивается высокая скорость нагрева и охлаждения, а прочность такого соединения составляет 80…95% от прочности матричного материала. Сварка ведется в импульсном режиме: Iимп = 60 …70 А; Iпаузы = 25 …30 А; f = 2 …10 Гц; vсв = 5 …10 м/ч. Сварку алюминия с медью выполняют через третий металл — цинк толщиной 50...60 мкм, который предварительно гальваническим путем наносится на разделанную V-образную кромку с углом раскрытия 30° медной детали. Процесс ведется таким образом, чтобы расплавлялся алюминий, что достигается смещением оси электрода от оси шва на расстояние 0,5…0,6 толщины свариваемого металла в сторону медной детали. В качестве присадки используется проволока марки АД1. Сварка листов толщиной 6 мм ведется в два слоя на параметрах режима: dW э = 5 мм; dприс= 2,5 мм; смещение оси электрода от оси стыка в сторону меди — 3…4 мм; Iсв=270… 290 А; Uд=15 …16 В; vсв=7 … 8 м/ч; QAr= 8 …10 л/мин.; ток — переменный. Цинковые покрытия служат барьером, препятствующим взаимодействию между алюминием и медью, так что между движущейся сварочной ванной и медью создается жидкая прослойка цинка, улучшающая смачивание поверхности меди алюминием. Прочность сварного соединения — на уровне этого показателя для алюминия.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

СВАРКА ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

169

Современная технология сварки алюминия с титаном предполагает ведение процесса сварки-пайки, при котором происходит взаимодействие жидкого алюминия с твердым титаном. При кратковременном контактировании количество интерметаллидов TiAl3 может быть существенно снижено, а толщина образующейся прослойки — невелика. Возможно получение стыковых, тавровых и нахлесточных соединений. Причем в качестве присадки используется алюминиевая проволока марки АК5, а сварочная дуга смещается в сторону алюминиевой детали, чтобы не допустить расплавления титана. Температура его нагрева не должна превышать 1100° — этого достаточно для надежного смачивания титана жидким алюминием. При сварке «на весу» для уменьшения проплавления алюминиевой кромки применяются специальные внутренние или наружные холодильники в виде стальной или медной подкладки или кольца. Их размеры определяются экспериментально в зависимости от теплопроводных свойств материалов и режима сварки. Так при сварке разнотолщинных сварных соединений, где листы из алюминия АД1 толщиной 8 мм соединяются с листами из титана ВТ1-0 толщиной 2 мм внахлестку, процесс ведется на таких параметрах режима: dW э= 3 мм; dприс= 3 мм; Iсв= 190…200 А; vсв=10…12 м/ч; расход аргона в горелку — 10 л/мин, на поддув —5 л/мин. При этом сварочная дуга перемещается на поверхности алюминия при ее смещении от стыка в пределах 1…2 мм в сторону алюминия. Хотя полностью избежать образования интерметаллидов невозможно, наличие их в разрозненном виде и в небольших количествах не сказывается на работоспособности такого разнородного соединения. Сварко-пайкой можно получить и непосредственные соединения титан — медь. Свариваемые детали из титана ОТ4-1 толщиной 2 мм и меди М1 толщиной 1 мм плотно собираются внахлестку с помощью специальных прижимов и крепятся к подкладке. Электрод смещается от оси шва в сторону меди на 1,5 мм. Сварку ведут на постоянном токе прямой полярности на параметрах режима: dW э= 2 мм; Iсв= 95…100 А; Uд = 8…8,5 В; vсв= 0,6 м/ч; расход аргона в горелку — 6 л/мин, на поддув — 2 л/мин.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

170

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

9.8.4. Сварка в среде защитных газов плавящимся электродом Сварку меди и ее сплавов можно осуществлять в аргоне, гелии и азоте; в целях повышения производительности и экономии аргона рекомендуется использовать газовую смесь 70…80 % АR + 30…20 % N2, однако лучшее формирование шва достигается при сварке в аргоне и гелии. Присадкой является проволока из бронзы БрКМц3-1. Перед сваркой требуется подогрев кромок до 200...500 oС, остальные параметры режима приведены в табл. 9.100. 9.100. Ориентировочные параметры режима автоматической сварки меди в защитных газах

s, мм

dэ, мм

Ісв, А

Uд, В

vсв, м/ч

Защитный газ

Q, л/мин

1…3

0,8…1,2

80…150

20…25

35…25

Аргон + азот

8…10

250…320

24…27

20…25

То же

10…12

2…3

350…550

32…37

18…22

Аргон

14…18

1,6…3

300…500

32…38

18…22

Гелий

30…40

1,5…3

270…500

32…38

18…22

Гелий

30…40

1,5…3

280…500

32…39

18…22

Азот

14…16

2…4

350…680

32…39

16…18

Аргон

14…18

2…4

350…650

34…42

16…20

Гелий + азот

25…35

5…6

8

12…14

16…20

1…1,6 1…1,4

Для механизированной сварки высокопрочной коррозионно-стойкой бронзы марки БрАНМцЖ8,5-4-4-1,5 разработана специальная композитная проволока, обеспечивающая получение сварного шва того же самого состава при сварке металла толщиной до 40 мм на режиме: dэ = 2,8 мм; Ісв = 350…380 А; Uд = 24…26 B; QAr = 16…17 л/мин. Сварка титана и его сплавов может быть рекомендована при изготовлении изделий толщиной более 3…4 мм. Она выполняется только в среде чистого аргона или гелия, причем формирование шва зависит от рода газа. В гелии швы имеют более плавный переход от усиления к основному металлу, в то время как в аргоне шов характеризуется более глубоким и узким

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

171

СВАРКА ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

проваром. Сварку ведут присадочной проволокой марки ВТ1-00 на параметрах режима, приведенных в табл. 9.101. 9.101. Ориентировочные параметры режима автоматической сварки в защитных газах стыковых соединений титана без разделки кромок

s, мм

dэ, мм

Iсв, A

Uд, В

vсв, м/ч

Вылет электрода, мм

Q, л/мин

3…8

1,6

350…450

28…36 22…28

25…40

20…25

30…40 20…30

10…12

1,6…2

440…520

38…40 30…34

20…35

20…28

70…90 35…45

15

3

600…650

42…48 30…32

25…30

25…30

70…100 35…50

Примечание. В числителе — при сварке в гелии, в знаменателе — в аргоне.

При сварке в монтажных условиях рекомендуется использовать импульсно-дуговой процесс в гелии на параметрах режима, приведенных в табл. 9.102. 9.102. Ориентировочные параметры режима механизированной импульсно-дуговой сварки тавровых соединений титановых сплавов электродом диаметром 1,2 мм

s, мм 4…9 10…16

Подготовка кромок С разделкой и полным проваром корня шва

Катет шва, мм 4…7

4…8 9…10

60…70

U д, В

vсв, м/ч

27…32 35…40

90…100 30…32 20…30 90…100 30…32 20…30

18…46 3

Iсв, A

Без разделки с неполным проваром корня шва

3…4

60…80

27…32 30…35

5…6

60…80

27…32 30…35

6…7

60…80

27…32 30…35

Примечание. Ток «дежурной» дуги — 40…45 А; расход гелия 15…18 л/мин.

Сварка производится в палатке для исключения сдувания защитной струи с плавильного пространства. В остальных случаях нужно пользоваться накидными камерами с контролированной атмосферой. Алюминий и его сплавы толщиной более 4 мм рекомендуется сваривать в среде аргона или в смеси 30 % Аг + 70 % Не, а в качестве присадки использовать проволоки согласно табл. 4.7. По сравнению со сваркой вольфрамовым

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

172

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

электродом сварные швы на 15 % менее прочные за счет большего перегрева электродного металла при переходе через дуговой промежуток, но преимуществом является более надежное перемешивание сварочной ванны и большая производительность, особенно при импульсно-дуговом процессе. Применение проволок с модификаторами (цирконием, титаном, бором) увеличивает стойкость сварных швов против кристаллизационных трещин. Параметры режима механизированной сварки алюминия и его сплавов приведены в табл. 9.103 и 9.104. 9.103. Ориентировочные параметры режима механизированной аргонодуговой сварки алюминия и его сплавов Тип соединения

dэ, мм Iсв, A

s, мм

Uд, В

vсв, м/ч Q, л/мин

Число проходов

Полуавтоматическая сварка Стыковое без разделки

4…6

1,5…2 140…240 19…22

…

6…10

2

8…12

1,5…2 220…300 22…25

…

8…12

2

Стыковое с V-образной разделкой на подкладке

10…12

2

260…280 21…25

…

8…12

3…4

Стыковое с X-образной разделкой

12…16

2

280…360 24…28

…

10…12

2…4

1,5…2 200…260 18…22

…

6…10

1

Тавровое, угловое, внахлестку

4…6 8…16

2

270…330 24…26

8…12

2…6

20…30

2

330…360 26…28

12…15

10…40

Автоматическая сварка Стыковое без разделки

1,5…2 140…300 20…25 2

15…25

8…10

2

280…300 20…25

15…20

8…10

2

Стыковое с V-образной разделкой на подкладке

6…10

2…2,5 240…430 25…29

15…20

8…10

1

Стыковое с Х-образной разделкой

12…16 2…2,5 270…300 24…26

12…15

12…20

2…4

20…25 2,5…4 350…520 26…30

10…20

28…30

2…4

30…40 2,5…4 420…540 27…30

10…20

28…30

3…5

Тавровое

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

4…6 8…12

4…6

1,

200…260 18…22

20…30

6…10

1

8…12

25

270…300 24…26

20…25

8…12

1…2

173

СВАРКА ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

9.104. Ориентировочные параметры режима полуавтоматической импульсно-дуговой сварки алюминия и его сплавов при частоте импульсов 100 Гц

s, мм

dэ, мм

Iсв, A

Uд, В

QAr, л/мин

Число проходов

4…6

1,4…1,6

130…180

19…22

10…14

2

с V-образной разделкой на подкладке

8…12

1,4…1,6

150…280

20…24

12…14

2…3

с Х-образной разделкой

14…20

2…2,5

240…300

22…24

14…16

4…6

Тавровое без разделки

4…8

1,6…2

150…240

21…23

12…16

2…4

Угловое

8…12

1,6…2

200…260

19…22

12…14

2…4

Тип соединения Стыковое: без разделки

Магниевые сплавы целесообразно сваривать этим способом при изготовлении конструкций с толщиной стенки, начиная с 6 мм, на параметрах режима, обеспечивающих струйный перенос металла (табл. 9.105). 9.105. Ориентировочные параметры режима механизированной сварки магниевых сплавов в аргоне dэ, мм

Iсв, A

vп.э, м/ч

Uд, В

Q, л/мин

1.2

180…200

1260

24…28

8…10

1,6

220…265

810

24…28

10…12

2,4

325…350

490

24…28

12…14

3,2

420…440

440

26…30

16…18

Следует иметь в виду, что скорость плавления магниевой проволоки вдвое больше, чем алюминиевой при том же токе. Надежная защита плавильного пространства обеспечивается при расстоянии сопла до поверхности изделия, равном 10…15 мм, и при расстоянии от токоведущего мундштука до среза сопла 5…10 мм. Листы толщиной 6…10 мм сваривают без разделки кромок, 10…20 мм — с V-образной разделкой, с углом 50…60o и притуплением 2…6 мм, больше 20 мм — с X-образной разделкой с углом 60…80o и притуплением 2…3 мм. Электрод устанавливают по отношению к изделию под углом 90o при сварке стыковых соединений без разделки или с незначительной разделкой. При большой глубине разделки сварку ведут вперед с углом 7…15° к вертикали. Импульсно-дуговую сварку рекомендуется производить в смеси 75 % Ar + 25 % He. Сварка плавящимся электродом КМ позволяет более существенно влиять на состав сварного шва по сравнению со сваркой неплавящимся электродом. Так, детали из КМ Al + 18,4 % карбида кремния собираются встык

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

174

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

с зазором, а сварка ведется плавящимся электродом марки АМг3 в аргоне на параметрах режима: Iсв=100…110 А; Uд = 19…20 В; vсв= 18…22 м/ч; QAr = 16…19 л/мин. Хотя в процессе сварки вследствие действия дуги возможен выброс некоторого количества волокон из ванны, для компенсации потерь армирующий материал подают в хвостовую низкотемпературную часть ванны с помощью инжекции, шнекового механизма и т.п. Возможно и предварительное нанесение на свариваемые кромки смеси армирующего материала, порошка матрицы и связующего вещества, а также легирующих добавок, которые вызывают или задерживают смачивание волокон. В качестве связующих используют клей, пасты, этиловый спирт. Для сварки КМ с объемной долей магния 41% и волокон Al2O3 толщиной 12,7 мм на параметрах режима: Iсв = 90…100 А; Uд = 20…22 В; QAr= 5 л/мин, — используют плавящийся электрод, состоящий из магниевой трубки со смесью матричного порошка с волокнами Al2O3.

9.8.5. Сварка под слоем флюса Сварка меди толщиной 4…10 мм может выполняться под стандартными сварочными плавленными флюсами марок АН-348А, ОСЦ-45, АН-20С, АН-26С; для больших толщин рекомендуется использовать специальный флюс сухой грануляции марки АНМ-13. В качестве присадки применяют нагартованную медную проволоку согласно табл. 4.6. Условия сварки и параметры режима приведены в табл. 9.106. 9.106. Ориентировочные параметры режима автоматической сварки меди Тип соединения Подготовка кромок

s, мм

dэ, мм

Iсв, A

U д, В

vсв, м/ч

Стыковое

5…6

4

500…550

38…42

40…45

10…12

4…5

700…800

40…44

15…20

16…20

4…5

850…1000

45…50

8…12

25…30

6

1000…1100

45…50

6…8

35…40

6

1200…1400

48…55

4…6

Без разделки U-образная

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

175

СВАРКА ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Окончание табл. 9.106 Тип соединения Подготовка кромок Угловое

s, мм

dэ, мм

Iсв, A

U д, В

vсв, м/ч

V-образная

16…20

4…5

850…1000

45…50

8…12

U-образная

25…30

6

1000…1100

45…50

6…8

35…40

6

1200…1400

48…55

4…6

45…60

6

1400…1600

48…55

3…5

Для формирования обратной стороны шва применяются графитовые подкладки или флюсовые подушки, величина зазора при этом не должна превышать 1 мм. Латуни достаточно хорошо свариваются под флюсами марок АН-20, МАТИ-53 в сочетании с проволоками из бронз БрКМц3-1, БрОЦ4-3, БрАМц9-2; за один проход можно сварить без разделки кромок металл толщиной до 12 мм, при больших толщинах нужна V-образная или Х-образная разделка. Параметры режима сварки латуней приведены в табл. 9.107. 9.107. Ориентировочные параметры режима сварки латуней под флюсом АН-20 проволокой БрОЦ4-3 Подготовка кромок Без разделки

С V-образной разделкой

s, мм dэ, мм

Iсв, A

U д, В

vсв, м/ч Количество проходов

3…4

1,5

160…200

24…26

20

1

8

1,5

360…380

26…28

20

1

12

2

450…470

30…32

25

1

18

2

360…425

30…32

25…28

2

18

3

650…750

30 34

30

2

Алюминиевые бронзы марок БрАМц9-2, БрАЖ9-4. БрАЖМц10-3-1,5 сваривают пол флюсом AН-20, используя проволоку БрАМц9-2 диаметром 5 мм. При этом высота слоя флюса не должна превышать 25…30 мм для лучшего газоудаления (табл. 9.108). 9.108. Ориентировочные параметры режима сварки алюминиевых бронз

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Кромка

s, мм

Iсв, A

Uд, В

vсв, м/ч

Примечание

Без разделки

10

450…470

35…36

25

Двухсторонняя сварка

V-образная

15

550…570

35…36

25

Первый проход

650…670

36…38

20

Второй проход

650…670

36…38

25

Подварочный шов

176

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Окончание табл. 9.108 Кромка

s, мм

Iсв, A

U д, В

vсв, м/ч

Примечание

Х-образная

25

750…770

36…38

25

Первые проходы

800…820

36…38

20

Вторые (внешние) проходы

Для сварки никеля разработан специальный керамический флюс марки ЖН-1, который используется в сочетании с проволоками марок НП-1, HП-2 или НМц2,5 на параметрах режима, приведенных в табл. 9.109. 9.109. Ориентировочные параметры режима сварки соединений из никеля

Подготовка кромок

s, мм

dэ, мм

Iсв, A

vсв, м/ч

Без разделки

5…6

3

340…370

23…24

V-образная

7…10

4

400…470

22…23

11…12

4…5

480…530

19…21

Примечание. Напряжение дуги Uд = 30…34 В.

Сварку никелевых сплавов можно производить, используя основные и бескислородные плавленные флюсы для сталей в сочетании с проволоками, близкими по составу, швами небольших сечений — во избежание перегрева и роста зерна. Сварку титана и его сплавов под флюсом можно производить от 3…4 до 30…40 мм, для чего используют флюсы, где основным компонентом является CaF2 (до 90…95%). Высота слоя флюса должна быть не меньше вылета электрода, который для электрода диаметром 3…4 мм составляет 17… 19 мм, а для электрода диаметром 5 мм — 20…22 мм. В качестве присадки используют проволоку марки ВТ1-00. Часто используется комбинированная газофлюсовая защита; благодаря специальному устройству бункера флюс продувается аргоном, что исключает попадание в плавильное пространство воздуха. Металл толщиной до 10…12 мм сваривают однопроходной сваркой без разделки кромок, до 20… 25 мм — двухсторонними швами с Х-образной разделкой с углом 90° и притуплением 3…5 мм. Параметры режима сварки приведены в табл. 9.110.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

177

СВАРКА ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

9.110. Ориентировочные параметры режима автоматической сварки стыковых швов на титане под флюсом АНТ-1

Метод сварки

s, мм

dэ, мм

Iсв, A

Uд, В

vсв, м/ч

На остающейся подкладке

3…4

2,5

240…290

30…32

45 55

На медной подкладке

4…6

3

340…420

32…34

45…55

8

4

590…600

30…32

40…50

10…12

3

440…500

32…34

45…50

16…20

4

590…610

30…34

40…45

Двухсторонняя

Сварка алюминия может осуществляться двумя принципиально отличными способами: по слою флюса и под слоем флюса с использованием в обоих случаях флюсов, содержащих галогены (табл. 9.111). 9.111. Составы некоторых флюсов для автоматической сварки алюминия и его сплавов на постоянном токе обратной полярности Содержание компонентов, % по массе Марка

*

NaCl

KCl

Na3AlF6

BaCl2

SiO2

АН-А1

20

50

30

—

—

МАТИ-10

—

30

2

68

—

ЖА-64*

17

43

36

—

4

Керамический для сварки под флюсом.

Первая технология применяется при изготовлении цистерн, котлов и других толстостенных конструкций из технического алюминия и его сплава АМц толщиной 10…30 мм (без предварительного подогрева). Сварку ведут одной проволокой на стальных подкладках двухсторонними швами (табл. 9.112). 9.112. Ориентировочные параметры режима автоматической сварки по флюсу Слой флюса, мм s, мм

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

dэ, мм

Iсв, A

vсв, м/ч

10…12

1,6…1.8

220…280

14…18

2…2,8

20…25

3…3.5

высота

ширина

18…19

9…10

27…28

300…450

15…17

11…12

30…42

450…550

13…14

14…16

40…46

178

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Сварку можно вести расщепленной дугой, при этом снижаются требования к точности сборки деталей и их прижиму к подкладке (табл. 9.113). 9.113. Ориентировочные параметры режима автоматической сварки расщепленной дугой по флюсу односторонним швом на флюсовой подушке Слой флюса, мм

dэ, мм

Расстояние между осями электродов, мм

12

1,6

7…9

320…340 34…36

16

2

8…10

20

2,5

9…12

s, мм

Iсв, A

U д, В

vсв, м/ч

высота

ширина

17…18

30

11

400…450 38…40

15…16

42

12

460…500 38…40

12…14

46

16

При этом способе дуга горит полуоткрытой, обеспечивая хорошее газоудаление из сварочной ванны, но сварщик должен защищаться от светового излучения маской или щитком. Для сварки этим способом разработан трактор ТС-33, который снабжен бункером со специальным дозатором высоты и ширины слоя флюса, подающим механизмом тянущего типа, специальным мундштуком и газоотсасывающим устройством. Сварка под флюсом (закрытой дугой) выполняется при высокой плотности тока, благодаря чему достигается глубокое проплавление и не требуется разделка кромок. Сварка выполняется расщепленной дугой на параметрах режима, приведенных в табл. 9.114. 9.114. Ориентировочные параметры режима автоматической сварки расщепленной дугой на скорости сварки 13 м/ч Толщина металла, мм

dэ, мм

I св, A

Uд, В

14

2,5

550…620

28…34

34

3

1100…1200

32…36

40

3

1400…1500

34…38

50

3

1800…1900

36…38

В качестве присадки во всех случаях применяют проволоки согласно табл. 4.7 соответственно составу свариваемых сплавов, так что качество сварных швов независимо от разновидностей сварки вполне удовлетворительное.

9.8.6. Электрошлаковая сварка Электрошлаковая сварка меди требует использования увеличенной погонной энергии, что обеспечивается применением пластинчатого электрода или плавящегося мундштука. Необходимое тепловыделение и достаточное

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

179

СВАРКА ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

оплавление соединяемых кромок и рафинирование сварного шва достигается применением специального легкоплавкого флюса марки AН-M10 на основе фторидов щелочноземельных металлов (50…70% NaF, 10…20% LiF, 10…20% CaF2, 5…10 % SiО2, 3 % CaO). В качестве формирующих устройств служат графитовые пластины. Медные заготовки сечением 140×160 мм были сварены пластинчатым электродом толщиной 18 мм на повышенном сварочном токе 8000…10000 А, напряжении на шлаковой ванне Uш.в = 40… 50 В при зазоре 55…60 мм и глубине шлаковой ванны hш.в = 60…70 мм. Сварка никеля и его сплавов выполняется проволочными электродами, например, НМц5 (для борьбы с серой), пластинчатыми электродами и под фторидными флюсами марок АНФ-5, АНФ-8 и др. Параметры режима и техника сварки близки к тем, которые применяют при сварке сталей. Сварка титана и его сплавов может быть выполнена всеми разновидностями электрошлаковой сварки под тугоплавкими фторидными флюсами марок АНТ-2, АНТ-4, АНТ-6 с дополнительной защитой плавильного пространства, нагретой поверхности шва около ползунов и титанового электрода на участке вылета аргоном (табл. 9.115). 9.115. Ориентировочные параметры режима электрошлаковой сварки титана и его сплавов на переменном токе

s, мм

Количество электродных проволок, шт

Iсв, A

Uш.в, В

hш.в, мм

QAr, л/мин

Проволочный электрод диаметром 5 мм 60…80

1

760…830

30…34

30…40

4…5

100…160

2

1520…1660

30…34

30…40

5…10

Пластинчатый электрод 50…80

—

1600…2000

16…18

20…30

7…10

80…100

—

2000…2400

16…18

20…30

10…12

100…120

—

2400…2800

16…18

20…30

12…14

Плавящийся мундштук 100…200

1…2

2500…3000

19…22

30…40

25…35

200…300

3

4700…7000

19…22

30…40

45…50

Поскольку фторидные шлаки обладают высокой жидкотекучестью, зазоры между формирующими подкладками, ползунами и кромками свариваемых деталей не должны превышать 0,5 мм. Для улучшения пластичности и вязкости некоторых двухфазных титановых сплавов после сварки производят диффузионный отжиг при температуре 750…850°С. Для электрошлаковой сварки титана разработаны специальные установки.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

180

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Электрошлаковая сварка алюминия и его сплавов осуществляется пластинчатым электродом с использованием флюса марки АН-А301 (60 % КСl, 5…30 % ВаС12, 10…40% LiCl, 2…20% LiF). Процесс ведется на погонной энергии большей, чем для стали, пластины изготовлены из металла того же самого состава. При сварке чистого алюминия достигается равнопрочностъ сварного шва и основного металла, для сплавов типа АМг прочность шва составляет 70…90%.

9.9. Технология наплавки, напыления и металлизации Наплавку используют, как для восстановления изношенных размеров, так и для создания износостойкого слоя в целях повышения срока службы деталей машин. Она эффективна лишь в случае, если масса наплавленного металла не превышает 3…6 % общей массы детали. Для выполнения наплавки задаются те же самые параметры режима, что и для сварки, но при их назначении следует учитывать некоторые особенности. 1. Род тока, полярность. Большая производительность достигается на постоянном токе прямой полярности, более дешевый и доступный процесс — на переменном токе, но для электродов с основным покрытием и основных флюсов, используемых для наплавки легированных сталей и сплавов, требуется только постоянный ток обратной полярности. При этом уменьшается производительность и увеличивается доля участия основного металла в наплавленном слое, а это вынуждает увеличивать количество слоев. 2. Диаметр электрода. Его увеличение повышает производительность, уменьшает долю участия основного металла, иногда наплавку ведут, например, небольшими электродами малого диаметра, собранными в «пучок». 3. Сварочный ток. Его увеличение повышает производительность, но и увеличивает глубину проплавления основного металла. 4. Напряжение на дуге. Увеличение этого параметра уменьшает долю участия основного металла, но появляется угроза выгорания легирующих элементов, особенно высокоактивных в дуговом промежутке. 5. Скорость сварки. При ее увеличении ухудшается формирование шва и наплавленной поверхности. 6. Смещение электрода с зенита. Важный параметр при наплавке цилиндрических поверхностей осуществляется в сторону, противоположную направлению вращения, обеспечивает надежное удержание сварочной ванны и формирование наплавленного валика. 7. Шаг наплавки и величина перекрытия валика. Обеспечивают заданную высоту наплавленного слоя и степень однородности химического состава наплавленного металла. Поэтому необходимо, чтобы параметры режима и техника наплавки обеспечивали наименьшее проплавление основного металла, максимальное сохранение легирующих элементов, хорошее форми-

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

181

ТЕХНОЛОГИЯ НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

рование наплавленной поверхности, минимальные припуски для дальнейшей механической обработки детали. Рациональный способ легирования наплавленного слоя и технология наплавки зависят от условий эксплуатации деталей, их размеров и конфигурации, допустимого износа и его характера, наличия необходимых материалов и оборудования и т.д. Наиболее распространенным, особенно в монтажных, полевых условиях или при небольших объемах наплавочных работ, является ручная дуговая наплавка с использованием покрытых электродов, как общего назначения (см. табл. 2.7…2.11), так и специальных (табл. 2.14). Производительность процесса — 0,3…2,0 кг/ч. Ручная дуговая наплавка графитовым электродом порошками и их смесями выполняется на постоянном токе прямой полярности на режиме: dэ = 10…15 мм, Iсв = 180…210 A, Uд = 27…30 В. Толщина слоя порошка 7…9 мм, а толщина наплавленного слоя 2…3 мм. Производительность процесса 1…1,5 кг/ч. При наплавке высоколегированных сплавов вольфрамовым электродом в аргоне используют литые прутки (см. табл. 5.12). Производительность процесса 0,3…0,8 кг/ч. Гранулированные порошки и их смеси можно использовать и для индукционной наплавки, особенно при ремонте и изготовлении органов землеройных машин и сельскохозяйственной техники. Производительность процесса высока (9…10 кг/ч). Для стационарных, цеховых условий, при больших объемах наплавочных работ используют механизированные способы наплавки материалами, приведенными в гл. 5. Параметры режима наплавки приведены в табл. 9.116, 9.117. 9.116. Параметры режима механизированной дуговой наплавки цилиндрических поверхностей небольшого диаметра Диаметр детали, мм

sнап.сл, мм

dэ, мм

Смещение проволоки с зенита, мм

Iсв, А

U, В

vн, м/ч

Наплавка под флюсом

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

40…70

1,5…2,5

1,2…2,5

3…8

120…210

26…28

16…24

70…100

1,5…2,5

1,2…2,5

8…15

160…270

28…30

16…30

150…200

2…3

1,2…2,5

20…30

230…350

30…32

16…32

200…300

2…3

1,2…2,5

30…40

270…380

30…32

16…35

182

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Окончание табл. 9.116 Диаметр детали, мм

sнап.сл, мм

dэ, мм

Смещение проволоки с зенита, мм

Iсв, А

U, В

vн, м/ч

Наплавка в углекислом газе 10…15

0,8

0,8

2

70…80

17…18

20…25

20…25

0,8…1

0,8

3,5

85…90

17…18

20…25

30…40

1

0,8

5…8

85…90

17…18

20…25

30…40

1…1,2

1

5…10

95…100

17…18

20…30

Вибродуговая наплавка Внутренний не менее 50 Наружный не менее 15

0,5…1

1,6

—

140…160

15…17

31…32

1…1,5

1,8

—

160…180

15…17

31…32

9.117. Параметры режима автоматической наплавки под флюсом Электродный материал

dэ (для ленты — размер), мм

Iсв, А

U, В

Цельнотянутая проволока

2,0

300…400

28…34

3,0

300…600

30…36

4,0

400…800

34…40

5,0

500…1000

36…45

2,6

260…320

24…26

2,8

260…340

20…26

16…30

3,0

280…350

22…26

15…25

3,6

320…400

28…36

15…30

4,0

330…480

30…36

25…40

5,0

480…560

30…36

20…28

6,0

580…670

30…36

20…28

Плющенка

2,5×6

400…600

25…34

12…25

Холоднокатаная лента

30×0,5

520…560

32…34

40×0,7

550…650

32…34

50×0,7

650…750

34…36

60×0,5

850…620

32…34

65×0,7

950…1050

36…38

80×0,7

980…1200

34…36

100×0,7

1250…1350

38…40

Порошковая проволока

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

vн, м/ч

15…60

12…18

10…14

183

ТЕХНОЛОГИЯ НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

Окончание табл. 9.117 Электродный материал Порошковая лента

Спеченная лента

dэ (для ленты — размер), мм

Iсв, А

U, В

vн, м/ч

14×4

700…1000

32…36

15…30

20×4

600…1000

28…36

15…40 15…20

45×3

900…1050

34…36

30×0,8…1,2

360…600

28…32

60×0,8…1,2

720…900

28…32

80×0,8…1,2

880…1200

28…32

15…30

Производительность способов наплавки составляет: плавящимся электродом в защитных газах и самозащитной проволокой 1,5…6 кг/ч, автоматической под флюсом и проволокой 3…8 кг/ч, проволокой с порошком 13…25 кг/ч, лентой 5…20 кг/ч. При этом следует иметь в виду, что использование самозащитной порошковой проволоки позволяет выполнять наплавку в полевых условиях часто без демонтажа изношенной детали с механизма, что значительно ускоряет и удешевляет проведение ремонтных работ. Наиболее производительным способом, позволяющим за один раз наплавлять слой толщиной 30…40 мм, является электрошлаковая наплавка, однако она требует сложных устройств и высокой квалификации оператора-наплавщика. Производительность составляет 15…30 кг/ч, а в отдельных случаях может достигать 120…150 кг/ч. В некоторых случаях возникает необходимость в нанесении слоя покрытия небольшой толщины, что достигается использованием способов дуговой металлизации и плазменного напыления. Последнее может выполняться с использованием порошков и проволок, причем эта технология является наиболее эффективной с энергетической точки зрения (табл. 9.118). 9.118. Сравнительная характеристика некоторых электротермических способов нанесения покрытий Плазменная металлизация Показатель

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Электродуговая наплавка

проволокой порошком нейтральной

токоведущей

КПД нагрева материала, %

20…40

2…4

3…5

8…10

Коэффициент использования материала, %

70…80

20…60

50…75

50…75

Производительность, кг/ч

3…4

4…6

6…8

8…10

Энергозатраты по нанесению 1 кг покрытия, 104 Дж

7…8

12…14

10…12

4…5

184

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Технология плазменного напыления состоит из нескольких последовательных операций: подготовки порошков (сушка, просеивание и охлаждение — все это за 2—3 ч до напыления), подготовка поверхности (обезжиривание, травление, пескоструйная, дробеструйная, механическая обработка, подогрев), нанесение покрытия на режимах, приведенных в табл. 9.119. За один проход плазмотрона наносится слой толщиной 15…100 мкм. При нанесении самофлюсующихся порошков для повышения прочности сцепления и снижения пористости проводят оплавление покрытий (газовым пламенем, плазмотроном, в печи, ТВЧ и в соляных ваннах). Общим правилом при плазменной наплавке и напылении является предварительный подогрев деталей до температуры 450…600 oС в зависимости от их размеров и формы: после напыления они загружаются в печь с температурой 550…650 oС, которая потом поднимается до 700…750 oС; детали выдерживаются на протяжении 2…3 ч и медленно охлаждаются с печью.

9.119. Параметры режима нанесения материалов плазменным напылением

Напыляемый материал

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Qг (рабо- Qг (трансРазмер частиц Дистанция чего), портируюпорошка, мкм напыления, мм 3 3 м /ч щего), м /ч

I, А

U, В

Сталь

180

70

1,8 (Ar)

0,25

*

140

Серебро

250

35

1,8 (Ar)

0,20

63…80

100

Медь

300

35

1,8 (Ar)

0,24

63…80

150

Бронза

300

28

1,8 (Ar)

0,24

63…80

150

Хром

350

30

2,2

0,33

40…80

120

Никель

380

29

1,8

0,27

40…100

120

Латунь

150

28

1,8 (Ar)

0,24

63…80

150

Нихром

300

29

1,8

0,27

40…100

120

Борид хрома

400

28

1,8

0,33

40…63

120

Борид ниобия

260

80

2,2

0,36

20…63

90

Борид титана

400

27

1,8

0,36

40…63

75

Борид циркония

450

27

1,6

0,30

63…80

100

Оксид титана

450

27

2,2

0,30

40…63

100

Оксид тантала

260

80

2,2

0,36

20…63

75

Оксид алюминия, кремния

400

35

2,1

0,27

63…80

110

185

ТЕХНОЛОГИЯ НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

Окончание табл. 9.119 Напыляемый материал

Qг (рабо- Qг (трансРазмер частиц Дистанция чего), портируюпорошка, мкм напыления, мм 3 3 м /ч щего), м /ч

I, А

U, В

Оксид циркония

400

32

2,4

0,36

40…80

100

Силицид молибдена

400

26

1,3

0,30

40…80

100

Карбид хрома

250

29

2,2

0,33

40…63

90

Самофлюсующиеся сплавы

350

30

2,2

0,36

40…120

150…180

* Напыление проволокой диаметром 1,6 мм. Примечание. Неуказанный рабочий газ — азот или воздух, транспортирующий — то же.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Г Л А В А

Д Е С Я Т А Я

ГАЗОВАЯ СВАРКА

При газовой сварке расплавление основного и присадочного металла осуществляется в результате использования тепла, которое выделяется при сгорании в атмосфере кислорода горючих газов, паров бензина или керосина в специальных горелках. Регулируя соотношение горючих веществ и кислорода, можно получить различные виды пламени: нормальное (восстановительное), окислительное и науглероживающее, и за счет этого выполнять сварку без дополнительных покрытий или флюсов. Газовую сварку применяют, главным образом, при небольших объемах работ, изготовлении тонкостенных изделий, трубопроводных и сантехнических работах и т.д.

10.1. Газы для газопламенной обработки, их свойства и условия хранения Для сварки используют горючие вещества, свойства которых приведены в табл. 10.1, а возможности их использования при сварке различных материалов — в табл. 10.2. Наибольшая температура достигается при сгорании газов в атмосфере кислорода — газообразного 1, 2, 3 сорта согласно ГОСТ 5583-78 и жидкого 1 и 2 сорта по ГОСТ 6331-78. 10.1. Свойства горючих газов, их заменителей, кислорода и условия их хранения

Вещество

Максимальная температура пламени, °С с воздухом c кислородом

Ацетилен Водород

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Состояние вещества в емкости

Рабочее давление, МПа

Цвет емкости

Резьба присоединительного штуцера

2325

3150

Растворенный

2,5

Белый

Присоединяется хомутом

—

2400…2600

Сжатый

15

Темнозеленый

∅ 21,8 мм, 14 ниток на 1'', левая

187

ГАЗЫ ДЛЯ ГАЗОПЛАМЕННОЙ ОБРАБОТКИ, ИХ СВОЙСТВА И УСЛОВИЯ ХРАНЕНИЯ

Окончание табл. 10.1

Вещество

Максимальная температура пламени, °С с воздухом c кислородом

Состояние вещества в емкости

Рабочее давление, МПа

Цвет емкости

Резьба присоединительного штуцера

Метан

1875

2400…2500*1

Сжатый

15

Красный

»

Пропан

1925

2700…2800*1

Жидкий

1,6

»

»

—

2400…2500

»

1,6

»

»

Шаровый

М12

Бутан

*2

Керосин

1930

2400…2450

»

0,3

Бензин

1970

2500…2600

»

0,3*2

»

М12

—

—

Сжатый

15

Голубой

3/4'', правая

Кислород *1 *2

При подогревании смеси. В бачке.

10.2. Возможность использования различных горючих веществ для газовой сварки материалов Свариваемые материалы Стали: низкоуглеродистые

Ацетилен Водород

Природный и Пропанобутано- Керосин, городской газ вые смеси бензин

+

+

±

+

+

+

+

–

–

–

Чугуны

+

+

+

+

+

Алюминий и его сплавы

+

±

±

+

+

Магниевые сплавы

+

–

±

+

+

легированные и высоколегированные

Медь

+

–

–

–

–

Латуни

+

+

+

+

+

Бронзы

+

+

+

+

+

Никель, нихром

+

–

–

–

–

Свинец

+

+

+

+

+

Цинковые сплавы

+

+

+

+

+

Серебро

+

–

–

–

–

Стекло

+

+

+

+

+

Примечания. 1. «+», «–», «±» — использование данного горючего газа целесообразно, нецелесообразно и ограничено соответственно. 2. Для сварки используется осветительный керосин. При работе на тракторном керосине сварочная аппаратура забивается смолистыми веществами.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

188

ГАЗОВАЯ СВАРКА

10.2. Оборудование и аппаратура для сварки Основным инструментом газосварщика является сварочная горелка — устройство для смешивания горючего газа или паров горючей жидкости с кислородом и создания сварочного пламени (табл. 10.3). Технические характеристики безынжекторных и инжекторных горелок согласно ГОСТ 1077-79 приведены в табл. 10.4 и 10.5, сварочных горелок, работающих на газах (заменителях ацетилена), — в табл. 10.6. Кроме того, практикуется использование специальных комплектов для сварочных и резательных работ (табл. 10.7). 10.3. Технические характеристики универсальных ацетилено-кислородных горелок Тип горелки*1

Модель горелки*2

Номера наконечников

Масса, кг, не более

Внутренний диаметр присоединительного рукава, мм

Г1 (микромощности)

ГС-1

000; 00; 0

0,4

4

Г2 (малой мощности)

Г2-04

0; 1; 2; 3; 4

0,7

6

Г3 (средней мощности)

Г3-03

1; 2; 3; 4; 5; 6; 7

1,2

9

Г4 (большой мощности)

ГС-4

8; 9

2,5

9

*1

Горелка типа Г1 — безынжекторные, остальных типов — инжекторные. Горелка ГС-4 предназначена для подогрева. Конструкция горелки Г2-04 подобна конструкции ранее выпускающимся горелкам Г2-02, «Звездочка», «Малютка». *2

10.4. Техническая характеристика безынжекторных горелок типа Г1 Толщина свариваемой низкоуглеродистой стали, мм

Номер наконечника

До 0,1 0,1…0,2 0,2…0,6

000 00 0

Qг , л/ч

р, МПа, на входе в горелку

ацетилена

кислорода

ацетилена

кислорода

5…10 10…25 25…60

6…11 11…28 28…65

0,01…0,1

0,01…0,1

10.5. Технические характеристики инжекторных горелок Толщина свариваемой Номер низкоуглеродистой наконечника стали, мм

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Qг , л/ч ацетилена

кислорода

0,2…0,5

0

40…50

40…55

0,5…1

1

65…90

70…100

1…2

2

130…180

140…200

2…4

3

250…350

270…380

р, МПа, на входе в горелку ацетилена

кислорода 0,15…0,3

0,001…0,1 0,2…0,3

189

ОБОРУДОВАНИЕ И АППАРАТУРА ДЛЯ СВАРКИ

Окончание табл. 10.5 Толщина свариваемой Номер низкоуглеродистой наконечника стали, мм

р, МПа, на входе в горелку

Qг , л/ч ацетилена

кислорода

4…7

4

420…600

450…650

7…11

5

700…950

750…1000

11…17

6

1130…1500 1200…1650

17…30

7

1800…2500 2000…2800

30…50

8

2500…4500 3000…5600

Свыше 50

9

4500…7000 4700…9300

ацетилена

кислорода 0,2…0,3

0,001…0,1

0,2…0,35 0,01…0,1

0,01…0,1

0,03…1

0,25…0,5

10.6. Технические характеристики горелок сварочных на газах — заменителях ацетилена Толщина Номер свариваенако* Марка мого металнечнила, мм ка 0,5…1,5 1,5…2,5 2,5…4

1 ГЗУ-3

4…7 — —

ГЗУ-4

— —

ГД-Д1

Qг, дм3/ч

р, МПа

пропанбутана

природного газа

кислорода

25…60

70…170

105…260

горючего кислорода газа 0,003

0,1…0,4 0,15…0,4

2

60…125

170…360

260…540

0,003

3

125…200

360…560

540…840

0,003

4

200…335

560…940

840…1400

0,003

5

400…650

1020…1650 1350…2200

6

650…1050

1650…2700

7

1050…1700 2700…4500 3600…5800

—

1100…1300

—

0,2…0,4

200…3600

—

0,02

0,1…0,15

—

* Горелка ГЗУ-3 универсальная; ГЗУ-4 — для сварки чугуна и цветных металлов (кроме меди), а также наплавки, пайки, нагрева; ГД-Д1 — газовоздушная горелка с максимальной температурой нагрева до 700 оС, массой 0,35 кг.

10.7. Газосварочные комплекты Толщина стали, мм Марка

Габариты, мм

Масса, кг

3…50

326×240×78

3,45

3…70

426×275×75

4,85

свариваемой

разрезаемой

КГС-1-72

0,5…7

КГС-2А

2…17

Примечание. В состав комплекта КГС-1-72 входят горелка Г2-04 и резак вставной РГМ-70, комплекта КГС-2А — горелка Г3-03 и резак вставной РГС-70. В оба комплекта входят сменные наконечники, мундштуки и футляр.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

190

ГАЗОВАЯ СВАРКА

Для питания горелок ацетиленом используют как баллонный, так и газ передвижных генераторов (табл. 10.8). В зависимости от размеров кусков карбида кальция выход ацетилена составляет 210…375 л/ч при времени разложения 5…13 мин. 10.8. Технические характеристики передвижных генераторов ацетилена Марка

Наибольшее давление, МПа

Одновременная загрузка карбидом кальция, кг

Габариты, мм

Масса пустого генератора, кг

АСП-1,25-7

0,15

3,5

420×350×960

20

АСП-10

0,15

3,2

400×500×1000

16,5

АСК-1-67

0,07

22

1525×900×1500

200

АСК-3-74

0,15

50

1850×1350×1715

570

АСК-4-74

0,07

50

2350×1350×570

570

В стационарных условиях пользуются специальными газоразборными постами (табл. 10.9). 10.9. Технические характеристики газоразборных постов

Марка

Подаваемый газ

ПГК-10-73 ПГК-40-73

Кислород

ПГК-90-72

Пропускная способность, м3/ч

Давление газа, МПа на входе

на выходе

Масса, кг

10

0,2…1,6

0,01…0,5

8

40

0,3…15

0,1…0,5

8,4

90

1…3,5

0,3…1,6

38

ПГА-3,2-70

Ацетилен

3,2

До 0,07

—

14,2

ПГУ-5

Ацетилен и его заменители

5

0,03…0,15

—

—

Сварка с использованием флюса выполняется с помощью специального поста УФП-1, который осуществляет подачу в пламя горелки паров флюса БМ-1, при сгорании которых образуется флюсовое вещество — оксид бора. Пост УФП-1 включает газораздаточные посты ПГУ-5 и ПГК-10, флюсопитатель ФГФ-3, осушитель ацетилена ОАФ-3, экономизатор и рукава. Наибольший расход кислорода и ацетилена — 3,2 м3/ч, флюса — 30…100 г на 1 м3 горючего газа, емкость резервуара флюсопитателя — 5,2 л, масса силикагеля в осушителе — 5,3 кг. Для мелких работ используют переносные установки, например ПГУ-3 (табл. 10.10).

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

191

ОБОРУДОВАНИЕ И АППАРАТУРА ДЛЯ СВАРКИ

10.10. Технические характеристики переносной установки ПГУ-3 для сварки, пайки и резки металлов

Подаваемый газ

Кислород: при сварке

Qг, м3/ч

0,05…0,84 0,05…0,4

при резке

2…3

Пропан-бутан

p, МПа

Вместимость баллонов, л

Габариты

Масса, кг

Наибольшая толщина стали, мм свари- разрезаваемой емой

5 420×280×560

0,3…0,4

0,025…0,2 До 0,003

22

4

12

4

К баллону присоединяется редуктор для снижения давления газа до рабочего значения; его тип выбирается в зависимости от заданного расхода газа (табл. 10.11, 10.12). 10.11. Характеристики редукторов для малых расходов газа (для сварки горелкой ГС-1 с наконечником 000,00,0)

Марка редуктора

p, МПа Редуцируемый газ наибольшее рабочее рабочее на входе наибольшее наименьшее

Qг , м3/ч

Масса редуктора

ДКП-1-70

Кислород

20

0,3

0,02

0,01…1

2,3

ДАП-1-70

Ацетилен

3

0,1

0,02

0,01…0,5

2,6

10.12. Характеристики редукторов для газопламенной обработки Давление газа, МПа Основные марки редукторов

Типоразмер редуктора наибольшее

Масса редуктора, кг, не более

рабочее наибольшее наименьшее

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

—

БКО-3

0,5

2

БКО-25-1

БКО-25

0,8

2,5

ДКП-1-65

БКО-50

—

БКО-100

1,2

3,5

—

БКО-200

1,2

4,5

20

1,2

0,1

2,8

192

ГАЗОВАЯ СВАРКА

Окончание табл. 10.12 Давление газа, МПа Основные марки редукторов

Типоразмер редуктора наибольшее

Масса редуктора, кг, не более

рабочее наибольшее наименьшее

ДКД-8-65

БКД-25

0,8

0,5

4

0,1

4

20 ДКД-15-65

БКД-50

1,2

—

БАО-2

0,12

ДАП-1-65

БАО-5

2

0,12 2,5

3 0,01

ДАП-1-65

БАД-5

0,12

4

ДАП-1-65

БПО-5

0,3

2,6

ДКС-66

СКО-10

0,5

0,01

2

1,2

0,2

4,5

0,1

0,01

1,6 ДКС-200

СКО-200

ДАС-66

САО-10

2 0,12

ДАС-20

САО-20

4,5

ДПС-66

СПО-6

0,3

0,15

ДПС-15

СПО-15

0,6

0,3

ДМС-66

СМО-35

0,3

0,15

2

ДКР-250

РКЗ-250

1,6

18

ДКР-500

РКЗ-500

2 0,02

1,6 20

4,5

18 0,3

—

РКЗ-1000

2,5

100

ДКР-6000У

РКЗ-6000

2,5

350

—

РАД-30

—

РАД-50

400 500 3,5

1,6

0,3

—

РПД-25

650

—

ЦКЗ-12 000

500

РС-250-58

УВН-70

25

7,0

1,0

4

Примечание. Цифра в обозначении типоразмера — наибольшая пропускная способность (м3/ч) при наибольшем рабочем давлении. Первая буква — назначение редуктора: Б — баллонный, С — сетевой, Р — рамповый, Ц — центральный (магистральный), У — универсальный высокого давления. Вторая буква — редуцируемый газ: К — кислород, А — ацетилен. П — пропан, В — воздух, М — метан. Третья буква — код числа ступеней редуцирования и способа задачи рабочего давления: О — одноступенчатый с пружинным заданием, З — одноступенчатый со специальным задатчиком, Н — одноступенчатый с заданием рабочего давления от специальных пневмокамер, Д — двухступенчатый.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

193

ОБОРУДОВАНИЕ И АППАРАТУРА ДЛЯ СВАРКИ

Газы из баллона подаются к резаку по специальным рукавам (табл. 10.13.), на их пути после редуктора устанавливают предохранительные устройства для зашиты сварочных постов — постовые затворы (наиболее компактным и надежным из них является ЗСУ-1) и обратные клапаны (табл. 10.14). Последние используют при работе на газах — заменителях ацетилена АЗС-1, АЗС-3 и для горючих жидкостей ЛКО-1. Обратные клапаны типа ЛЗС и жидкостные предохранительные затворы — защитные устройства гравитационного действия, они должны устанавливаться строго вертикально, а обратный клапан ЛКО присоединяться к рукоятке керосинореза. 10.13. Рукава для газовой сварки и резки (ГОСТ 9356-75)

Класс рукава

Подаваемое вещество

рраб, МПа

Цвет наружного слоя

I

Ацетилен, городской газ, пропан, бутан

0,63

Красный

II

Жидкое топливо

0,63

Желтый

III

Кислород

2

Синий

Пламегасители (табл. 10.14) устанавливаются на входных штуцерах рычагов, горелок, напыляющих устройств стационарных машин и установок для газопламенной обработки и служат препятствием для попадания обратного удара пламени в рукав, соединяющий огневую аппаратуру с предохранительным устройством (основным затвором или газовым коллектором газопотребляющего агрегата). 10.14. Технические характеристики предохранительных устройств

Наименование и тип

Наибольшая Наибольшее Наибольшее пропускная сопротивледавление, способность, ние потоку МПа м3/ч газа, МПа

Габариты, мм

Масса, кг

Постовые затворы

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Затвор жидкостный ЗСП-8

3,2

0,07

0,006

210×165×690

5,7

Затвор сухой среднего типа с пламегасящей системой ЗСУ-1

50

0,15

0,02

85×80×180

1,9

Затвор сухой среднего типа с пламеотсекающим устройством ЗСГ-3,2

3,2

0,15

0,01

80×80×180

1,1

194

ГАЗОВАЯ СВАРКА

Окончание табл. 10.14

Наименование и тип

Наибольшая Наибольшее Наибольшее пропускная сопротивледавление, способность, ние потоку МПа м3/ч газа, МПа

Габариты, мм

Масса, кг

Обратные клапаны Обратный клапан для газов — заменителей ацетилена ЛЗС-3

40

0,3

0,025

160×160×180

7,9

ЛЗС-1

10

0,15

0,025

45×45×160

0,755

Обратный клапан для горючих жидкостей ЛКО-1

36

1

0,1

28×28×63

0,14

Пламегасители Ацетиленовый ПГа

2

0,135

0,01

29×90

0,2

Кислородный ПГк

2

1,0

0,03

25×90

0,2

10.3. Материалы и технология сварки сталей Ниже перечислены основные параметры режима газовой сварки. 1. Тепловая мощность сварочного пламени определяется расходом ацетилена, который проходит через горелку за один час и регулируется сменными наконечниками горелки; мощность можно подсчитать по формуле: QА = А s, где QА — расход ацетилена, л/ч; s — толщина металла, мм; А — эмпирический коэффициент: для углеродистых сталей А = 100…130, для меди А = 150…200, для алюминия А = 100…150. Мощность горелки при правом способе сварки выбирают из расчета 120…150 л/час ацетилена, а при левом —100…130 л/ч на 1 мм толщины свариваемого металла. 2. Способ сварки — правый и левый. При правом способе сварку ведут слева направо, пламя направляют на сваренный участок шва, а присадочную проволоку перемещают вслед за горелкой. Этот способ обеспечивает лучшую защиту сварочной ванны от кислорода и азота воздуха, большую глубину провара, замедленное охлаждение металла шва; производительность выше на 20…25 %, а расход газа на 15…20 % меньше. При левом способе сварку ведут справа налево, пламя направляют на еще незаваренные кромки металла, а присадочную проволоку перемещают впереди пламени. При этом сварщик лучше видит свариваемый металл: предварительный подогрев кромок способствует хорошему перемешиванию

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

195

МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИЯ СВАРКИ СТАЛЕЙ

сварочной ванны. Применяется для сварки тонколистовых и легкоплавких металлов. 3. Вид пламени зависит от соотношения β = vO2 : vC2 H2. Для нормального пламени β = 1…1,3; для окислительного пламени β > 1,3; для науглероживающего пламени β < 1,1. Газосварщик устанавливает и регулирует вид пламени на глаз. Нормальным пламенем сваривают большинство сталей, окислительным пользуются при сварке латуни, науглероживающим сваривают чугун. 4. Марка и диаметр присадочной проволоки. Марка проволоки должна соответствовать составу свариваемого металла; диаметр ее выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла и способа сварки. При правом способе d = s/2, но не более 6 мм, при левом способе d = s/2 + 1, где s — толщина металла. 5. Скорость нагрева регулируется сменой угла наклона мундштука к поверхности металла Чем толще металл и больше его теплопроводность, тем больше угол наклона. 6. Манипулирование концом мундштука горелки — поперечное и продольное; основным является продольное, поперечное движение служит для прогрева кромок основного металла и получения шва необходимой ширины. 7. Флюс применяется для защиты расплавленного металла от окисления и удаления из него оксидов и вводится различными способами: подсыпают совком, приготавливают пасты и наносят на кромки деталей и присадочную проволоку, вводят непосредственно в сварочное пламя через горелку в порошкообразном или газообразном виде. В качестве флюсов используют борную кислоту, оксиды и соли бария, калия, лития и др. Газовой сваркой можно выполнять все виды сварных швов во всех пространственных положениях. Параметры подготовки кромок стыковых швов приведены в табл. 10.15. Технологические рекомендации относительно сварки сталей приведены в табл. 10.16. 10.15. Подготовка кромок при сварке стыковых швов Тип шва и форма кромок

Разделка кромок Толщина металла, Притупление, мм Угол скоса кромки, град мм

Зазор, мм

Односторонний шов С отбортовкой кромок

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

0,5…1

—

—

0,1

Без скоса кромок

1…5

—

—

0,5…2

То же, на подкладке

3…5

—

—

2…3

196

ГАЗОВАЯ СВАРКА

Окончание табл. 10.15 Разделка кромок Толщина металла, Притупление, мм Угол скоса кромки, град мм

Тип шва и форма кромок

Зазор, мм

Со скосом одной кромки (К-образная разделка)

5…10

1…2

60…70

1,5…3

Со скосом двух кромок (V-образная разделка)

6…15

1,5…3

35…45

2…4

Двухсторонний шов Без скоса кромок С двумя скосами двух кромок (Х-образная разделка)

3…6

—

—

1…2

15…25

2…4

35…45

2…4

10.16. Технологические параметры сварки сталей

Свариваемые стали

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Расход ацетилена, л/ч, на 1 мм толщины свариваемого металла

Сварочная проволока

Особенность технологии

Низкоуглеродистые (до 0,25% С)

100…300 (левый способ) 120…150 (правый способ)

Св-08, Св-08А, Св-08ГА, Св-10Г2, Св-10ГА

Флюс не требуется. Желательна проковка шва в горячем состоянии. При сварке заменителями ацетилена применяют проволоки Св-12ГС, Св-08Г2С, Св-15ГЮ

Среднеуглеродистые

70…100 (левый способ)

Св-18ХС, Св-06Н3

Флюс не требуется. При толщине стали свыше 3 мм нужен подогрев: общий (до 250…350 °С) или местный (до 650…700 °С)

Высокоуглеродистые (0,6% С и более)

75 (левый способ)

То же

Качественную сварку получают при толщине стали до 5…6 мм. Необходим общий подогрев до 250…300 °С в сочетании с местным до 650…700 °С При содержании 0,7 % С и более требуется флюс — бура

Низколегированные конструкционные: типа 10ХСНД, 15ХСНД, типа 25ХГСА

75…100 (левый способ) 100…130 (правый способ)

Св-08, Св-08А, Св-10Г2 Св-18ХГС, Св-18ХМА

Флюс не требуется

ТЕХНОЛОГИЯ СВАРКИ ЧУГУНА И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

197

Окончание табл. 10.16

Свариваемые стали

Расход ацетилена, л/ч, на 1 мм толщины свариваемого металла

Сварочная проволока

Теплоустойчивые стали с 0,4…0,6% Мо (15М, 25МЛ, 15ХМ, 20ХМЛ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф)

100 (левый способ)

Св-08ХНМ, Св-10НМА, Св-18ХМА, Св-08ХМ, Св-08МХ

Высоколегированные (хромистые и хромоникелевые)

70 (левый способ)

Св-04Х18Н9, Св-06Х18Н9Т, Св-08Х18Н10Б и т.п.

Особенность технологии

Флюс не требуется

Необходим флюс. Его разводят в воде и в виде пасты наносят на кромки и обратную сторону шва за 15…20 мин до сварки. Аустенитные хромоникелевые стали сваривают быстро, без подогрева, околошовную зону защищают мокрым асбестом. Сразу после сварки необходимо охлаждение водой или сжатым воздухом. Качество соединений удовлетворительное при толщине стали до 2 мм. Стали типа Х13 сваривают с местным подогревом до 200… 250 °С (тонкий лист — левым способом, более толстый — только правым). Составы флюсов: а) 80 % плавикового шпата, 20 % ферротитана; б) 50 % буры, 50 % борной кислоты; в) 80 % буры, 20 % оксида кремния

Примечания. 1. Высокоуглеродистые стали сваривают нормальным или слабонауглероживающим пламенем, остальные стали — нормальным пламенем. 2. Диаметр проволоки при сварке сталей толщиной до 15 мм равен половине толщины стали для правого способа и половине толщины плюс 1 мм — для левого. Сталь толщиной более 15 мм сваривают проволокой диаметром 6…8 мм.

10.4. Технология сварки чугуна и цветных металлов и сплавов Несмотря на высокую трудоемкость, низкую производительность и тяжелые условия труда, это весьма эффективный способ сварки чугуна вследствие «мягкого» введения тепловой мощности в основной металл. Области применения этого способа зависят от характера дефектов и требований к качеству наплавленного металла (табл. 10.17). Присадочным металлом служат чугунные прутки (см. табл. 2.15, 10.18) в сочетании с флюсами разных марок (табл. 10.19). Сварка выполняется нормальным пламенем с пред-

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

198

ГАЗОВАЯ СВАРКА

варительным подогревом детали до температуры 650 оС на режиме, приведенном в табл. 10.20.

10.17. Области применения различных способов сварки чугуна

Способ сварки

Характеристики наплавленого металла

Характеристика дефекта

Горячая сварка Различные дефекты небольших и чугунной присадкой средних размеров на обрабатываемых, обработанных и ответственных необрабатываемых поверхностях

Хорошая обрабатываемость и плотность, близкое совпадение с основным металлом по микроструктуре, твердости, прочности и оттенку цвета

Низкотемпературная Несквозные дефекты небольших пайко-сварка чугун- размеров на обработанных рабоной присадкой чих поверхностях

То же

То же, присадочными материалами типа латуни

Несквозные дефекты небольших размеров на обрабатываемых поверхностях

Плотный, имеет стабильные показатели твердости НВ 170…190

Газопорошковая наплавка самофлюсующимися сплавами типа НПЧ

Несквозные дефекты небольших и средних размеров, выявленные на отделочных операциях механической обработки

Хорошие обрабатываемость, прочность и плотность. Твердость, износостойкость и цвет такие же, как у основного металла

Примечание. При пайко-сварке основной металл не доводится до расплавления.

10.18. Марка и назначение чугунных прутков Содержание элементов (по массе), % Марка

Назначение C

Si

Mn

Cr

Ti

S

P

ПЧ-1

3…3,5

3…3,4

0,5…0,8

—

0,03…0,06

0,05

Сварка 0,2…0,4 тонкостенных отливок

ПЧ-2

3…3,5

3,5…4

0,5…0,8

1,2…2 0,03…0,06

0,05

Сварка 0,2…0,4 толстостенных отливок

Примечание. Размеры прутков всех марок, мм: диаметр 6…(8…16); длина 350…450.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

199

ТЕХНОЛОГИЯ СВАРКИ ЧУГУНА И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

10.19. Составы флюсов для сварки и пайко-сварки чугуна, % Марка флюса Компонент ФСЧ-1

ФСЧ-2

ФПСН-1

ФПСН-2

МАФ-1

БМ-1

Литий углекислый

—

0,5

25

22,5

—

—

Кальций углекислый

30

26,5

25

22,5

12

—

Кислота борная

—

—

50

45

—

—

Бура обезвоженная

50

23

—

—

33

—

Натрий азотнокислый

20

50

—

—

27

—

Оксид кобальта

—

—

—

—

7

—

Натрий фтористый

—

—

—

—

12,5

—

Фторцирконат калия

—

—

—

—

8,5

—

Лигатура солевая

—

—

—

10

—

—

Метилборат

—

—

—

—

—

70…75

Метанол

—

—

—

—

—

25…30

Примечание. Назначение флюсов: ФСЧ-1 — газовая сварка, ФСЧ-2 — пайко-сварка чугуном, ФПСН-1 — пайко-сварка бескремнистыми латунями, ФПСН-2 — пайко-сварка кремнистыми латунями и сплавом ЛОМНА, МАФ-1 — пайко-сварка чугуном и сплавами на медной основе, БМ-1 — газообразный флюс для газовой сварки.

10.20. Технологические параметры горячей газовой сварки чугуна Наконечник ацетиленовой горелки: До 5

5…25

Свыше 25

5

6

7и8

площадь дефекта, см2

До 20

20…60

Свыше 60

диаметр прутка, мм

6…8

10…12

14…16

площадь дефекта, см2 номер наконечника Присадочный пруток:

Пламя Температура предварительного подогрева, общего или частичного

Нормальное 650 оС

Сначала подогревают основной металл вокруг дефекта до светло-красного цвета, затем оплавляют поверхность разделки и ванным способом заполняют ее присадочным металлом, погружая его во флюс. Охлаждение замедленное: отвести горелку на 50…100 мм, задержать 1…2 мин, потом закрыть деталь асбестом и горячим песком или загрузить ее в печь, нагретую до 650…750 °С и вместе с ней охладить.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

200

ГАЗОВАЯ СВАРКА

При пайке-сварке процесс ведут нормальным пламенем на 4-м и 5-м номере наконечника горелки, не расплавляя основного металла. Присадочным материалом служат стандартные латунные прутки (см. табл. 4.6), а в качестве флюса применяют марки ФПСН-1, ФПСН-2, МАФ-1. При этом максимальная температура нагрева основного металла должна быть не более 850…950 °С, индикатором ее достижения является расплавление флюса. Кромки засыпают флюсом и облуживают участками, натирая прутком латуни. Затем в горячей зоне пламени расплавляют присадочный металл и заполняют разделку, а горячий металл проковывают. Медь и ее сплавы сваривают, в основном, ацетилено-кислородным пламенем, газы-заменители используют только для сварки металлов малой толщины. Мощность пламени сварки увеличивают почти вдвое по сравнению с пламенем сварки стали, металлы большой толщины сваривают двумя или тремя горелками одновременно (две из них служат для подогрева) одним слоем с максимальной скоростью во избежание роста зерна и образования пор. Медь и бронзу сваривают нормальным пламенем, а латунь — окислительным для снижения растворения водорода в жидком металле и уменьшения интенсивности испарения цинка. В качестве присадки используют медную проволоку с 0,2 % фосфора, иногда с 0,15…0,3 % кремния, выступающими в роли раскислителей. При сварке медных сплавов, в состав которых входят активные раскислители (А1, Si, Мn), можно использовать присадку того же состава. В качестве флюса применяют составы на основе буры и борной кислоты. Диаметр присадки выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла: Толщина, мм . . . . . . . . . . . . . . 1,5 Диаметр присадки, мм . . . . . . 1,5

1,5…2,5 2

2,5…4

4…8

8…15

15

3

4…5

6

8

Медь толщиной до 3 мм сваривают без разделки кромок с зазором до 1 мм. Если металлы большой толщины, то выполняют V-образную разделку с углом 60…70о, притуплением 1,5 мм и зазором не более 1,5 мм. Пламя горелки направляют под прямым углом к свариваемым деталям, расстояние от ядра до поверхности не более 5…6 мм. Сварку ведут левым способом без остановок. После окончания для получения мелкозернистой пластичной структуры рекомендуется проковка. Изделие из латуни и бронзы рекомендуют после сварки подвергнуть отжигу при температурах 600…700 оС и 500…600 оС соответственно. Никель и его сплавы сваривают, используя нормальное или слегка восстановительное пламя при расходе ацетилена 120…130 л/мин на 1 мм толщины. В качестве присадки применяют никелевую проволоку, легированную 3 % марганца. Флюсом служит как чистая бура, так и многокомпонентный флюс (30 % буры, 50 % борной кислоты, 10 % NaCl, 10 % KCl). Сварку ни-

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

201

ТЕХНОЛОГИЯ СВАРКИ ЧУГУНА И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

хрома выполняют быстро, без перерывов, мощность пламени 50…70 л/ч на 1 мм толщины в сочетании с многокомпонентным флюсом, приведенным выше. После сварки для увеличения пластичности и вязкости сварного соединения рекомендуется проводить нормализацию при температуре 825…900 оС. Свинец сваривают нормальным пламенем при расходе ацетилена 50… 100 л/ч. В качестве присадки используют круглые свинцовые прутки или «лапшу», нарезанную из листов длиной не более 400 мм. Диаметр присадки зависит от толщины свариваемого металла: Толщина, мм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Диаметр присадки, мм . . . . . . .0,8…1,2

6

8

10…12

1,5…2

2,5…3

4…8

Металл толщиной до 4 мм сваривают без разделки и зазора, металл большей толщины разделывают под углом 60…90о без зазора. В качестве флюса используют смесь стеарина с канифолью, им натирают кромки листов и поверхность присадочных прутков. При толщине листов более 2 мм сварку ведут несколькими слоями левым способом. В многопроходных швах первый шов выполняют без присадки. Сварка алюминия и его сплавов выполняется после сложной предварительной подготовки (см. в § 1.4). Сварку ведут нормальным пламенем с расходом ацетилена 100 л/ч на 1 мм толщины металла. Номер наконечника и диаметр присадки выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла: Толщина, мм . . . . . . . . . . . . . .1…1,5 Номер наконечника. . . . . . . . . . 1 Диаметр присадки, мм . . . . .1,5…2

2…4

4…6

7…9

10…12

14…16

2

3

4

5

6

2…3

3…4

4…4,5

4,5…5,5

5…5,5

Сварку чистого алюминия ведут проволокой марки Св-АВ00, сплавов AMг, АМц — проволокой АМГ3, АМГ5, литейных сплавов — проволокой марок СвАК3, СвАК5. В качестве флюса применяют марку АФ-4а, состоящего из хлористых и фтористых солей калия, натрия и лития. Сварку ведут левым способом, металл толщиной до 4 мм сваривают за один проход, более толстый — несколькими проходами с общим или местным предварительным подогревом до 250…300 оС. После сварки остатки флюса удаляют, промывая швы и околошовную зону теплой или слегка подкисленной водой (2 %-ным раствором хромовой кислоты). При заварке дефектов силуминового литья нужен предварительный подогрев до 300 оС и последующий отжиг изделия.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

202

ГАЗОВАЯ СВАРКА

10.5. Газопламенные процессы нагрева и пайки Газопламенный нагрев используется при поверхностной закалке, правке и очищении металлов. При поверхностной закалке глубина закаленного слоя составляет 1,5…3 мм, что достаточно для повышения износостойкости и усталостной прочности детали. В зависимости от конфигурации и размеров детали, требований к свойствам поверхностного слоя используют прерывистый или непрерывный способ. Критерием восприимчивости материалов к этому виду термообработки является содержание углерода и легирующих элементов: для углеродистых сталей содержание углерода находится в пределах 0,35…0,75 %; для серого чугуна общее содержание углерода — 3,3 %, связанного — не менее 0,4 %; содержание кремния — не более 2 %; для легированного чугуна содержание никеля — 1…2 %, хрома, молибдена, ванадия — не более 0,75 %. Режим поверхностной закалки приведен в табл. 10.21. 10.21. Параметры режима непрерывно-последовательной поверхностной закалки На 1 см ширины закалки

Расстояние, мм, между Скорость закалки, мм/мин

Вид термической обработки

Мощность пламени, л/ч

Расход воды, л/мин

Расход воздуха, м3/ч

пламенем и струей воздуха

струей воздуха и воды

Закалка на мартенсит

500

0,4…0,8

—

—

—

70…150

Закалка на троостит и сорбит*

500

0,4

1,5

12…15

10…20

70…150

*

Глубина закаливаемого слоя 2,4…4 мм, твердость — НВ 350…400.

Закалка выполняется только механизированным способом горелками типа ГЗ, форма наконечников мундштуков должна соответствовать конфигурации закаливаемой поверхности детали; ширина активной зоны должна быть в пределах 45…110 мм, сами горелки комплектуются сменными устройствами для получения закаленного слоя различной глубины и твердости. Газопламенную обработку металла применяют для его правки после сварки путем локального концентрированного нагрева и быстрого его охлаждения, вследствие чего в изделии возникают усилия, достаточные для уменьшения или исправления дефекта. Нагрев ведут с выгнутой стороны деформированной поверхности с использованием универсальных или специализированных горелок (табл. 10.22). Сначала выбирают участки и определяют ширину зоны нагрева, составляющую 0,5…2 толщины листа, а в случае правки валов — 0,2…0,5 диаметра и нагревают до температу-

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

ГАО-3, пламенная очистка поверхности

ГВ-1, нагрев

ГВП-5, пайка, нагрев

Тип и назначение

Не более 0,5

Воздух

Ацетилен Кислород

Не менее 0,01…0,4

Не менее 0,1…0,15

Не менее 0,001

Природный газ

Пропан, бутан

Не менее 0,001

Давление газа, МПа

Пропан, бутан

Рабочие газы

2000…2200

670…1700

850…6000

75…1200

30…600

Расход газа, л/ч

1

1, 2, 3

1, 2, 3

Номера наконечников в комплекте

Ствол горелки ГЗ-03, наконечник с линейным многосопловым мундштуком шириной 110 мм. Очистка ржавчины, окалины, старой краски с поверхности металлоконструкций

Подача воздуха из атмосферы путем подсоса. Корпус — одновентильный, наконечники с цилиндрической стабилизацией пламени. Нагрев металлических и неметаллических материалов до 300 °С. Нагрев трубопроводов, тюбингов, других элементов при их покрытии битумом, рубероида при его приклеивании к бетонным поверхностям, нанесения гидроизоляции

Подача воздуха — принудительная от компрессора или магистрали. Наконечники с цилиндрической стабилизацией горения пламени с температурой до 1600 °С. Ручная пайка стальных деталей с толщиной стенки до 2 мм припоями с температурой плавления до 600 °С, а также деталей толщиной до 20 мм припоями с температурой плавления до 400 °С. Механизированная очистка деталей, нагрев пластмассовых изделий, сушка литейных форм

Особенности и области применения

10.22. Технические характеристики и назначение специализированных горелок инжекторного типа для пайки, нагрева и поверхностной обработки

ГАЗОПЛАМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ НАГРЕВА И ПАЙКИ

203

204

ГАЗОВАЯ СВАРКА

ры 250…650 °С в зависимости от величины прогиба, однако во всех случаях температура не должна превышать этот показатель начала структурных превращений в металле. Конкретные типичные примеры термической правки часто встречающихся деформационных дефектов металлоконструкций приведены в табл. 10.23. 10.23. Примеры термической правки различных деталей Выпрямляемые элементы

Эскиз

Листы, имеющие общий прогиб по всей длине

Листы, имеющие местные деформации в средней части Листы, имеющие местные деформации

1-й прогрев 2-й прогрев 3-й прогрев

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Правка листов, деформированных при транспортировке, механической обработке, газовой резке и при изготовлении конструкций Устранение местных прогибов, вмятин, выпуклостей, образовавшихся от механических воздействий или местного нагрева

Нагрев

Место нагрева

Плоские днища и круглые задвижки из листа различной толщины

Фланцы, вырезанные из листа

Характер выполняемых работ

Линия нагрева

Место нагрева

Правка местных вмятин, выпуклостей, волнистости кромок листов, образовавшихся от механического воздействия, резки, местного нагрева Правка заготовок плоских днищ и различных заготовок круглой и овальной форм, вырезанных из листов, от деформаций, возникших при кислородной резке, нагреве, механических воздействиях Устранение деформаций фланцев и заготовок под фланцы, возникших при кислородной резке, штамповке или механической обработке

Двутавровые балки и швеллеры, изогнутые в горизонтальной плоскости

Правка местных прогибов в двутавровых балках и швеллерах, возникших в результате механических воздействий, нагрева, сварки

Двутавровые балки и швеллеры, изогнутые в вертикальной плоскости

Устранение местных прогибов в двутавровых балках и швеллерах, возникших в результате механического воздействия, нагрева, сварки

ГАЗОПЛАМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ НАГРЕВА И ПАЙКИ

205 Окончание табл. 10.23

Выпрямляемые элементы Сварные двутавровые балки

Угольники разных размеров

Эскиз

Характер выполняемых работ Места нагрева

Направление изгиба после нагрева

Устранение прогибов верхних и нижних горизонтальных листов в сварных балках, образовавшихся в процессе сварки

Устранение местных прогибов в угольниках

Места нагрева

Шатун эксцентрикового пресса

Нагрев

Коленчатый вал Место нагрева

Устранение поводки сварного шатуна эксцентрикового пресса

Устранение поводки вала путем нагрева части щеки

При газопламенной очистке вследствие быстрого нагрева поверхностного слоя окалина отслаивается, ржавчина обезвоживается, а краска сгорает без особого перегрева основного металла. Процесс ведут горелками особого типа ГАО (табл. 10.22) с использованием жесткого окислительного пламени, угол наклона горелки к поверхности — 40…60°, скорость перемещения — 0,5…1 м/мин, которое выполняется «на себя». Мундштук горелки располагается под углом 30° в направлении движения для перекрытия каждого предыдущего слоя последующим на 15…20 мм. Производительность труда составляет 20 м2/час при расходе ацетилена от 0,1 до 0,4 м3 на 1 м2 обрабатываемой поверхности. При газопламенной пайке в соответствии с ГОСТ 17325-79 при высокотемпературной пайке применяют припой с температурой пайки выше 550 оС, а при низкотемпературной — ниже 550 оС. Для низкотемпературной пайки и лужения жести и стали используют припой ПОСС 4-6 с флюсами, в состав которых входят 25…30 % хлористого цинка, 5…20 % хлористого аммония, 50…70 % воды или насыщенный раствор хлористого цинка в соляной кислоте: 85 % хлористого цинка, 10 % хлористого аммония, 5 % хлористого натрия. Высокотемпературную пайку сталей и цветных металлов

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

206

ГАЗОВАЯ СВАРКА

осуществляют с использованием припоев и флюсов (табл. 10.24 и 10.25). При пайке в основном применяют соединения внахлестку. Прочность паяных швов зависит от площади спая и величины зазора между деталями, который выбирается минимальным. 10.24. Припои для высокотемпературной пайки Марка или состав

Область применения

Примечание

Серебряные припои ПСр-10

Пайка деталей, подвергающихся последующему нагреву до 800 °С

—

ПСр-12

Пайка меди и латуни с содержанием 58 % меди

—

ПСр-25

Пайка мелких деталей

Для деталей, требующих чистоты места спая и высоких пластических свойств

ПСр-45

Пайка ответственных медных и бронзовых деталей

Для деталей, требующих сохранения высокой электропроводности и пластичности спая

ПСр-65

Пайка ленточных пил

—

ПСр-70

Пайка токоведущих частей

—

Медно-цинковые припои ПМц-36

Пайка латуни Л59 и ЛС58-1; легированных латуней

—

ПМц-48

Пайка латуни Л62

—

ПМц-54, Л62

Пайка меди, бронзы, стали

—

ЛОК62-06-04

Пайка деталей из стали и чугуна

—

Л63, Л68

Пайка углеродистых сталей и меди

—

МЦН 48-10, ЛК62-50, ЛОК59-1-03

Пайка серого чугуна

—

Медно-фосфористые припои ПМФОПр6-4-0,03 Пайка меди и ее сплавов

Заменитель припоев на основе серебра типа ПСр-40 и др.

Кремнемедноалюминиевые припои Кремний 6 % Медь 28 % Алюминий 66 % №34

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Для пайки алюминия и его спла- Паяные швы обладают удовлетвовов рительной стойкостью против коррозии

207

ГАЗОПЛАМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ НАГРЕВА И ПАЙКИ

10.25. Флюсы для высокотемпературной пайки

Состав или марка

Область применения

100 % буры (кристаллической или плавленой)

Пайка меди, латуни, бронзы, стали, чугуна

№7

То же

№209

Пайка конструкционных нержавеющих и жаропрочных сталей

№284

Пайка стали, никелевых и медных сплавов

40 % буры, 40 % борной кислоты, 20 % соды

Пайка латуни и меди

50…60 % борной кислоты, 20…25 % Пайка чугуна углекислого лития, 20…25 % углекислого натрия 45…55 % калия фтористо-водородного, 55…45 % борной кислоты

Пайка сверхтвердых сплавов и высокоуглеродистой инструментальной стали

Примечание Припои медноцинковые и серебряные То же —

Припои серебряные — Припои латунные

—

60…80 % борной кислоты, 5…25 % буры, Пайка меди с нержавею4…10 % фтористого калия, 2…8 % фтор- щей сталью бората калия, 1…5 % фтористый литий

Флюс в виде пасты при нагревании и растворении солей в воде в отношении 4 : 1

15…20 % буры, 5…15 % хлористоого олова, 10…50 % фтористого кальция, 5…50 % жидкого стекла, 10 % борной кислоты, 525 мл воды

Пайка меди и ее сплавов

Флюс в виде пасты при смешении смеси с порошком припоя

50 % буры плавленой, 50 % борной кислоты

Пайка нержавеющей стали

Флюс в виде пасты на растворе хлористого цинка

№34

Пайка алюминия

8…10 % фтористого натрия, 10…15 % Пайка алюминиевого хлористого бария, 15…20 % хлористого литья натрия, 30…40 % хлористого цинка, хлористый кальций — остальное

— Для заделывании трещин

Так, при использовании серебряного припоя ширина зазора остается 0,03…0,12 мм, медно-цинкового — 0,12 мм, оловянно-свинцового — 0,05… 0,12 мм. Процесс высокотемпературной пайки выполняется нормальным пламенем с помощью горелок (см. табл. 10.22). Мощность пламени по ацетилену составляет не более 70 л/ч на 1 мм нержавеющей стали. Детали нагревают факелом пламени, при пайке разнородных или разнотолщинных металлов факел направляют на деталь с большей толщиной или теплопро-

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

208

ГАЗОВАЯ СВАРКА

водностью. Диаметр или толщину припоя выбирают из расчета, чтобы толщина припоя была не более чем в 3 раза толще самой тонкой из соединяемых деталей.

10.6. Технология и оборудование для газопламенной наплавки и напыления покрытий По своей природе процессы наплавки и напыления подобны пайке, когда соединения осуществляются на грани жидкого и твердого металла. Эти процессы требуют хорошего смачивания поверхностей основного металла, что достигается подбором соответствующего состава присадочных материалов и флюсов в сочетании с тщательной подготовкой поверхности. В табл. 10.26 приведены сведения о наплавочных материалах для газопламенной наплавки. В качестве флюса при наплавке стеллита применяют буру или смесь: 20 % буры, 68 % борной кислоты и 2% плавикового шпата, а при наплавке сормайта — смесь 50 % буры, 47 % двууглекислой соды и 3 % кремнезема. Расход ацетилена составляет 100…120 л/ч на 1 мм толщины металла с небольшим его избытком. Максимальная глубина проплавления не должна превышать 0,3…0,5 мм, толщина наплавленного слоя регулируется углом наклона детали к горизонту. Горелку (ось мундштука) нужно располагать под углом 30…35°. Наплавку можно выполнять как левым, так и правым способами непрерывными или обратноступенчатыми валиками. Предварительный подогрев составляет 500…700 °С, иногда процесс ведут и с таким же сопутствующим подогревом. Мелкие и среднегабаритные детали достаточно нагревать до 300…500 °С. Наплавку выполняют в один слой 2…3 мм, если деталь работает при ударном нагружении, и в несколько слоев общей толщиной 4…8 мм, если деталь работает в условиях трения металла о металл. 10.26. Материалы для газопламенной наплавки твердых сплавов

Наплавочный материал Литые твердые сплавы в виде прутков

Марка

Cостав

Стеллит В2К Сплав вольфрама и хрома, связанных Стеллит В3К кобальтом и железом Сормайт 2

Сплав карбида хрома с железом и никелем Сормайт С27 (до 5%)

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

HRC наплавленного металла 46…48 42…43 40…45 59…64

Область применения

Для наплавки на детали, работающие при высоких температурах Для наплавки на детали, работающие при нормальных и несколько повышенных температурах

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ГАЗОПЛАМЕННОЙ НАПЛАВКИ

209

Окончание табл. 10.26

Наплавочный материал

HRC наплавленного металла

Марка

Cостав

Твердый сплав в виде трубчатого стержня

Релит ТЗ

Крупка карбидов вольфрама (ослит), заполняющая трубку (∅ 6×0,5 мм) из низкоуглеродистой стали

85

Металлокерамические твердые сплавы в виде пластин

Победит

Карбиды вольфрама и титана, связанные кобальтом и железом

86…91

Область применения

Для наплавки бурового инструмента в нефтяной промышленности и других деталей, работающих в условиях сильного абразивного износа Для оснащения металлорежущего инструмента

При газопорошковой наплавке присадочный материал подается в виде порошкового сплава (табл. 10.27) через газокислородное пламя в место наплавки, для чего используются специальные горелки. Порошки, как правило, самофлюсующиеся со сферической формой 40…100 мкм и не требуют дополнительного применения флюсов. Наплавка ведется с предварительным подогревом детали до температуры 300…400 °С. На поверхности напыляют слой (0,2 мм) и пламенем нагревают участок до температуры смачивания основного металла. Затем горелку отводят на расстояние 1,5…2 длины ядра пламени и, плавно подавая порошок в него, наплавляют слой материала толщиной до 1 мм. В случае необходимости наплавки слоя большей ширины пламенем горелки переплавляют нанесенный слой и затем наплавляют новый слой. Этот способ обеспечивает получение тонкослойного наплавленного металла в труднодоступных местах и в любом пространственном положении. 10.27. Порошковые наплавочные материалы для газопорошковой наплавки

Марка

Характеристика состава

СНГН-50 Самофлюсующийся порошковый сплав, содержащий хром, бор, никель и кремний ВСНГН-88 То же, с добавкой вольфрама (30…37%)

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Твердость наплавленного слоя

Область применения

HRC 50…60

Для упрочнения и восстановления деталей, работающих в условиях абразивного износа

HRC 60…62

210

ГАЗОВАЯ СВАРКА

Окончание табл. 10.27

Марка

Характеристика состава

Твердость наплавленного слоя

Область применения

НПЧ-1

Твердые сплавы на основе никеля с добавкой меди, бора и кремния (для наплавки на чугун)

НВ 220

Для исправления дефектов площадью не более 20 см2 на обработанных рабочих поверхностях чугунных изделий, не подвергающихся поверхностной закалке. Температура плавления сплава 1280 °С

НПЧ-2

То же

НВ 360

Для исправления дефектов площадью не более 10…12 см2 на обработанных рабочих поверхностях чугунных деталей, подвергающихся высокочастотной закалке. Температура плавления сплава 1170 °С

НПЧ-3

»

НВ 180…210

Для исправления дефектов на окончательно обработанных, не подвергавшихся поверхностной закалке рабочих поверхностях чугунных деталей. Температура плавления сплава 960 °С

НПЧ-4

»

НВ 450…500

Для исправления дефектов на обработанных рабочих поверхностях чугунных деталей, подвергнутых поверхностной закалке

Газотермическое напыление используют для защиты металлоконструкций от коррозии, повышения износостойких, антикоррозионных и жаростойких свойств поверхностей, восстановления размеров и декоративной отделки деталей. Нагрев распыляемого материала осуществляется ацетилено-кислородным пламенем, а распыление частиц — динамическим напором газового пламени, поскольку частицы инжектируются в него струей кислорода и подсасываются из атмосферы воздуха. Напыление осуществляют с помощью материалов в виде стандартных сварочных проволок или специальных порошков металлических (табл. 10.28) или из полимерных материалов (табл. 10.29). Для повышения стабильности качества напыляемого материала и механизации процесса нанесения покрытия разработаны специальные гибкие шнуровые материалы (ГШМ). Они представляют собой получаемый экструзией композиционный материал шнурового типа, состоящий из порошкового наполнителя и органического связующего, сгорающего в пламени и не оставляющего на поверхности изделия продуктов разложения; ГШМ имеют диаметр 1,5…6,35 мм и длину 15 м, они намотаны на бобину, что позволяет получить высокий коэффициент использования материала и автоматизировать процесс напыления.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ГАЗОПЛАМЕННОЙ НАПЛАВКИ

211

Разработано несколько серий ГШМ: «Сфекорд — ЭКЗО» на основе сплавов с компонентами, обладающими экзотермическим эффектом, «Сфекорд — керамика» на основе оксидов алюминия, титана, хрома, циркония, «Сфекорд — Рок-Дюр» на основе самофлюсующихся сплавов системы Ni(Co)-Cr-B-Si и их смесей с карбидом вольфрама и т.д. Перспективно применение материалов для создания аморфных металлических покрытий на основе железа, кобальта и никеля, особенно в узлах трения, при абразивном и коррозионном воздействии. Материалы могут быть в виде порошковой проволоки, порошка или ГШМ (табл. 10.30). 10.28. Порошки для газотермического напыления

Марка

Твердость покрытия, HRC

ПР-Н77Х15С3Р2 Самофлюсующиеся сплавы на никелевой ПН-70Х17С4Р4 основе, легированные бором и кремнием, ПГ-АН4 типа Cr-Ni-B-Si

33…35

ПР-Н67Х18С5Р6

60…62

ПГ-АН5

45…55

ПГ-АН6

54…65

ПГ-12Н-01

35…45

ПГ-12Н-02

45…54

ПГ-10Н-01

55…62

ПГ-19Н-01

28…42

ПГ-19М01

Бронза БрАЖ10-4

ПГ-АН10

Бронза БрОФ8-0,3

ПГ-АН12 ПТ-НА-01 ПН70Ю30

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Тип сплава

Бронза БрА10 Композиционные плакирующие термореагирующие порошки

55…60 35…45

Область применения

Упрочнение деталей, подверженных абразивному и абразивнокоррозионному воздействию, сухому трению, истиранию металла нитками, лентами, в условиях фреттинг-коррозии

65…72 HRВ Антифрикционное покрытие узлов трения — — 38…42 35…42

ПН85Ю15

20…22

ПН55Т45

50…55

Нанесение подслоя с высокой прочностью сцепления с основой износостойких слоев, стойких при трении, фреттинг-коррозии, против окисления при нормальных и повышенных температурах

212

ГАЗОВАЯ СВАРКА

10.29. Полимерные материалы для газотермического нанесения покрытия Температура, °С Материал

Полиэтилены

размягче- растекания ния

эксплуатации

Область применения

110…120 190…200 –20 до +50 Защита от коррозии в растворах кислот, щелочей, электроизоляционные, вакуумно-плотные покрытия

50 % полиэтилена, 35 % полистирола, 15 % графита

—

—

–10 до +50 Защита химического оборудования от влажных газов

60 % полиэтилена, 30 % полистирола, 10 % сурика железного

—

—

–10 до +50 Защита химической аппаратуры от сухих газов

Поливинилбутираль

160…170

200

–50 до +50 Защита от коррозии в слабых растворах кислот и щелочей. Защитнодекоративные и электроизоляционные покрытия

Полиамидные смолы

190…240 200…250 до 90…120 Защита от кавитационной эрозии

90 % битумного 125…140 сплава В1, 10 % алюминиевой пудры

—

—

Защита от атмосферной коррозии, гидроизоляция

Эпоксидные смолы

—

—

—

Химически стойкие покрытия

Полиамид П68

—

250

—

Износостойкие антифрикционные покрытия

10.30. Материалы для газотермического нанесения аморфного покрытия Порошок

Порошковая проволока

ГШМ

Основа

АМОТЕК 1

АМОТЕК 101

АМОТЕК 201

Fe-B

АМОТЕК 2

АМОТЕК 102

АМОТЕК 202

Fe-B-C

АМОТЕК 3 АМОТЕК 103-1 АМОТЕК 203

Fe-Cr-B

АМОТЕК 4

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

—

АМОТЕК 204

Fe-Cr-B-C

Условия работы, область применения Изнашивание при трении скольжения без интенсивной коррозии (коленчатые валы, втулки, колесные пары, тормозные барабаны, фрикционные рейки) То же, в условиях интенсивной коррозии (золотники, штоки, шпиндели, коллекторы и крестовины электродвигателей)

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ГАЗОПЛАМЕННОЙ НАПЛАВКИ

213

Окончание табл. 10.30 Порошок

Порошковая проволока

ГШМ

Основа

—

Fe-Cr-B-C

АМОТЕК 104

АМОТЕК 205

Fe-Cr-Al-B

АМОТЕК 105

—

Fe-Cr-Ti-B

АМОТЕК 106

АМОТЕК 206

Fe-Cr-B-Si

АМОТЕК 7

АМОТЕК 107

АМОТЕК 207

Fe-Cr-Mo-B

АМОТЕК 11

—

АМОТЕК 12

—

АМОТЕК 9

—

АМОТЕК 209

Ni-B

АМОТЕК 5 АМОТЕК 103-2

АМОТЕК 6

Условия работы, область применения Газоабразивное изнашивание при температуре до 800 °C (трубы и поверхности нагрева котловых агрегатов, лопасти дымососов, золотники, шпиндели) Интенсивное газоабразивное изнашивание (плунжеры, штоки, штанги нефтяных насосов, валы и втулки буровых насосов, узлы гидравлических задвижек)

Интенсивное гидроабразивное изнашивание в агрессивных средах (насосы для подачи АМОТЕК 211 Ni-Cr-Mo-B кислот, детали реакторов для АМОТЕК 212 Ni-Cr-Mo-Ti-V-B синтеза азотных удобрений, устройства для переработки пищевых смесей) Интенсивное абразивное изнашивание (посадочные места фрикционных узлов)

Для газопламенного напыления покрытий используют аппаратуру и установки проволочного и порошкового типов. Первые предназначены для нанесения покрытий из алюминия, цинка, стали и других металлов (табл. 10.31), напыление порошкообразных материалов выполняют с помощью аппаратов, приведенных в табл. 10.32 (при расходе газа Qг и давлении газа рг). Аппараты МГИ применяют для ручного напыления, другие — для ручного и механизированного. Наряду с подбором оптимальных параметров режима напыления очень важной является операция по подготовке поверхности детали, которая выполняется дробеструйной обработкой или путем нанесения рельефа типа рваной резьбы. Недостатком способа в ходе работы является повышенный шум (до 85 дБ), вынуждающий оператора работать в наушниках. Основным инструментом для напыления является специальная горелка, тип которой зависит от условий проведения работы (табл. 10.33). При детонационном напылении в специальной камере в результате взрыва формируется высокоскоростная струя продуктов взрыва и порошка. Вследствие взаимодействия напыляемого порошка с продуктами детонации создается достаточная тепловая и кинетическая энергия для получения прочного слоя необходимой толщины на поверхности обрабатываемой детали.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

214

ГАЗОВАЯ СВАРКА

Этот способ напыления позволяет: • получать покрытие с мелкой пористостью (0,5…1,5%) и высокой (до 100 МПа) прочностью сцепления с основой; • наносить покрытия на различные материалы (металлы, стекло, керамику, пластмассы) без деформации поверхности; • управлять химическим составом продуктов детонации, создавая восстановительную, нейтральную или окислительную атмосферу. Недостатком являются повышенный шум (до 140 дБ) процесса, а также вредные выделения продуктов сгорания и частиц порошка. 10.31. Технические характеристики

Qг , м3/ч

Напыляемая проволока Марка Диаметр, мм

Скорость подачи, м/ч

УГМ-1

2…4

—

6…10

МГИ-4А

2…4

58…720

МГИ-4П

2…4

МГИ-5 Могул КО

сжатого ацетилена воздуха

пропанабутана

кислорода

1,3

—

2,5

60

1,2

—

3,5

58…720

60

—

0,9

5,5

5…6

—

150

—

3

13,7

1,2; 1,6; 3,2

90…480

72

0,7

—

1,38

* В числителе — для цинка, в знаменателе — для алюминия.

10.32. Технические характеристики аппаратов Производительность, кг/ч, по материалу

Марка

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Qг , м3/ч Коэффициент расхода полимер порошок сжатого пропанаматериала керамика ацетилена ПНФ-12 ПГ-10Н-01 воздуха бутана

УГПЛ-П

11

—

—

0,85

25

—

1,2

УГПТ-П

—

5

—

0,9

6

—

1,2

УГПУ

—

6…18

2,2

0,9

—

1,2…2,1

1,2

УПТР-86

—

10,5

1,1

0,96

6…10

0,7…1,2

0,6…1,2

Могул-9

—

2,5

1,2

0,9

—

2

—

Л5405

—

—

—

—

0,1…8

0,9…1,8

0,2…3

УН-134

—

—

—

—

0,2…4

0,2…1

0,2…3

215

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ГАЗОПЛАМЕННОЙ НАПЛАВКИ

Основным элементом детонационно-газовой установки (ДГУ) для распыления является камера в виде ствола постоянного сечения или в виде трубы переменного сечения, в которой имеются отверстия для введения рабочей газовой смеси, порошка и запального устройства. При автоматическом режиме требуется водяное охлаждение камеры. Технические характеристики ДГУ приведены в табл. 10.34.

аппаратов для напыления проволокой

p , МПа

Производительность, кислорода кг/ч*

Масса, кг Габариты, мм

сжатого воздуха

ацетилена

пропанабутана

0,4…0,5

0,06…0,1

—

0,2…0,4

23/4,8

—

25

2,2

0,4…0,5

0,06…0,1

—

0,2…0,5

23/5,7

220×110×208

—

2,2

0,4…0,5

—

0,06…0,1

0,2…0,5

23/7

220×110×208

—

2,2

0,5

—

0,2

0,5

50/14

550×310×275

—

—

—

—

—

—

—

—

—

2,5

устагорелки новки

для напыления порошковых материалов

p , МПа

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Масса, кг Емкость питателя, дм3 кислорода установки горелки

кислорода

сжатого воздуха

ацетилена

пропанабутана

—

0,3…0,6

—

0,5…1,5

0,3…1,0

10

14,5

1,3

—

0,2…0,6

—

1

—

2

21

1,0

2,2…6

—

0,11

1,1

0,1…0,6

—

30

1,0

1…2,5

0,3…0,6

0,07…0,11

0,7…3,0

0,1…0,4

0,6

17

1,6

—

—

—

—

—

—

—

—

0,1…10

0,07…0,35

0,07…0,1

0,22…0,25

0,2…0,8

2,5

25

—

0,2…6

0,5

0,1

0,15

0,8

3

75

—

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Не менее 0,02

Не менее 0,03

Большой мощности ГН-3

ГН-4

—

Не менее 0,01

Средней мощности ГН-2

Евроджет ХS-8

Не менее 0,01

Малой мощности ГН-1

Тип

До 2,0

До 0,9

860

800…1100

2…4

До 3,6

150…1750 Не менее 5,0

350…600

140…300

Расход Давление ацетилена, ацетилена, порошка, МПа л/ч г/ч

Хромоборно-никелевые сплавы, ПГН-10Н-01

Никель-алюминиевые порошки с экзотермическими свойствами

»

То же

Хромоборноникелевые сплавы

Вид напыляемого порошка

Ручной и механизированный

Механизированный с внешней подачей порошка без последующего оплавления

Ручной, с подачей порошка через пламя с последующим оплавлением

То же

Ручной, с подачей порошка через пламя с последующим оплавлением

Способ наплавки

Назначение

Защита деталей любой конфигурации

Упрочнение новых и восстановление изношенных деталей, имеющих форму тел вращения

Восстановление изношенных и упрочнение новых крупногабаритных деталей, исправление литья

То же, на детали средних размеров

Наплавка на поверхности мелких деталей и механизмов для их упрочнения и исправления дефектов литья или механических повреждений

10.33. Технические данные горелок для газопорошковой наплавки

1,5

1,3

1,1

0,77

0,75

Масса горелки, кг

216 ГАЗОВАЯ СВАРКА

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

—

—

ПБ

0,2

0,2

К

0,36

0,36

А

—

—

ВЗ

—

0,12

УДК-2

УН-102

—

—

— —

—

0,02… 0,4 —

— —

—

1,5

4,5

—

—

5

4,5

1,8… 3,2

1,2… 2,3

—

—

1,5… 10,8

1,5… 10,8

К

Qг , м3/ч

—

—

0,9

4,5

5,8… 8,0

5,0… 8,0

—

—

0,7… 6,5

0,7… 6,5

А

24 12

7,0… 8,0

25, 20, 10

20

21,5

21,5

22

22

20

20

—

0,9

4,5

20…25

20…25

—

—

—

—

ВЗ

Г

Г

Г, В

Г

Г

Г

Г

Г, В

В

Г

4

1…7

4…6

1,5…4

3…6

2…4

2…10

2…5

2…6

2…6

СкорострельРаспо- ность, Диаметр, ложеГц мм ние

Ствол

3000

—

360

250

1500

350

200

300

250

250

Мощность, Вт

835

—

36

50

170

170

—

—

350

200

Масса, кг

Примечание. АЦ — ацетилен, ПБ — пропан-бутан, К — кислород, А — азот, ВЗ — воздух, В — вертикальное положение ствола, Г — горизонтальное положение ствола.

—

—

—

0,02… 0,02… 0,02… 0,06… 0,2 0,2 0,2 0,4

—

ДНП-8

—

1,2… 2,2 —

—

—

4,5

0,7… 0,8

0,4

0,4

0,02… 0,02… 0,02… 0,06… 0,2 0,2 0,2 0,2

0,15

ДНП-5

0,3… 0,5

0,8

0,3

1,8… 3,2

—

0,12… 0,14

АДК-1М

0,5

0,2

—

0,7… 0,9 —

—

0,7… 0,9

—

ПБ

АЦ

0,4… 0,6

—

0,15

АДК-1

0,2

0,14

Днепр 2

0,02… 0,02… 0,02… 0,06… 0,06… 0,09 0,2 0,2 0,6 0,6

0,15

Гамма

Днепр 1

0,15

АЦ

Молния

Марка

р, МПа

10.34. Технические характеристики установок для детонационного напыления

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ГАЗОПЛАМЕННОЙ НАПЛАВКИ

217

Г Л А В А

О Д И Н Н А Д Ц А Т А Я

ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА

Термическая резка применяется в металлообработке при изготовлении фасонных деталей, разделения металла большой толщины, пробивки отверстий в толстостенном бетоне и т.д. Возможность использования тех или иных способов резки разнообразных материалов приведена в табл. 11.1. В некоторых случаях существуют ограничения возможностей использования тех или иных способов резки, например: воздушно-дуговая — до 30 мм, кислородно-флюсовая — до 1000 мм. Класс точности вырезаемых деталей и заготовок, допустимые нормы шероховатости поверхности, отклонение поверхности реза от перпендикулярности приведены в табл. 11.2, 11.3. 11.1. Способы термической резки различных металлов

Металл

Кислородная Кислородно- Воздушно- ПлазменноГазоДуговая (газовая) флюсовая дуговая дуговая лазерная

Низкоуглеродистая сталь

+

0

+

+

0

+

Коррозионностойкая сталь

–

+

+

+

+

+

Чугун

–

+

+

+

+

0

Алюминий и его сплавы

–

–

0

+

0

–

Магний и его сплавы

–

–

–

+

–

–

Медь и ее сплавы

–

0

0

+

+

–

Титан

+

0

0

+

0

+

Никель

–

0

0

+

0

–

Примечание. «+» — целесообразный и «0» — нецелесообразный способы резки; «–» — резка затруднена или невозможна.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

219

ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА

11.2. Характеристика классов точности вырезаемых деталей и заготовок

Класс точности 1

2

3

Толщина листа, мм

Резка

Предельные отклонения при номинальных размерах детали или заготовки, мм До 500 500…1500 1500…2500 2500…5000

Кислородная

5…30

±1

±1,5

±2

±2,5

Плазменно-дуговая

30…60

±1

±1,5

±2

±2,5

Кислородная

60…100

±1,5

±2

±2,5

±3

Кислородная

5…30

±2

±2,5

±3

±3,5

Плазменно-дуговая

30…60

±2,5

±3

±3,5

±4

Кислородная

60…100

±3

±3,5

±4

±4,5

Кислородная

5…30

±3,5

±3,5

±4

±4,5

Плазменно-дуговая

30…60

±4

±4

±4,5

±5

Кислородная

60…100

±4,5

±4,5

±5

±5,5

Примечание. Предельные отклонения вырезаемых деталей или заготовок от прямолинейности устанавливают в половинном размере от табличных данных. 11.3. Характеристика допустимых значений шероховатости поверхности реза и наибольшие отклонения реза от перпендикулярности Класс

Резка

Нормы при толщине разрезаемого металла, мм 5…12

12…30

30…60

60…100

Шероховатость поверхности 1 2 3

Кислородная

0,05

0,06

0,07

0,085

Плазменно-дуговая

0,05

0,06

0,07

—

Кислородная

0,08

0,16

0,25

0,50

Плазменно-дуговая

0,10

0,20

0,32

—

Кислородная

0,16

0,25

0,50

1

0,20

0,32

0,63

—

Плазменно-дуговая

Отклонение от перпендикулярности 1 2 3

Кислородная

0,2

0,3

0,4

0,5

Плазменно-дуговая

0,4

0,5

0,7

—

Кислородная

0,5

0,7

1

1,5

Плазменно-дуговая

1

1,2

1,6

—

Кислородная

1

1,5

2

2,5

2,3

3

4

—

Плазменно-дуговая

Примечание. 1. Шероховатость поверхности реза определяется измерением высоты неровностей профиля Rz по десяти точкам на базовой длине 8 мм. При толщине металла до 60 мм — в середине толщины, свыше 60 мм — в двух местах, отступая от верхней и нижней кромок на 10 мм. 2. Радиус оплавленной верхней кромки не должен превышать 2 мм.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

220

ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА

11.1. Дуговая и воздушно-дуговая резка Для разделительной резки можно использовать обычные электроды для сварки, увеличив силу тока на 20…30%, но лучше применять специальные электроды (см. таб. 2.13). Ток постоянный или переменный, напряжение холостого хода источника питания должно быть не ниже 65 В. Скорость резки стали при этом достигает 12 м/ч. Деталь следует разместить так, чтобы обеспечилась возможность свободного вытекания жидкого металла из линии реза. Лучшие результаты достигаются при использовании воздушно-дуговой резки, когда сжатый воздух подается в зону плавления и способствует выдуванию расплавленного металла из линии реза. Для этого используют графитовые электроды круглые (длиной 300 мм, диаметром 6, 8, 10, 12 мм) и плоские (длиной 350 мм, сечением 12×5 мм и 18×5 мм). Те и другие — омедненные и пригодны для работы на токах до 580 А. Резка выполняется во всех пространственных положениях на постоянном токе обратной полярности или на переменном токе с характеристиками процесса, приведенными в табл. 11.4—11.6, с использованием специальных резаков (табл. 11.7) в сочетании с обычными источниками питания. 11.4. Связь между размером электродов, силой тока и производительностью воздушно-дуговой резки сталей Диаметр, мм, или сечение электрода, мм2

Параметр

6

8

10

12

15×8

30×10

Iсв, А

280

380

500

600

800

1000

Интенсивность выплавления стали, кг/ч: углеродистой

9,5

12,9

15,5

16,4

23

30

12,3

16,7

20,1

21,4

—

—

легированной

11.5. Параметры режима воздушно-дуговой резки сталей толщиной s

s, мм

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

dэ, мм

Iсв, А

5

6 8

10

vрез стали, м/ч низкоуглеродистой

нержавеющей

270…300 360…400

58…62 26…28

63…65 31…33

10

450…500

30…32

32…34

12

12

540…600

22…24

24…25

20

10 12

450…500 540…600

10…12 12…14

12…14 14…15

25

14

630…700

9…11

12…13

221

ДУГОВАЯ И ВОЗДУШНО-ДУГОВАЯ РЕЗКА

11.6. Параметры режима воздушно-дуговой поверхностной резки и строжки

Род тока

Постоянный обратной полярности

Переменный

Ширина канавки, мм

dэ, мм Глубина (сечение канавки, электрода, мм мм2)

Iсв, А

U д, В

vрез, м/ч

Расход электродов, мм/ч

6,5…8,5

3…4

6

250…280

35…45

34…46

600…660

8,5…10,5

4…5

8

340…380

33…45

38…54

500…550

10,5…12,5

5…6

10

430…480

42…60

330…360

12,5…14,5

6…8

12

520…580

—

—

(5×18)

300…350

—

—

(5×18)

—

—

14

42…60

300…330

48…54

330…360

400…500

54…58

500…550

(6×24)

700…750

36…45

300…330

2

(5×12)

300…350

56…66

500…550

20

2

(5×18)

450…540

54…58

330…360

26

2

(6×24)

700…800

38…40

300…330

42

2

(10×40)

34…40

150…180

26

2

(5×24)

38…45

270…300

42

2

(10×40)

1000…1200 45…50

35…40

180…210

28

3

(15×25)

1100…1500

40…43

210…240

35…45

30…45

1000…1200 40…45 700…750

Примечания. 1. Наклон электрода к обрабатываемой поверхности 50…70°. 2. Давление воздуха на входе 0,4…0,5 МПа.

11.7. Технические характеристики резаков для воздушно-дуговой резки Параметр Номинальный ток при резке (ПН-100%), А Производительность, кг/ч (низкоуглеродистая сталь) Давление сжатого воздуха на входе, МПа 3

Расход сжатого воздуха, м /ч Масса, кг

РВДм-315

РВДл-1000

Постоянный, 315 Переменный, 1000 Не менее 9,5

16,8

0,4…0,6

0,4…0,6

Не более 20

40…50

3,8

18,5

Недостатком воздушно-дуговой резки является науглераживание поверхности реза и необходимость дополнительной механической обработки.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

222

ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА

11.2. Плазменно-дуговая резка При этом способе металлообработки металл в месте резки расплавляется и выдувается плазменной струей. Благодаря высокой температуре и большой кинетической энергии плазменной струи можно разрезать все металлы (см. табл. 11.1). Качество реза при этом, естественно, выше по сравнению с воздушнодуговым способом (табл. 11.8, 11.9). В зависимости от свойств разрезаемых металлов для создания плазменного потока применяются разные газовые среды (табл. 11.10), но толщина разрезаемого металла ограничена рабочим напряжением процесса (табл. 11.11); тем не менее этот прогрессивный способ резки широко используется как при ручной, так и при механизированной резке тонкого и толстого металла (табл. 11.11—11.19). 11.8. Ширина реза и припуски на механическую обработку после ручной плазменно-дуговой резки, мм

s, мм

Коррозионно-стойкая сталь, латунь, бронза, силумин и другие сплавы алюминия

Чугун

Ширина реза

Припуск

Ширина реза

Припуск

5…10

5…6

2

10…12

2

10…20

6…7

2

12…15

2

20…40

7…8

3

12…15

2

40…50

9…12

4

15…18

3

50…80

12…15

5

15…18

3

11.9. Допустимая ширина зоны термического влияния при плазменно-дуговой резке, мм (ГОСТ 14792-80)

Класс

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Нормы при толщине разрезаемого металла (для алюминиевых сплавов), мм 5…12

12…30

30…60

1

0,1

0,2

0,4

2

0,4

0,8

1,6

3

0,8

1,6

3,2

223

ПЛАЗМЕННО-ДУГОВАЯ РЕЗКА

11.10. Область применения рабочих сред для плазменно-дуговой резки Разрезаемый металл Рабочая среда Алюминий и его сплавы

Медь и ее сплавы

Коррозионно-стойкая, низкоуглеродистая сталь

Сжатый воздух

Для машинной резки метал- Для машинной резки металла толщиной ла толщиной до 70 мм до 60 мм

Азот

Для ручной резки металла всех толщин

Азот: с воздухом

Для ручной и машинной резки металла любой толщины

с кислородом Не рекомендуется

Для машинной резки металла любой толщины

с аргоном

Для резки металла любой толщины

Не рекомендуется

Для ручной и машинной резки металла любой толщины

Не рекомендуется

Аргон с водородом

11.11. Максимальная толщина разрезаемых металлов при ручной плазменно-дуговой резке, мм Рабочее Коррозионно- Низкоуглеродистая Алюминий, напряжение, В стойкая сталь сталь легкие сплавы

Медь

Латунь, бронза

70…80

40

30

40

15

30

90…110

70

70

80

50

70

120…140

90

90

100

80

90

11.12. Параметры режима механизированной микроплазменной резки металлов

s, мм

Qг , л/мин азот

воздух

Iсв, А Диаметр сопла, мм Uд , В

vрез, м/ч

Ширина реза, мм

180…300

1…1,5

120…180

1,6…1,8

90…120

1,8…2

60…90

2…2,5

55

1,5

Низкоуглеродистая сталь 1…3

—

10

30

3…5

—

12

50

5…7

—

13

75

7…10

—

15

100

0,8

1

130

110

Коррозионно-стойкая сталь 0,7

3,5

—

2 3

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

—

2,5

—

20

1

120

55 42

0,9

224

ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА

Окончание табл. 11.12 s, мм

Qг , л/мин азот

воздух

Iсв, А Диаметр сопла, мм Uд , В

vрез, м/ч

Ширина реза, мм

240

1,1

110

1,2

170

1,6

160

1,75

105

95

2

Алюминий и сплавы 1

7

20

1,5

7,5

25

8,5

50

3

—

0,8

130

1 100

5

13,5

70 1,4

10

100 Медь

2

3

—

30

0,8

110

30

2

—

8,5

50

1

120

60

130

55

1,3

95

155

1,6

Латунь 1,5

3,5

—

30

1 Титан

5

—

13,5

100

1,4

11.13. Параметры режима ручной резки листового металла аппаратом Плр-50/250 с воздушным охлаждением Ширина реза, мм s, мм верхней части нижней части

Диаметр сопла, мм

Qг, л/мин Iсв, А

Uд , В

азота воздуха

vрез, м/ч

Коррозионно-стойкая сталь Х18Н10Т 10

6,0

2,3

3,0

190

95

65

20

6,5

2,3

3,0

220

110

75

30

7,5

2,3

3,5

300

120

75

50

9,0

5,0

3,5

340

120

75

65 65

60 45 9

Алюминий и его сплавы

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

10

4,2

3,0

2,5

165

80

60

16

4,5

3,3

2,5

200

90

50

24

4,7

3,8

2,5

200

100

40

8,5

6,0

3,0

250

115

20

50

9,5

6,5

3,0

280

125

18

65

65

40

225

ПЛАЗМЕННО-ДУГОВАЯ РЕЗКА

11.14. Параметры режима ручной резки листового металла аппаратом Плрм-80/400 с водяным охлаждением Расход, л/мин s, мм

Ширина реза, мм

Диаметр сопла, мм

Iсв, А

U д, В аргона

азота

водорода

vрез, м/ч

Коррозионно-стойкая сталь Х18Н10Т 5

6…7

4

300…350

10

6…7

4

350…400

10

6…7

4

300…350

20

7…8

4

320…350

20

7…8

4

300…350

30

7…8

4

300…320

30

7…8

4

350…400

40

8…10

4

280…320

—

—

50

8…10

3,5

220…280

—

60

10…12

3

180…240

—

40…50 18…22 10…13 —

—

60

50…60 20…23 15…18 —

—

40

60…70 22…25 15…18

—

30…60

—

70…100

—

25…30

—

30…40

—

15…20

40

—

10…20

2…3

—

10…15

35

—

10…15

—

35

—

6…12

—

35

—

4…6

60

25

13,5

—

60 70

—

—

75…85 23…27

Алюминий и его сплавы 10

6…7

4

300

10

6…7

5

300…450

—

25…30

—

8…10

20

6…7

4

300

70

25

18

—

40

20

6…7

5

300…450

—

25…30

—

8…10

30…40

30

6…7

4

350

80

25

25

—

30

30

6…7

4…5

300…400

—

25…30

—

8…10

25…35

40

7…8

4…5

300…400

—

25…30

—

8…10

18…30

50

8…10

4

300…350

—

25…30

—

8…10

12…18

60

10…12

4

300…350

—

25…30

—

8…10

9…12

80

12…14

3,5

250…300

—

25…30

—

8…10

6…9

Латунь 10

—

4…5

350…400

—

—

50

—

50…60

20

—

4…5

350…400

—

—

35…50

—

18…20

30

—

4…5

350…400

—

—

30…45

—

9…12

40

—

4

300…350

—

—

30…40

—

6…8

50

—

4

300…350

—

—

30…35

—

4…5

Никель

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

5

—

3,5

250…300

—

18…21 10…13

—

60…70

10

—

4…5

350…400

—

20…23 15…18

—

33…36

20

—

5

400…450

—

22…25 15…18

—

27…30

226

ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА

11.15. Параметры режима ручной резки прибылей литья аппаратом Плрм-80/400 Диаметр сопла, мм

s, мм

Qг, л/мин Iсв, А

vрез , м/ч

аргона водорода

Коррозионно-стойкая сталь Х18Н10Т 25

4

350

58

—

48

30

4

350

58

—

36

40

5

400

58

—

27

50

5

450

56

—

24

60

5

500

56

—

22

Алюминий и его плавы 15

3,5

280

37

23

45

20

3,5

300

37

23

40

30

4,0

320

33

22

24

40

4,5

360

33

22

33

50

4,5

380

28

20

30

60

5,0

400

28

20

27

70

5,0

420

28

20

24

100

5,0

420

27

18

20

11.16. Параметры режима механизированной резки листового металла аппаратом Плм-60/300 s, мм

Ширина реза, мм

Диаметр сопла, мм

Iсв, А

U д, В

Qвоз, л/мин

vрез, м/ч

Низкоуглеродистая сталь* 6…15

3,0…3,5

15…25

3,0…4,0

25…40

4,0…4,5

40…60

4,5…5,5

300…150 3

300

160…180

40…60

150…90 90…48 48…18

Коррозионно-стойкая сталь Х18Н10Т*

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

5…15

3

2

120…200

170…180

70

110…60

5…15

3

3

250…300

140…160

40…50

330…155

16…30

4

2,5

200…240

180…200

70

60…35

16…30

4

3

250…300

160…180

40…50

130…60

31…50

5

3

280…300

200…220

70

35…15

31…50

5

3

250…300

170…190

40…50

60…18

227

ПЛАЗМЕННО-ДУГОВАЯ РЕЗКА

Окончание табл. 11.16 Ширина реза, мм

s, мм

Диаметр сопла, мм

Iсв, А

U д, В

Qвоз, л/мин

vрез, м/ч

Алюминий и его сплавы* 5…15

3,5

2

120…200

170…180

70

120…60

5…15

3,5

3

250…300

140…160

40…50

350…175

16…30

4,5

2,5

200…250

180…200

70

70…40

16…30

4,5

3

250…300

160…180

40…50

150…80

31…50

5,5

3

280…300

200…220

70

40…18

31…50

5,5

3

280…300

170…190

40…50

70…36

Медь

*

10

—

3

300

180

20

—

3

300

90

30

—

3

300

40

—

3

300

50

—

3

300

18

60

—

3,5

400

24

160…180

40

40…60

30

Данные приведены для аппарата УВПР — «Киев». 11.17. Параметры режима механизированной резки листового металла аппаратом Плрм-80/400 Ширина реза, мм

s, мм

верхней части

Диаметр сопнижней ла, части мм

Qг, л/мин Iсв, А

U д, В азота

водорода

килорода

vрез, м/ч

Низкоуглеродистая сталь 10

70…75

20…25

—

60…75 150…160

15

75…80

20…25

—

60…75

85…90

20

80…85

20…25

—

60

65

25

5…12

1,5…4,0

5

500

80…85

15…20

—

45…60

40…50

30

80…85

15…20

—

45…60

30…40

40

85…90

15

—

45

23…25

Коррозионно-стойкая сталь Х18Н10Т 10

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

20…25

—

60…75

280

20

5…12

1,5…4,0

5

500

75

15…20

—

45…60

165

30

12…15

—

38…45

55

40

12…15

—

12…15

33

50

12…15

—

12…15

27

228

ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА

Окончание табл. 11.17 Ширина реза, мм s, мм

Диаметр сопнижней ла, части мм

верхней части

Qг, л/мин Iсв, А

U д, В

vрез, м/ч

водорода

килорода

9,5

—

—

575…595

азота Алюминий и его сплавы

5

5…12

1,5…4,0

5

450…500

80

10

5…12

1,5…4,0

80…85

8,0

—

—

350…370

15

5…12

1,5…4,0

85…90

2,5…8,0

—

—

205…215

20

8…14

2…5

85…90

2,4…3,2

—

—

135

30

8…14

2…5

90…95

2,4…3,2

—

—

60…65

40

8…14

2…5

95…100

2,4…3,2 3,5…5,0

—

45

60

10…15

4…6

100…105 2,4…3,2

—

—

30…33

80

10…15

4…6

110…115 2,4…3,2

—

—

23…25

90

10…15

4…6

—

6

120

2,4…3,2

Латунь 5

3,9

1,7

3

230

70

140

—

—

140

10…15

6,5

2,0

5

350

78

45

—

—

45

15…20

7,5

3,4

5

350

80

30

—

—

33

20…25

9,0

5,7

5

350

83

15

—

—

17

40

10…12

6,0

5

350…400

86

8

—

—

8

50

10…12

6,0

5

350…400

90

5

—

—

5

11.18. Параметры режима механизированной резки листового металла аппаратом Плм-160/630 Qг, л/мин Диаметр vрез, м/ч нижней сопла, мм Iсв, А Uд, В аргона азота водорода части

Ширина реза, мм s, мм

верхней части

Коррозионно-стойкая сталь Х18Н10Т

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

4…10

—

—

6

500

85

—

—

—

250

10…20

—

—

7

600

100

—

—

—

130

20…40

—

—

8

700

120

—

—

—

50 30

40…70

—

—

8

700

135

50…65

—

50…65

70…100

—

—

8

700

145

—

—

—

18

100…130

—

—

8

700

155

—

—

—

12

130…160

—

—

8

700

165

—

—

—

6

20*

5,5

2,8

2,8

350

120

—

66

—

10

229

ПЛАЗМЕННО-ДУГОВАЯ РЕЗКА

Окончание табл. 11.18 Qг, л/мин Диаметр vрез, м/ч нижней сопла, мм Iсв, А Uд, В аргона азота водорода части

Ширина реза, мм s, мм

верхней части

30*

6,0

3,2

*

6,5

50*

7,0

*

70* *

90*

40 60 80

100

3,2

400

127

—

66

—

70

3,6

4

520

128

—

63

—

55

4,0

4,5

580

129

—

63

—

45

7,5

4,5

4,8

610

130

—

63

—

33

8,0

6,0

5

640

132

—

58

—

30

8,5

7,0

5,2

660

136

—

58

—

25

9,0

8,0

5,4

690

138

—

55

—

23

*

10,6

8,5

5,6

710

140

—

53

—

18

*

11,5

9,5

6

740

145

—

50

—

15

120

Алюминий и его сплавы 10

7,5

3,5

4

500

120

—

—

—

720

24

7,5

5,5

5

720

130

—

—

—

330

30

7,5

4,5

5

720

130

—

—

—

250

50

9,0

4,5

5

720

140

33

—

33

130

70

9,0

4,5

5

720

140

—

—

—

80

90

9,5

5,0

5

720

150

—

—

—

55

125

9,4

6,5

5

680

160

—

—

—

33

140

16,0

10,0

5,5

950

165

—

—

—

24

*

Данные приведены для аппарата ОПР-6. 11.19. Параметры режима пробивки стальных листов при воздушно-плазменной резке

s, мм

Длина пробивки, мм

U д, В

Qвоз, л/мин

vрез, м/ч

Время пробивки, с

40 50

20…25

190…200 200…210

100…110

27…30 10…24

2…3 3…3,5

205…215 210…230

100…110 110…120

12…45 11…12

3,5…4 4,0…5

60 65

25…30

Примечания. 1. Ток 370…380 А. 2. Размеры канала сопла: диаметр 3,5 мм, длина 6,5 мм.

Для улучшения условий труда, качества кромок, уменьшения тепловых деформаций вырезаемых деталей и увеличения скорости резания плазменная резка выполняется с дополнительной подачей воды в зону резки (табл. 11.20…11.23). В соответствии с ГОСТ 12221-79 аппаратура для

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

230

ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА

плазменно-дуговой резки в зависимости от способа ее выполнения обладает различными технологическими возможностями (табл. 11.24). Конкретные марки современного оборудования для ручной резки приведены в табл. 11.25, а для механизированной — в табл. 11.26. 11.20. Параметры режима плазменной механизированной резки углеродистых и легированных сталей в среде воздуха с водой s, мм

Iсв, А

Uд, В

4

vрез, м/ч 425…450

6

180…210

8 10 12

140…145

160…180 130…150

270…290

110…130

14

150…155

97…110

16

155…160

85…97

18

160…165

70…85

20

165…170

60…72

170…175

45…60

180…185

36…42

24

290…310

30

Примечания. 1. Расход воздуха 80…90 л/мин, воды — 0,3…0,35 л/мин. 2. Ширина реза по нижней кромке 2,5…3 мм.

11.21. Параметры режима плазменной механизированной резки высоколегированных двухслойных сталей в среде воздуха с водой s, мм

Iсв, А

4

160…165

6 8 10

270…290

12

175…180

16 18

270…290

20

290…310

24 40

165…170 170…175

14

30

U д, В

290…310

180…185

180…210 150…180 120…150 105…120 90…105 85…90 80…85 70…80 60…70

185…190

45…55

190…195

30…35

195…200

20…25

Примечания. 1. Расход воздуха — 80…90 л/мин, воды — 0,3…0,35 л/мин. 2. Ширина реза по нижней кромке 2,5…3,5 мм.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

vрез, м/ч

231

ПЛАЗМЕННО-ДУГОВАЯ РЕЗКА

11.22. Параметры режима плазменной механизированной резки меди и ее сплавов в среде воздуха с водой s, мм

Iсв, А

U д, В

4

425…450

6 8

vрез, м/ч

140…145

160…180

270…290

10

145…150

12

150…210

120…150 110…130

14

150…155

16

155…160

85…97

18

160…165

79…85

20 24

290…310

30

97…110

165…170

60…70

170…175

45…50

180…185

36…42

Примечания. 1. Расход воздуха 80…90 л/мин, воды — 0,3…0,35 л/мин. 2. Ширина реза по нижней кромке 2,5…3 мм.

11.23. Параметры режима плазменной механизированной резки алюминия и его сплавов в среде воздуха с водой s, мм 4 6 8 10 12 14 16 18 20 24 30 40

Iсв, А

Uд, В

270…290

140…145

270…290

145…150

270…290

150…155

270…290

155…160

290…310

290…310

300…360 240…300 210…240 180…210 170…180 150…160 140…150 120…37

160…165

110…120

165…170

85…100

170…175

60…70

180…185

35…45

Примечания. 1. Расход воздуха 80…90 л/мин, воды — 0,3…0,35 л/мин. 2. Ширина реза по нижней кромке 3,5…4 мм.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

vрез, м/ч

232

ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА

11.24. Основные параметры аппаратуры для плазменно-дуговой резки

Iраб. ном, А

Тип аппаратуры Плр (ручная резка)

smax, мм Напряжение холостого хода, В, не более углеродистой стали алюминия

50 100 160 200 250 315 400 500

Плп (полуавтоматическая резка)

Пла (автоматическая резка)

50 100 160 200 250 315 400 500 200 250 315 400 500 630 100

180

55 10 15 20 25 30 — —

8 15 25 30 40 50 60 80

300

8 15 25 30 40 50 — —

10 20 30 40 50 60 80 100

500

50 60 80 100 — — —

50 60 80 100 120 150 300

Примечание. При номинальном рабочем токе (Iраб.ном) 250 А и выше — охлаждение водяное, при токе менее 250 А — принудительное воздушное, водяное или воздушно-водяное. 11.25. Технические характеристики установок для ручной плазменно-дуговой резки Марка

сталь

медь

Сжатый воздух алюминий Qвоз, м3/ч р, МПа

Масса, кг

Киев-1 ПАТОН ППР-200

45 (25)

0,5…5

0,5…3

0,5…5

3…5

0,4

45

200 (60)

60

25

50

2…2,5

0,4

300

Киев-4 ОПР-6-3М*2 Prestozip 612*1 Prestozip 630*1

315 (100) — — —

90 130 12 25

50 — 12 25

70 220 12 25

4,8 — 3-5 3-5

0,4 — 0,4 0,4

900 — 16 30

*1 *2

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

s, мм

Iном, А (при ПВ, %)

Фирма AIR-LIQUIDE-Group, Швейцария. Плазмообразующие газы — азот + водород.

233

КИСЛОРОДНАЯ РЕЗКА

11.26. Технические характеристики установок для механизированной плазменно-дуговой резки Наибольшие размеры обрабатываемых листов, мм Марка

Толщина

Iном. раб, А

Qвоз, л/мин

P, кВ . А

vрез, м/ч

400

24…132

123

30…360

24…132

123

30…360

300

36-48

73

60…360

400

160

120

25…360

Длина Ширина стали алюминия ППлЦ 3,5-6У4

8000

3500

100

ППлФ 2,5-6У4

8000

2500

100

ПкПл 2-6Ф-2

8000

2000

50

ППлКЦ-2,5 «Гранат»

10000

2500

5…30

60

Плр-50/250

50

250

45

60

Плрм-80/400

60

400

50

90

Плм-60/300

6000

2000

60

400

60

240

Плм-160/630

6000

2000

160

630

160

240

Примечания. 1. Напряжение сети 380 В. 2. Расход воды 5…6 л/мин, давление воды 0,2…0,5 МПа, давление воздуха 0,4…0,6 МПа.

11.3. Кислородная резка Кислородная резка осуществляется вследствие нагрева металла до температуры воспламенения теплом газового пламени и экзотермической реакции окисления металла с последующим удалением оксидов кинетической энергией режущего кислорода. Ниже приведены условия разрезаемости металлов и сплавов. 1. Источник тепла должен быть достаточно мощным. 2. Температура горения металла должна быть ниже температуры его плавления, а также температуры плавления образующихся оксидов. 3. Оксиды и шлаки должны быть жидкотекучими и легко выдуваться струей режущего кислорода. Всем этим условиям удовлетворяют титановые сплавы, низкоуглеродистые и низколегированные стали, однако содержание в сталях легирующих элементов влияет на разрезаемость их кислородным пламенем (табл. 11.27).

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

234

ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА

11.27. Влияние легирующих элементов на разрезаемость стали при кислородной резке

Элемент

Разрезаемость стали

Марганец

При содержании до 0,6 % Mn стали разрезаются без затруднений, однако твердость поверхностей реза значительно повышается по сравнению с твердостью основного металла

Кремний

При малом содержании углерода хорошо разрезается сталь с содержанием до 4 % Si. При содержании свыше 0,2 % С удовлетворительно разрезаются стали, содержащие до 2,5 % Si

Хром

Хорошо разрезаются стали, содержащие до 0,7 % С и до 1,5 % Cr. При содержании в стали до 0,4 % С и до 5 % Cr необходим предварительный подогрев, который позволяет избежать закалки; при содержании свыше 6 % Cr сталь не разрезается

Никель

При содержании до 0,5 % С удовлетворительно разрезаются стали, в состав которых входит до 35 % Ni без значительных добавок других элементов

Вольфрам

Сталь при содержании до 0,7 % С и до 10 % W разрезается без затруднений. При содержании 10…15 % W резка возможна только с предварительным подогревом

Молибден

Содержание до 2 % Mo не влияет на процесс резки. При содержании свыше 3,5 % Мо резке поддаются только стали, которые содержат не более 0,3 % С

Медь

Содержание до 0,7 % Cu на процесс резки не влияет

Алюминий

Содержание до 0,5 % Al на процесс резки не влияет. При большем его содержании ухудшается процесс резки. При содержании свыше 10 % Al сталь не разрезается

Сера и фосфор

При общем содержании этих элементов до 0,1 % они на процесс резки влияния не оказывают

Для определения разрезаемости легированных сталей пользуются углеродным эквивалентом, который подсчитывается по формуле: СЭ = С + 0,15Mn + 0,3(Si + Mo) + 0,4Cr + 0,2V + 0,04(Ni + Cu). Пределы его изменения позволяют оценить разрезаемость легированных сталей (табл. 11.28).

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

235

КИСЛОРОДНАЯ РЕЗКА

11.28. Разрезаемость углеродистых и низколегированных сталей при кислородной резке Углеродный эквивалент стали, %

Ограничения при резке

Примеры марок сталей

До 0,6

Технологических ограничений нет, подогрев не требуется

08, 10, 20, 25, Ст1-Ст4, 15Г, 20Г, 10Г2, 15М, 15НМ

0,6…0,8

В летнее время допустима резка без подогрева. В зимнее время при резке больших сечений и вырезке деталей сложной конфигурации необходим подогрев до температуры 150 °С

35, 45, 30Г, 40Г, 30Г2, 15Х, 20Х, 15ХФ, 10ХФ, 15ХГ, 20М, 12ХН3А, 20ХН3А

0,8…1,1

Для предотвращения закалочных трещин необходим предварительный или сопутствующий подогрев деталей до температуры 200…300 °С

50, 70, 50Г, 70Г, 35Г2, 50Г2, 30Х, 50Х, 12ХМ, 35ХМ, 20ХГ, 40ХГ, 40ХН, 50ХН, 12Х2Н4А, 20ХН24А, 10ХФА, 5ХНМ, ШХ10, 35ХМФА

Во избежание появления трещин необходимы предварительный подогрев до температуры 300…450 °С и выше и последующее замедленное охлаждение (в печи или под тепловой изоляцией). Углеродистая сталь, содержащая свыше 1,2 % С, не поддается кислородной резке

25ХГС, 50ХГС, 33ХС, 40ХС, 20Х3, 35ХЮА, 37ХН3А, 35Х2МА, 25ХНВА, 40ХГМ, 38ХМЮА, 45ХНМФА, 50ХГА, 50ХФА, 50ХГФА, 5ХНМ, 12Х2Н3МА ШХ15, ШХ15СГ

Свыше 1,1

Ниже перечислены основные параметры кислородной разделительной резки. Пламя — нейтральное, при резке металла толщиной более 400 мм — науглероживающее. Мощность пламени зависит от толщины, состава и состояния металла. При ручной резке повышается в 1,5…2 раза по сравнению с механизированной; при резке литья увеличивается в 3…4 раза; определяется номером сменного мундштука (табл. 11.29). Давление режущего кислорода зависит от толщины разрезаемого металла, формы режущего сопла и чистоты кислорода; необходимо руководствоваться указаниями и инструкциями по эксплуатации. Скорость резки должна соответствовать скорости окисления металла по толщине. При нормальной скорости поток искр и шлака с обратной стороны разрезаемого листа сравнительно спокойный и направлен почти параллельно кислородной струе. Зависит от толщины металла, требований к качеству поверхности реза и от степени чистоты кислорода (табл. 11.30—11.32). Параметры режима ручной резки приведены в табл. 11.33, 11.34, а поверхностной кислородной строжки — в табл. 11.35.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

236

ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА

11.29. Выбор сменного мундштука при ручной кислородной резке Давление на входе в резак, МПа Номер сменного мундштука

0

Расход, м3/ч, не более

Толщина кислорода подогреваюразрезащего пламени для емой режущего пропанстали, кислорода ацетилена ацетилена кислорода бутана и мм ацетилена природного газа 3…8 0,25 1,3 0,6 1,25 0,4

1

8…15

0,35

2

15…30

0,40

3

30…50

0,42

4

50…100

0,50

5

100…200

0,75

2,6

0,6

1,5

0,5

4,0

0,7

1,8

0,65

6,8

0,8

1,9

0,75

11,5

0,9

2,3

0,9

20,5

1,25

2,5

1,25

0,001…0,1

0,01…0,1

6 200…300 1,0 30,0 — 3,2 — Примечания. 1. Мундштуки рассчитаны для использования горючего газа в соответствии с исполнением резака. 2. Давление на входе в резак пропан-бутана и природного газа 0,02…0,15 МПа. 3. Расход пропан-бутана определяют умножением расхода кислорода подогревающего пламени на коэффициент 0,55…0,6. 4. Чистота кислорода не менее 99,5%. 11.30. Зависимость скорости резки и ширины реза от толщины металла s, мм vрез, м/ч

3…5

8…10

10…25

25…50

50…100 100…200 200…300

30…33

24…27

18…24

15…20

12…15

8…12

3…6

—

3…4

3…4

4…5

5…6

6…10

8…15

Ширина реза, мм

Примечание. Скорости указаны для фигурной резки по 1-му классу кислородом чистотой 99,5 %. При другом качестве газа и использовании кислорода другой чистоты эти значения скорости следует умножить на коэффициенты, приведенные в табл. 11.31 и 11.32. 11.31. Зависимость скорости резки от качества поверхности реза Класс качества

1

2

3

Без оценки

Коэффициент скорости резки

1

1,2

1,4

2

11.32. Зависимость скорости резки от чистоты кислорода

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Чистота кислорода

99,8

99,5

99,2

99

98,5

98

Коэффициент скорости резки

1,19

1

0,92

0,9

0,84

0,74

237

КИСЛОРОДНАЯ РЕЗКА

11.33. Параметры режима резки углеродистых и низколегированных сталей p, МПа Номер Расстояние между Ширина внутреннего мундштуком и реза, мм мундштука кислорода горючего газа металлом, мм

s, мм

vрез, м/ч

8…10

3…4

1

0,3

2…3

33…24

10…25

3…4

2

0,4

3…4

24…18

25…30

4…5

3

0,6

3…5

18…15

50…100

5…6

4

0,8

4…6

15…12

100…200

6…8

5

1,0

5…8

12…8

200…300

8…10

5

1,2

7…10

8…5

не менее 0,01

11.34. Параметры режима ручной резки сталей больших толщин

s, мм

Расстояние Давление Qг , м3/ч Диаметр канала между кислорода перед режущего мундштуком и мундштуком, кислорода ацетилена кислорода, мм металлом, мм МПа

vрез, м/ч

300

6

1,2…1,6

34…42

1,3…2,0

20…30

6…8

400

7

1,2…1,7

45…56

1,6…2,4

25…40

5…6

500

8

1,2…1,6

50…70

1,9…2,9

30…50

4…6

600

8

1,6…2,2

67…88

2,3…3,3

35…60

3,3…4,2

700

9

1,5…2,1

78…97

2,5…3,8

40…70

3,0…4,0

800

9

1,9…2,5

90…110

2,8…4,2

45…80

2,7…3,3

11.35. Параметры режима ручной поверхностной кислородной строжки Размер канавки, мм pO2, МПа

QO2*, м3/ч

vрез, м/ч

2…12

0,3…0,6

18…40

90…480

18…35

2…16

0,3…0,8

20…55

90…600

30…50

2…20

0,35…1,0

30…75

90…600

Номер мундштука

*

ширина

глубина

1

15…30

2 3

Для ацетилена 0,9…1,0 м3/ч.

При использовании в качестве горючего вещества керосина или бензина возможна резка металла как на воздухе, так и под водой (табл. 11.36 и 11.37). При ручной резке используют типы инжекторных резаков согласно

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

238

ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА

ГОСТ 5191-79 (табл. 11.38). Конкретные технические данные марок резаков, в том числе и вставных, приведены в табл. 11.39. Механизированная резка осуществляется на резаках, приведенных в табл. 11.40, где р, МПа — давление газа, Qг, м3/ч — расход газа. 11.36. Параметры режима ручной керосино-кислородной резки p, МПа Расход Номер мундштука кислорода керосина кислорода, м3/ч керосина, кг/ч

s, мм До 20

1

0,4…0,5

20…50

2

0,5…0,7

vрез, м/ч

5,4…7,6

0,7…0,8

27…18

7,6…9,8

0,8…0,9

18…9

1,5…3,0 50…100

3

0,7…0,9

9,8…20,2

0,9…1,0

9…6

100…200

4

0,9…1,1

20,2…32,6

1,1…1,3

6…4,5

11.37. Параметры режима подводной ручной бензокислородной резки Расход s, мм

vрез, м/ч

кислорода, м3/мин

бензина, л/мин

10

1,2

0,8

24…30

20

2,4

1,8

12…15

40

4,8

4,3

6,0…8,0

60

7,0

7,2

4,2…5,0

80

10,0

11,0

3,0…3,6

100

12,0

14,0

2,4…3,0

11.38. Типы инжекторных резаков для ручной кислородной резки Тип резака

Номер сменного мундштука

Р1 — малой мощности РВ1 — вставной малой мощности

А ПГ ПБ

3…100

0; 1; 2; 3; 4

Р2 — средней мощности РВ2 — вставной средней мощности

А ПГ ПБ

3…200

0; 1; 2; 3; 4; 5;

Р3 — большой мощности

ПГ ПБ

3…300

0; 1; 2; 3; 4; 5; 6

*

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Исполнение Толщина разрезаемой стали, мм резака*

Применяемый горючий газ: А — ацетилен, ПГ — природный газ, ПБ — пропан-бутан.

239

КИСЛОРОДНАЯ РЕЗКА

11.39. Технические характеристики резаков для ручной кислородной резки

Марка

Р1*

Давление, МПа Толщина Номер металла, внутреннего газа или мм мундштука кислорода керосина До 15

1

0,35

15…50

2

0,45

50…100

3

0,55

Р2

3…200

0…5

0,25…0,75

Р3*

До 50

3

0,45

РК-02**

0,03…0,08 0,01…0,15

0,001…0,1

0,03…0,12 0,02…0,15

Расход, м3/ч газа или кислорода керосина 2/3,3

0,2/0,3

4/5

0,3/0,35

8,5/9

0,4/0,4

1,8…22

0,4…1,3

5,6/6,0

0,4/0,55

50…100

4

0,55

200…300

6

0,85

24,6/30

0,8/0,9

До 20

2

0,35/0,40

2,3/4,0

0,7…0,8

20…50

3

0,35/0,40

4,1/6,0

0,8…0,9

50…100

4

0,35/0,50

6,5/14

0,9…1,0

100…200

5

0,50/0,60

15/28

1,1…1,3

0,15…0,30

10,4/10,8 0,45/0,65

Масса, кг

0,68

1,17

0,8

1,2

Вставные резаки РГС-70

3…70

—

0,3…0,6

Не меньше 0,001

3…10

0,4…0,6

0,61

РГМ-70

3…50

—

0,3…0,5

Не меньше 0,001

3…8

0,3…0,6

0,59

РАГ-70

3…20

—

0,2…0,3

Не меньше 0,001

2…3

0,3…0,4

0,61

РАО-70

5…50

—

0,3…0,5

Не меньше 0,001

3…8

0,3…0,6

0,68

РАЗ-70

—

—

0,3…0,6

0,005

4…10

0,4…0,6

0,62

РВ-1А-02

3…100

—

0,25…0,5

0,001…0,1

1,9…8,5

0,35…0,7

0,52

РВ-2А-02

3…200

—

0,25…0,75

0,001…0,1

1,9…17,0

0,35…1,1

0,55

*

В числителе приведены данные для ацетилена, в знаменателе — для пропана-бутана. В числителе приведены данные для кислорода подогревающего пламени, в знаменателе — для режущего кислорода. **

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

240

ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА

11.40. Параметры режима фигурной механизированной кислородной резки (1-й класс качества поверхности реза, чистота кислорода 99,5 %) Qг, м3/ч

p, МПа s, мм

кислорода

режущего кислорода

ацетилена

vрез, м/ч подогревающего ацетилена кислорода

3

0,15

0,7

3

5

0,25

1,0

30

8

0,35

1,3

0,4…0,6

0,3…0,5

27

10

0,40

1,5

24

15

0,30

3,0

23

20

0,35

3,0

21

30

0,30

5,5

40

0,35

6,5

50

0,40

Не ниже 0,03

0,5…0,7

0,4…0,6

19 18

7,0

15

60

0,35

9,5

14

80

0,40

11

13

100

0,45

12

12

150

0,70

19

200

0,80

23

8

250

0,70

25

6

300

0,80

28

5

0,6…1,2

0,5…1,2

10

Улучшить качество поверхности реза можно, используя специальную конструкцию каналов режущего кислорода (табл. 11.41), применяя кислород повышенной чистоты (табл. 11.42) или ведя процесс при большем давлении кислорода (табл. 11.43). Резку можно осуществлять и с использованием газов-заменителей ацетилена (табл. 11.44). 11.41. Параметры режима безгратовой резки сталей с использованием кислорода чистотой 99,5 %

головного

выходного

Давление режущего кислорода, МПа

3

0,7

0,7

0,07

0,8…1,0

0,25…0,35 28…38

5

0,7

0,7

0,08

1,0…1,2

0,25…0,35 25…33

8

0,95

0,95

0,14

1,4…1,5

0,25…0,35 23…29

10

0,95

0,95

0,2

1,7…1,8

0,25…0,35 22…28

s, мм

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Размеры сечений каналов режущего кислорода в мундштуке, мм

Qг, м3/ч кислорода ацетилена

vрез, м/ч

241

КИСЛОРОДНАЯ РЕЗКА

Окончание табл. 11.16

головного

выходного

Давление режущего кислорода, МПа

20

1,0

1,3

0,65

3,8…4,0

0,30…0,40 17…22

30

1,3

1,7

0,55

5,3…5,5

0,30…0,40 15…20

40

1,3

1,7

0,70

6,4…6,6

0,30…0,40 14…18

50

1,3

1,7

0,85

7,5…7,7

0,30…0,40 13…17

60

1,8

2,3

0,50

8,9…9,1

0,35…0,45 12…16

80

1,8

2,3

0,65

11,0…11,2 0,35…0,45 11…15

100

1,8

2,3

0,80

13,1…13,3 0,35…0,45 10…14

s, мм

Размеры сечений каналов режущего кислорода в мундштуке, мм

Qг, м3/ч кислорода ацетилена

vрез, м/ч

11.42. Параметры режима механизированной безгратовой резки с использованием кислорода чистотой 99,8…99,9% s, мм

Ширина реза, мм

Номер внутреннего мундштука

Давление* кислорода, МПа

vрез , м/ч

6

2,0

1

0,27…0,30

36…38

8

2,0

1

0,30…0,34

30…32

10

2,0

1

0,35…0,38

27…29

15

2,5

2

0,43…0,46

24…26

20

3,0

2

0,50…0,54

21…23

25

3,0

2

0,55…0,58

20…22

30

3,5

3

0,60…0,65

18…20

*

Для ацетилена 0,01…0,03 МПа. 11.43. Параметры режима механизированной безгратовой резки при давлении кислорода 1,5…1,8 МПа

s, мм

Ширина реза, мм

Характеристики внутреннего мундштука номер

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

p , МПа vрез , м/ч

диаметр отверстия, мм кислорода

*

ацетилена

5

0,8…0,9

1

0,35

0,20…0,25 1,5…1,8

0,01

56…58

10

1,1…1,2

2

0,45

0,25…0,30 1,5…1,8

0,03

56…58

15

1,2…1,3

3

0,6

0,32…0,35 1,5…1,8

0,03

49…50

242

ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА

Окончание табл. 11.43

s, мм

Характеристики внутреннего мундштука

Ширина реза, мм

номер

p , МПа vрез , м/ч

диаметр отверстия, мм кислорода

*

ацетилена

20

1,3…1,4

3

0,6

0,35…0,40 1,5…1,8

0,03

43…44

25

1,5…1,6

3

0,6

0,40…0,45 1,5…1,8

0,03

37…38

30

1,6…1,7

3

0,6

0,45…0,50 1,5…1,8

0,03

31…32

40

1,9…2,0

4

0,8

0,50…0,55 1,5…1,8

0,035

28…29

50

2,4…2,5

4

0,8

0,55…0,60 1,5…1,8

0,04

26…27

60

2,6…2,8

4

0,8

0,60…0,65 1,5…1,8

0,04

24…25

80

3,0…3,1

5

1,0

0,65…0,70 1,5…1,8

0,04

23…24

100

3,1…3,5

6

1,2

0,70…0,75 1,5…1,8

0,04

19…20

*

В числителе — подогревающего, в знаменателе — режущего кислорода.

11.44. Параметры режима механизированной резки с использованием газов — заменителей ацетилена

s, мм

Номер внутреннего мундштука

Ширина реза, мм

p , МПа кислорода

газов-заменителей

vрез , м/ч

Резка с использованием пропана-бутана

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

5

1

2,5

0,29…0,25

0,01…0,03

23…24

10

1

3,0

0,25…0,30

0,02…0,03

19…20

15

2

3,5

0,30…0,35

0,02…0,03

17…18

20

2

3,5

0,35…0,40

0,02…0,03

15…16

30

3

4,0

0,45…0,50

0,02…0,03

12…13

50

3

4,5

0,55…0,60

0,035…0,045

10…11

80

4

5,0

0,70…0,75

0,035…0,045

7…8

100

4

5,0

0,80…0,85

0,045…0,055

5…6

243

КИСЛОРОДНАЯ РЕЗКА

Окончание табл. 11.44 Номер внутреннего мундштука

s, мм

Ширина реза, мм

p , МПа кислорода

газов-заменителей

vрез , м/ч

Резка с использованием природного газа 5

1

2,0

0,3…0,35

0,01…0,03

29…30

10

1

2,5

0,3…0,4

0,01…0,03

25…26

15

2

2,5

0,4…0,5

0,01…0,03

22…23

20

2

2,5

0,4…0,5

0,01…0,03

20…21

30

3

3,0

0,5…0,6

0,01…0,03

17…18

40

3

3,5

0,5…0,6

0,035…0,05

15…16

70

4

4,5

0,6…0,7

0,035…0,05

12…13

100

5

4,5

0,7…0,8

0,06…0,07

11…12

Повысить производительность резки, особенно, при необходимости получения большого количества деталей сравнительно небольшой толщины можно, используя пакетную резку. Разрезаемые листы собирают в пакет, который стягивается струбцинами или специальными зажимными устройствами, и разрезают за один проход резака, применяя кислород низкого давления (табл. 11.45). 11.45. Параметры режима механизированной пакетной резки

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

sл, мм

Количество листов в пакете, шт

Давление режущего кислорода, МПа

vрез, м/ч

1

2

3

4

4

15

0,1…0,11

12

6

12

0,1…0,12

11

10

8

0,12…0,14

10

12

6

0,12…0,14

11

16

6

0,12…0,14

10

20

4

0,12…0,14

10

24

3

0,12…0,14

11

30

3

0,12…0,15

9,5

60

2

0,14…0,17

9,0

244

ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА

Резка сталей больших толщин осуществляется специальными мундштуками кислородом низкого давления (табл. 11.46). С помощью специальных установок можно добиться высокой производительности при выполнении операций резки с односторонней разделкой кромок под сварку (табл. 11.47). Односторонняя разделка выполняется двумя резаками: первый осуществляет вертикальный рез и создает притупление, а второй — косой рез. Двухсторонняя разделка выполняется одновременно тремя резаками: первый осуществляет вертикальный рез и создает притупления, второй срезает нижнюю кромку, а третий — верхнюю кромку. При этом мощность подогревающего пламени вертикального резака такая же, как и для однорезакового резания, а для боковых резаков этот показатель увеличивается в 1,5…2 раза. Технические характеристики резаков для механизированной резки и машин, на которых они установлены, приведены в табл. 11.48. Буквы и цифры в обозначении типа резака: РМ — резак механический, однозначное число — количество вентилей; И — инжекторный; РД — равного давления, трехзначное число — длина резака. Технические характеристики переносных газорезательных машин приведены в табл. 11.49. 11.46. Параметры режима механизированной резки сталей большой толщины

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Qг, м3/ч

Расстояние между мундштуком и металлом, мм

vрез , м/ч

3

15…20

10…11

45

4

20…30

8…9

0,12…0,17

60

5

25…40

6…7

8

0,12…0,16

80

6

30…50

5…5,5

600

9

0,16…0,22

100

7

35…60

4…5

700

9

0,15…0,21

130

8

40…65

3…3,5

800

9

0,19…0,25

260

9

45…70

3…3,3

1000

12…14

0,20…0,25

300

11

50…75

2,5…3,0

s, мм

Диаметр выходного сопла режущего кислорода, мм

рО2, МПа

200

5

0,06…0,08

35

300

6

0,12…0,16

400

7

500

кислорода ацетилена

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

0,45

0,45

0,55

0,60

0,75

1,05

30

40

60

80

100

100

80

60

40

30

20

—

s, мм

«Спутник»

ПГО, УФВТ

РМ-3-И-265

РМ-0-И-135

Рабочее давление ацетилена 0,01…0,03 МПа.

5…60

5…50

5…300

5…300

«Радуга»

РМ-3-И-450

5…300

РМ-2-И-330

СГУ, СГФ

РМ-0-РД-450

Толщина

5…100

«Одесса», «Черномор» «Днепр» «Юг»

Марка

—

—

—

750

2000

2500

0,2…0,6

0,2…0,6

0,2…1,2

0,2…0,8

0,2…1,2

0,2…1,2

Рабочее давление Наибольшая кислороширина да*, МПа

Разрезаемый металл, мм

РМШ-3-И-396 АСШ-2, АСШ-70

Машина, на которой установлен резак

*

10

11

14

17

20

24

29

vрез , м/ч

1,05

0,75

0,60

0,55

0,45

0,45

—

С двухсторонней разделкой

2…9

2…8

2…28

2…13

2…28

2…28

кислорода

0,3…0,8

0,3…0,8

0,3…1,2

0,3…0,8

0,3…1,2

0,5…1,2

ацетилена

Расход газов, м3/ч

1…2 1…2

Внешний №1, 2 Внутренний №1…5 Внешний №1 Внутренний №1…3

1

1…3

Внешний №1 Внутренний №3

Те же

4

5…6 Те же

Внешний №1, 2 Внутренний №1…5

Комплекты сменных мундштуков

9

11

13

16

19

22

—

vрез, м/ч

0,44

0,8

1,0

1,3

1,25

1,25

Количество Масса резаков резака, в машине, кг шт

Давление режущего кислорода, МПа

Таблица 11.48. Технические характеристики резаков для механизированной резки

0,45

10

С односторонней разделкой

Давление режущего кислорода, МПа

20

s, мм

11.47. Параметры режима механизированной резки при подготовке кромок металла под сварку

КИСЛОРОДНАЯ РЕЗКА

245

246

ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА

11.49. Технические характеристики переносных газорезательных машин Qг, м3/ч

Давление кислорода*, МПа

кислорода

ацетилена

«Радуга»

0,8

20

«Смена»

0,8

«Микрон-2»

vрез, м/ч

U, В

Масса, кг

1,0

5,5…90

~110/127

4,5

20

1,0

6…240

36

4,2

0,8

22

0,55

6…240

24

4,2

«Спутник-3»*2

0,6

12

0,65

9…45

24

16,6

«Орбита-2»

0,6

14

1,1

12…42

~220

18,4

Марка

*1 *2

Для ацетилена 0,01…0,10 МПа. Оснащена одним резаком, остальные — двумя.

11.4. Кислородно-флюсовая резка Сущность этого процесса заключается в том, что в зону реза вместе с режущим кислородом вводится специальный порошкообразный флюс (табл. 11.50), при расплавлении которого выделяется дополнительное тепло, повышается температура, а продукты взаимодействия флюса с тугоплавкими оксидами легко удаляются из зоны реза в виде легкоплавкого жидкотекучего шлака. Однако разрезаемость легированных сталей зависит от их состава и условий выполнения резки (табл. 11.51). Параметры кислородно-флюсовой резки высоколегированных двухслойных сталей и чугуна приведены в табл. 11.52—11.55. В случае необходимости вырезки отверстий в железобетонных конструкциях используют разновидности кислородно-флюсовой обработки (табл. 11.56). В качестве флюса используется смесь из 85% железного и 15% алюминиевого порошков, а остальные трубки имеют диаметр 1/4'', 3/8'', 1/2''. Наиболее эффективным является использование кислородно-флюсового копья диаметром 3/8'' при расходе флюса 30 кг/ч (табл. 11.57).

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Алюминиевомагниевый порошок Силикокальций

— 20…15 — —

— 20…15 20…15

— — —

— — —

— — —

10…5 10…5 10…5

70…80

70…80

70…80

латуни

бронзы

латуни и бронзы

25…20

—

—

—

—

—

—

35…25

—

—

—

—

—

—

—

—

Для цветных металлов

—

—

75…70

—

30…20

10…5

65…75

—

Для чугуна

25…30

—

70…80

—

65…75

—

—

—

40…20

—

60…80

—

— —

—

—

—

—

—

20…10

80…90

100

—

—

—

Кварцевый песок

—

Доменный феррофосфор

—

Ферросилиций

—

Для коррозионно-стойких сталей

Алюминиевый порошок

100

Железный порошок

меди

Резка:

Разделительная

Поверхностная

Разделительная

Резка

Состав флюсов, %

11.50. Состав флюсов для кислородно-флюсовой резки

КИСЛОРОДНО-ФЛЮСОВАЯ РЕЗКА

247

248

ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА

Таблица 11.51. Влияние состава на разрезаемость легированных сталей при кислородно-флюсовой резке Типы сталей

Технологические особенности резки

Хромоникелевые аустенитно-ферритные

Технологических ограничений нет. Желательно интенсивное охлаждение при резке

Хромоникелевые, чисто аустенитные

Необходимы либо интенсивное охлаждение кромок водой во время реза, либо последующая термообработка — нагрев до температуры 1050…1150 °С и быстрое охлаждение

Высокохромистые с 16…30 % Cr и до 0,3 % С

Разогрев сталей при резке должен быть минимальным во избежание необратимого роста зерна. Поэтому резку следует выполнять с максимальной скоростью. После резки рекомендуется нагреть сталь до температуры 750…850 °С и охладить в воде или струе сжатого воздуха

Высокохромистые с 12…18 % Cr и до 0,15 % С

При резке стали большой толщины и вырезке заготовок сложной конфигурации необходим подогрев до температуры 250…350 °С. После резки целесообразен отжиг при температуре 650…950 °С

Хромистые с 5…15 % Cr и 0,2…0,5 % С

Во избежание появления трещин необходим предварительный подогрев до температуры 250…350 °С. После резки обычно целесообразна закалка с отпуском

11.52. Параметры режима кислородно-флюсовой резки высоколегированных сталей Расход на 1 м реза s, мм

кислорода, м

3

ацетилена, м3

флюса, кг

vрез, м/ч

Прямолинейная резка 10

0,18

0,017

0,2

45

20

0,35

0,024

0,2

35

30

0,5

0,030

0,3

29

40

0,65

0,035

0,3

26

60

0,95

0,045

0,4

22

80

1,2

0,065

0,45

20

100

1,5

0,090

0,5

18

0,025

0,25

28

Фигурная резка 10

0,3

20

0,55

0,040

0,35

21

30

0,8

0,050

0,45

17

40

1,0

0,060

0,5

16

60

1,5

0,075

0,6

14

80

2,0

0,090

0,7

12

100

2,35

0,100

0,75

11

Примечание. В табл. 11.52, 11.53, 11.55 приведен расход на погонную длину реза.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

249

КИСЛОРОДНО-ФЛЮСОВАЯ РЕЗКА

11.53. Параметры режима кислородно-флюсовой резки хромистых и хромоникелевых сталей и чугуна Расход на 1 м реза s, мм

Рабочее давление кислорода, МПа

газов*, дм3

флюса, кг

vрез, м/ч

Для сталей 10

0,35…0,40

0,30 0,025

0,25

28

20

0,40…0,45

0,55 0,04

0,35

21

30

0,45…0,50

0,8 0,05

0,45

17

40

0,50…0,55

1,0 0,05

0,50

16

60

0,55…0,60

1,5 0,06

0,60

14

80

0,60…0,70

2,0 0,075

0,70

12

100

0,70…0,80

2,35 0,10

0,75

11

Для чугунов 20

0,35…0,40

0,9 0,10

2,0

8

50

0,40…0,45

2,0 0,10

3,5

5

100

0,50…0,55

4,5 0,30

6,0

3

150

0,55…0,60

8,5 0,45

9,0

2

200

0,60…0,65

1,35 0,60

11,5

1,8

250

0,65…0,70

20,0 0,75

14,0

1,5

300

0,70…0,80

35,0 0,98

17,0

1,2

* В числителе — расход кислорода, в знаменателе — ацетилена.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

250

ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА

11.54. Параметры режима пакетной кислородно-флюсовой резки высоколегированных сталей

Толщина листов, мм

Вид резки

Прямолинейная

Фигурная

*

Толщина накладных листов, мм

Общая Давление толщина кислорода*, vрез , м/ч МПа пакета, мм

верхний

нижний

1,5

3

—

26

0,35

6,6

2,0

3

1,5

51

0,50

5,1

2,0

3

1,5

17

0,35

9,0

2,0

3

1,5

21

0,48

8,7

1,0

3

1,5

17

0,48

7,8

3,0

3

—

16

0,48

10,5

4,0

—

—

17

0,40

10,5

Давление ацетилена — 0,025 МПа.

11.55. Параметры режима кислородно-флюсовой резки двухслойной стали s, мм

Расход на 1 м реза

биметаллического плакирующего листа слоя

кислорода, м3

природного газа, м3

флюса, кг

vрез , м/ч

21

6

0,30

0,035

0,30

19

32

7

0,36

0,040

0,40

18

36

7

0,38

0,045

0,43

17

11.56. Зависимость параметров режима от способов термической резки бетона

Способ резки

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Расход материалов на 1 дм3 удаленного бетона Скорость обработки 3 Трубка, Проволока, Флюс, Кислород, бетона, см /мин кг

кг

кг

м3

Кислородное копье

5,8

0,2

—

2,0

167

Кислородно-флюсовая резка

—

—

4,5

5,5

100

Кислородно-порошковое копье

0,5

—

2,5

2,5

300

251

ГАЗОЛАЗЕРНАЯ РЕЗКА

11.57. Параметры режима прожигания отверстий в железобетоне кислородно-флюсовым копьем Размеры отверстия, мм

Расход

Скорость кислорода, м3/ч трубки на 1 м отверстия, м* прожигания, м/ч

Глубина

Диаметр

До 500

50…55

60…80

4

7…11

500…1000

55…60

80…100

4…5

5…7

1000…1500

60…70

100…120

5…6

2,5…5

*

На погонную длину.

Для кислородно-флюсовой резки применяют установку типа УГПР с приведенными ниже техническими данными. Наибольшая толщина разрезаемого металла, мм: стали 12Х18Н9Т . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 чугуна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 Наибольший расход, м3/ч: кислорода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 ацетилена . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1,3 флюсоподающего газа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Расход флюса, кг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6,25 Емкость флюсопитателя, л . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12,5 Масса порошка во флюсопитателе, кг . . . . . . . . . 30 Масса установки, кг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Для резки железобетона используется установка УФР-5 конструкции МГТУ им. Баумана.

11.5. Газолазерная резка При лазерной резке вследствие высокой концентрации энергии в световом луче возникает локальное плавление и испарение материала любого состава: сталей, стекла, пластмасс, древесины, керамики, текстиля и т. д. Параметрами режима этого вида резки являются (табл. 11.58) мощность (зависит от природы и толщины материала) и вид режущего газа (кислород, азот, воздух), который зависит от природы материала, его толщины и мощности (табл. 11.60, 11.61). При резке используются лазеры непрерывного действия, которые обладают большой энергией излучения в инфракрасном диапазоне, например, установка ZIS 738 (Германия), имеющая параметры: мощность — 0,2 кВт, длина волны — 10,6 мкм, диаметр несфокусированного луча — 15 мм, рабочее вещество — поток смеси углекислого газа, водорода

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

252

ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА

и гелия, охлаждение — водяное, плотность энергии — 109 Вт/см2, скорость резки — 18…600 м/ч. 11.58. Предельная толщина материалов, разрезаемых при газолазерной резке Предельная толщина, мм Мощность излучения, кВт

стали

алюминиевых сплавов

оргстекла

0,5

3…6

2…3

30

1,0

5…8

3…5

50

4,9

8…20

6…10

—

11.59. Параметры режима газолазерной резки некоторых материалов s, мм

Средняя ширина реза, мм Мощность излучения, кВт Режущий газ

vрез, м/ч

Алюминиевые сплавы типа АМг 1,5

0,3

4,9

Азот

480

3

0,5

4,9

»

240

4

0,5

4

»

160

5

0,5

3

»

85

8

0,5

3

»

36

5

1

3

Кислород

90

8

1

3

»

63

0,5

0,4

0,14

Кислород

820

0,46

0,5

0,23

»

820

2,2

0,8

0,21

»

230

6,3

1

0,25

»

170

9,9

1,7

0,26

»

150

10

—

0,6

»

240

15

—

0,6

»

150

1,2

—

2

Воздух

720

2

Кислород

475

4

Кислород

30

4

Кислород

18

Титановый сплав ОТ4

Никелевый сплав 1

—

4

1

Молибден

Вольфрам 3

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

1

253

ГАЗОЛАЗЕРНАЯ РЕЗКА

11.60. Зависимость скорости газолазерной резки стали от мощности излучения s, мм

Мощность излучения, кВт

vрез, м/ч

Низкоуглеродистые стали 1

0,1

80

1

0,45

150

2,2

0,85

100

2

2

360

3

1

100

4

0,9

90

6

0,9

70

Коррозионно-стойкие стали 0,5

0,3

150

3

0,9

80

3

4,9

390

5

0,9

70

5

4,9

140

6

0,9

40

6,5

2

100

9

0,8

20

11.61. Параметры режима лазерной резки (лазер на СО2) металлических и неметаллических материалов Мощность излучения, кВт

s, мм Углеродистая сталь

Коррозионно-стойкая сталь

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

0,85*

0,2

Материал

Ширина Режущий vрез, реза, мм газ м/ч

1

0,1

О2

180

3

0,2

О2

35

1

0,1

О2

90

s, мм

Режущий газ

vрез, м/ч

2,2

О2

105

9

О2

22

5

О2

45

3

О2

45

254

ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА

Окончание табл. 11.61 Мощность излучения, кВт

s, мм

Ширина Режущий vрез, реза, мм газ м/ч

s, мм

Режущий газ

vрез, м/ч

5

О2

200

32

Ar

18

5

Ar

220

14

Ar

90

2

0,2

О2

1080

10

1,5

О2

170

40

3,5

О2

30

3

0,4

N2

270

10

0,7

N2

50

Дерево

18

0,7

N2

12

Керамика

—

—

—

—

6,5

Ar

40

7

0,5

N2

70

—

—

—

Полистирол

3,2

0,4

N2

250

—

—

—

Полиэфир для ковров

10

0,5

N2

160

—

—

—

Нейлон

0,1

0,1

N2

1200

—

—

—

О2

300

N2

55

—

—

—

Сплавы титана

Оргстекло

Твердый поливинилхлорид

Хлопковая ткань многослойная

0,75 15

0,5

2

0,2

О2

35

—

—

—

Ткань

3,2

—

О2

38

—

—

—

Асбоцемент

6,3

—

О2

25

—

—

—

Кварцевое стекло

*

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

0,85*

0,2

Материал

Диаметр фокусного пятна 0,3 мм.

Г Л А В А

Д В Е Н А Д Ц А Т А Я

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

Стандартное сварочное оборудование, которое изготавливалось в СССР и изготавливается сейчас предприятиями СНГ, чаще всего имеет условное обозначение согласно структуре, приведенной на рис. 12.1. Буквы 1

2

Цифры 3

4

-

5

6

Буквы-цифры 7

8

Рис. 12.1. Структура условного обозначения сварочного оборудования

Ниже приведено объяснение каждой позиции. 1. Тип изделия (А — автомат, агрегат; В — выпрямитель; Г — генератор; П — преобразователь или полуавтомат; Т — трансформатор; У — установка). 2. Вид сварки (Д — дуговая). 3. Способ сварки или назначение, конструктивные или технологические возможности оборудования (Г — источник питания для сварки в среде защитных газов; полуавтоматы или автоматы для сварки в активных и любых защитных газах соответственно; И – полуавтоматы для сварки в инертных газах; У — полуавтоматы для сварки в инертных и активных газах, источники питания универсальные: О — полуавтоматы и автоматы для сварки без защиты дуги; Ф — полуавтоматы и автоматы для сварки под флюсом; ФГ — автоматы для сварки под флюсом и в защитных газах; Б — агрегаты с бензиновым приводным двигателем; Д — агрегаты с дизельным приводным двигателем; Ж — источники питания с жесткой внешней вольтамперной характеристикой; М — трансформаторы с механическим регулированием тока, многопостовый источник питания; Э — трансформаторы с электрическим регулированием тока; К — трансформаторы с конденсатором, который увеличивает коэффициент мощности).

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

256

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

4. Конструктивные или технологические особенности оборудования (Ж — источники питания с жесткой внешней вольтамперной характеристикой; М — источники питания многопостовые; И — источники питания и полуавтоматы для импульсно-дуговой сварки; Ч — источники питания частотные). 5. Сварочный ток (одна, две или три цифры — номинальный, в сотнях ампер для автоматов, полуавтоматов, трансформаторов для сварки под флюсом: в десятках ампер — для другого оборудования). 6. Номер модификации или регистрационный (две цифры). 7. Климатическое исполнение в соответствии с ГОСТ 15150-69 (У — для районов с умеренным климатом; УХЛ — для районов с умеренным холодным климатом). 8. Категория размещения оборудования в соответствии с ГОСТ 15543.1-89 (1 — на открытом воздухе, 2 — при отсутствии влияния солнечного излучения и атмосферных осадков, 3 — в закрытом помещении, 4 — в помещениях, которые отапливаются (охлаждаются) и вентилируются, 5 — в помещении с повышенной влажностью). Отсутствие третьей буквы обозначает ручную дуговую сварку. Например, обозначение изделия ТДМ-317-1У2 расшифровывается как: Т — трансформатор; Д — для дуговой сварки; М — с механическим регулированием тока; 31 – на ток 315 A; 7 — номер регистрационный; 1 — номер модификации; У — климатическое исполнение для районов с умеренным климатом: 2 — категория размещения в закрытом помещении. Изделие ВДГМ-1602У2: В — выпрямитель; Д — дуговая сварка; Г — в среде защитных газов; М — многопостовый; 160 — на номинальный ток 1600 А; 2 — регистрационный номер; У — климатическое исполнение; 2 — категория размещения. Аппарат АДФГ-502У4: А — автомат; Д — дуговая сварка под флюсом и в защитных газах ФГ; 5 — на номинальный ток 500А; 02 — регистрационный номер; У — климатическое исполнение; 4 -категория размещения. Оборудование, изготовленное в ИЭС им. Е.О. Патона НАН Украины, обозначается так: аппарат А-1416УХЛ4: А — автомат; 1416 — номер проекта; УХЛ4 — тип климатического исполнения и категория размещения. Изделие ПШ-125: П — полуавтомат; Ш — шланговый; 125 — регистрационный номер разработки и т.д.

12.1. Источники питания переменного и постоянного тока Питание электрической энергией сварочной дуги или шлаковой ванны осуществляется от специальных источников. Сварочные трансформаторы дешевы, надежны в работе и используются при ручной дуговой сварке покрытыми плавящимися электродами, неплавящимися электродами в инертных газах (алюминия и его сплавов) на спе-

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА

257

циальных установках, под слоем флюса на автоматах, а также при электрошлаковой сварке в разных исполнениях (табл. 12.1—12.4). Источники питания постоянного тока более универсальны, пригодны для сварки всех металлов и сплавов (кроме алюминия, магния и их сплавов вольфрамовым электродом), а также резки, как в цеховых (табл. 12.5— 12.8), так и в полевых, монтажных условиях, где отсутствует электрическая сеть (табл. 12.9—12.12). При ручной дуговой и плазменной сварках источники питания должны иметь крутопадающие внешние вольтамперные характеристики, что обеспечивает небольшие колебания сварочного тока и глубины проплавления детали при случайных изменениях длины дуги. При автоматической сварке под флюсом, электрошлаковой сварке, механизированной сварке в СО2 или открытой дугой используют источники питания с пологопадающими и жесткими характеристиками. На рабочих местах, где попеременно необходимо выполнять ручную и механизированную сварку, применяют универсальные источники питания с жесткими, полого- и крутопадающими внешними характеристиками (табл. 12.13, 12.14). В цехах с большим количеством рабочих мест более экономичными в использовании оказываются многопостовые источники (табл. 12.15). Для импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом применяют специальные источники питания типа ВДГИ (см. табл. 12.6) или специальные генераторы (табл. 12.16). Они обеспечивают наложение на постоянный ток (небольшого значения) импульсов тока силой 1000 А и более, что обеспечивает управляемый перенос металла в дуге с частотой, кратной частоте импульсов, вследствие чего повышается производительность процесса, снижаются сварочные деформации и разбрызгивание. Эти источники питания имеют крутопадающие внешние характеристики для малых токов, пологопадающие — для средних и жесткие для больших токов. Импульсные характеристики источника всегда жесткие. Подключение источников питания к распределительным щитам выполняется изолированными медными (реже алюминиевыми) кабелями или проводами, уложенными в стальные трубы необходимых сечений (табл. 2.17). При выборе сечения медного сварочного кабеля от источника питания к электрододержателю нужно руководствоваться данными табл. 12.18.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

258

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

12.1. Трансформаторы для ручной дуговой сварки Диапазон регулирования тока, А

Uх.х, В

Uвтор, В

Р, кВ.А

Габариты, мм

Масса, кг

70…250

65

25

16,3

420×310×425

49

500(60)

125…600

63

30

33

670×666×753

200

220; 380 120(65)

50…160

68

25

9

650×340×880

90

150(20)

40…150

70

—

—

290×470×400

40

ТС-300

220; 380 300(65)

110…385

63

30

20

760×520×970

185

ТС-500

220; 380 500(65)

165…650

60

30

32

840×575×1060

250

Марка

СТШ-250 СТШ-500СГД ТС-120 ТС-152

220; 380 250(20) 380

220

ТСК-300

380

300(65)

110…385

63

30

20

760×520×970

215

ТСК-500

380

500(65)

165…650

60

30

32

840×575×1060

280

ТД-102 (ТДП-1)

220; 380 160(20)

60…175

80

26,4

4,2

548×300×530

37

ТД-306

220; 380 250(20)

100…300

80

30

7,5

608×345×585

66

ТД-302

220; 380 300(60)

60…400

61; 75

30

19,4

692×620×710

137

ТДЭ-101

220; 380 100(20)

40…110

42

24

—

340×180×450

25

ТДЭ-251

220; 380 250(20)

90…260

50

30

—

400×280×540

45

ТД-500

220; 380 500(60)

100…650

59; 73

40

32

720×580×850

210

ТД-304

220; 380

30(60)

60…385

65

30

19,4

692×620×710

150

ТД-401

220; 380 400(60)

65…460

80

36

—

—

145

ТД-503

220; 380 500(60)

75…580

80

40

—

—

175

125(15)

50…140

50

—

7,5

270×240×420

28

ТДМ-165

220; 380 160(25)

38…170

62

26

4,2

450×290×510

38

ТДМ-180

220; 380 180(20)

38…180

70

—

13

380×360×930

45

ТДМ-254

220; 380 250(25)

35…150 80…285

62

30

22

440×282×508

56

ТДМ-317

220; 380 315(60)

60…360

62; 80

33

10,4

555×585×820

130

ТДМ-401

220; 380 400 (60)

80…460

62; 80

36

14,4

555×585×850

143

ТДМ-140

ТДМ-403

220

220; 380 400 (60)

80…420

65

—

28

620×520×770

150

*1

220; 380 400(10)

40…220 140…400

80

36

35

360×360×1120

80

ТДМ-505*2

220; 380 500 (60)

40…325 100…530

75

—

40

640×530×830

180

ТДМ-411

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Uс, В

Iном. св, А (при ПН, %)

259

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА

Продолжение табл. 12.1

Марка

ТСМ-250 ТСМ-М-250

Диапазон регулирования тока, А

Uх.х, В

Uвтор, В

Р, кВ.А

Габариты, мм

Масса, кг

380

250 (20)

92…250

60

25

6,2

400×370×450

35

220; 380 250 (30)

92…250

60

30

6,2

340×398×450

53

«Разряд-160»

220

160(20)

60…160

60

—

—

350×310×480

42

«Разряд-250»

380

250 (20)

90…250

60

30

15

350×310×480

50

ТДК-315 («Разряд-315»)

380

315(20) 1 000…340

45

—

—

420×350×480

55

УДС-251

380

250 (20)

50…275

45

—

—

350×350×480

45

ТСБ-103

220

100 (20)

65…100

70

—

8

320×190×320

23

КИ 009-315

380

315(60)

90…315

63

32

20

575×570×620

140

КИ 002-500

380

500 (60)

100…500

63

40

38

670×665×700

210

ТДМ-259

380

250 (20)

90…250

75

30

20

430×400×455

75

ТСБ-90-1

220

90 (20)

60…100

42

—

3,5

340×190×390

30

ТДМ-22

220

220 (20)

80…220

58

—

—

380×300×220

25

ТДМ-315*

380

180(60) 315(20)

50…180 150…325

23

360×360×930

60

ТДС-125

220

125 (20)

80…125

63

—

7,8

—

19

ТДС-140

220

140 (20)

90…140

64

—

8

—

25

МИНИ

220

80(15)

40…80

37-39

—

2,2

150×215×300

9,8

Хобби

220

100(20)

40…100

37-39

—

3,1

150×210×350

10,8

РСИ-180

220

170(40)

80…180

37-40

—

4,8

210×330×370

21

РДК-300

220

280 (50)

60…290

37-42

—

7,7

250×400×450

40

220

150(40)

50…150

37-40

—

4

185×280×310

16

220

150(20)

65…140

48

—

—

—

16

220; 380

250(35)

45…250

67

—

—

—

65

Saforc M 500*2

380

500(35)

90…500

85

—

—

—

190

Дуга 160

220

150(60)

30…160

—

—

4,5

400×200×360

25

220; 380 300(60)

50…300

—

—

9

470×280×500

44

40…140

—

—

3

360×160×290

14

РСИ-153 *2

Saforc 140

*2

Saforc M 250

Дуга 300 Профи TECNO 165T*3

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Uс, В

Iном. св, А (при ПН, %)

220

140(15)

65/75 27/32

260

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

Окончание табл. 12.1

Марка

Uс, В

TITAN-205E*3

Iном. св, А (при ПН, %)

220; 380 200(15)

Диапазон регулирования тока, А

Uх.х, В

Uвтор, В

Р, кВ.А

Габариты, мм

Масса, кг

45…200

—

—

4,4

440×260×310

20

*

В числителе показатели работы на I ступени, в знаменателе — на II ступени. Фирма AIR-LIQUIDE-Group, Швейцария. *3 Фирма Deca, Италия. Примечания. 1. Здесь и далее ПН — показатель, который характеризует режим эксплуатации оборудования; ПН = tн/(tн + tх.х )100%, где tн — продолжительность работы с нагрузкой, tx.x — продолжительность холостого хода, когда источник не выключается из сети. 2. Климатическое исполнение и категория размещения У2. 3. Трансформаторы «Разряд-160», «Разряд-250» могут использоваться также для сварки электродами с покрытиями основного типа; УДС-251 — для сварки еще и неплавящимися электродами. *2

12.2. Трансформаторы для автоматической дуговой сварки Диапазон регулирования тока, А

U с, В

Iном. св, А (при ПН, %)

СТ-1000

220; 380

57; 62; 1000(60) 300…1200 66; 71; 76

СТ-2000

380

ТДФЖ-1002

Марка

Uх.х, В

Uвтор, Р, В кВ.А

Габариты, мм

Масса, кг

42

70

1115×1015×1765

200

2000 (60) 600…2000 80; 100; 109

—

200

800×750×2040

950

380

1000(100) 400…1200 68…71

44

82

1200×830×1200

720

ТДФЖ-1601

380

1600(100) 600…1800 95…105

60

182

1200×830×1200

1000

ТДФЖ-1602

380

1000(100) 300…1200

112

56

130

1370×760×1220

550

ТДФЖ-2002

380

2000(100) 600…2200

120

76

—

1370×760×1220

850

ТДР-1601

380

1600(100)

—

70

49

130

665×1055×1435

1100

ТДФП-1250

380

1600(100)

—

112

—

125

—

1500

—

82

1200×830×1200

720

60

182

1200×830×1200

1000

ТДФ-1001 ТДФ-1601

220/380 1000(100) 400…1200 68…71 380

1600(100) 600…1800

105

Примечания. 1. Климатическое исполнение УЗ. 2. ТДР — трансформатор пригоден для дуговой резки графитовым электродом.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА

261

12.3. Технические характеристики трансформаторов для электрошлаковой сварки

Марка

ТСШ-1000-1 ТСШ-1000-3: исп. 1 исп. 2 ТСШ-3000-1: исп. 1 исп. 2 ТСШ-3000-3: исп. 1 исп. 2

Iном. св, А (при ПН, %)*

Uх.х, Uвтор, В В

ДиапаЧисло зон ступеней Р, регулирегули- кВ.А роварования ния

Габариты, мм

Масса, кг

1000(80)

56

—

38…62

18

56

980×690×1150

510

1000(80)

56

—

38…62

18

170

1470×900×1715

1400

138

960×710×780

600

500

1360×1335×1505

2200

2000(80)

3000(100)

112

46

—

6000(100)

3000(100)

5…46

10

5…23

56

—

8…63

48

6000(100)

340

ТСШ-10000-1 10000(100)

41

—

29…41

4

410

1370×1300×900

1050

ТШП-10000-1: исп. 1 10000(100)

72

—

40…72

4

724

1770×1100×1760

2480

исп. 2

61

36…61

610

ТРМК-1000-1

1000(100)

62

57

21…57

3

70

950×730×1600

700

ТРМК-3000-1

3000(100)

61

55

18…57

3

190

1220×950×1600

1300

* Сеть питания — 380 В. Примечание. Здесь и далее ПВ — показатель, который характеризует режим работы как длительно-кратковременный; ПВ = tн/(tн + tп ).100%, где tн — продолжительность работы с нагрузкой, tп — продолжительность паузы, когда оборудование выключается из питающей сети.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

262

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

12.4. Технические характеристики источников питания и установок для сварки неплавящимся электродом

Uс, В

Ток питания

ВСВУ-80

220

Постоянный

80 (60)

55

30

ВСВУ-160

380

»

160(60)

48

ВСВУ-315

380

»

315(60)

ВСВУ-400

380

»

ВСВУ-630

380

»

Uх. х, В

Габариты, мм

Масса, кг

2…90

—

180

30

3…180

—

240

45

30

30…350

—

360

400 (60)

100

30

5…400

—

230

630 (60)

50

30

5…700

—

230

УДГУ-122

220 Постоянный; 125 (20) переменный

18

15

20…125

292×394×490

52

УДГ-201

380 Постоянный и импульсный

200 (40)

60

12

7…200

—

3

СТШ-252

220; Переменный 250 (40) 380

65

—

70…260

—

65

А-500 УП

380

»

500 (60)

80

—

50…500

—

—

УДГ-301-1

380

»

315(60)

72

16

15…25 20…100 90…315

700×1100×900

380

УДГ-501-1

380

»

500 (60)

72

16

40…150 900×1100×900 120…500

460

УПС-301

380 Постоянный и импульсный

315(60)

68

40

4…20 25…315

900×1100×900

340

УДГУ-301

380

315(60)

65

12

15…25

800×700×900

380

72

16

20…100 до 315

Марка

Постоянный Переменный

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Диапазон регулиUраб, рования В сварочного тока, А

Iном. св, А, при ПН, %

263

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА

Окончание табл. 12.4 Диапазон регулиUраб, рования В сварочного тока, А

Iном. св, А, при ПН, %

Uх. х, В

160(60)

—

27

250 (60)

—

Prestotig 250*1 380 Постоянный 250 (40)

Uс, В

Ток питания

УДГ-1601

380

УДГ-2504

380

Постоянный в непрерывном или импульсном режиме

Марка

*1

Габариты, мм

Масса, кг

12…160

500×300×400

До 30

30

12…250

650×335×450

До 50

75

—

3…250

—

28

—

5…250

—

190

Nertablоk ТН 260 Р

220; Постоянный 250 (40) 380 Переменный

95

Transtig1600*1

220

160(40)

—

—

2…150

430×180×280

8,4

Magicwave*2 2000 fuzzy

220 Постоянный; 150(60) Переменный

—

—

5…200

510×230×480

25

Thor200HF*3

220 Постоянный

200(45)

—

—

5…200

185×340×470

11

200 PHF*3

220

200(40) В памяти 18 программ режима сварки

5…200

180×410×230

10

УДЧУ251/3

380 Постоянный; 200(40) переменный

2…320

—

47

*1

Постоянный

»

78

—

10…250

—

Фирма AIR LIQUIDE Group, Швейцария. Фирма Fronius, Австрия. *3 Фирма ESSETI, Италия. Примечания. 1. Выпрямители типа ВСВУ используют для сварки свободной и сжатой дугой высоколегированных сталей и титановых сплавов. 2. Установка УДГУ-122 применяется для сварки низкоуглеродистых и коррозионно-стойких сталей, титановых и медноникелевых сплавов (постоянный ток) алюминия и его сплавов (переменный ток), покрытыми электродами до 4 мм. 3. Установку УДГ-201 используют для сварки цветных металлов на прямой полярности в непрерывном и импульсном режиме от многопостовых источников питания, установки УДГ-301-1 и УДГ-501-1 — для сварки алюминия и его сплавов, установку УПС-301 — для плазменной и дуговой сварки, установку УДГУ-301 — для сварки нержавеющих сталей, медно-никелевых сплавов, алюминия и его сплавов (переменный ток), установки УДГ-1601 и УДГ-2504 — для сварки на постоянном токе прямой полярности, в том числе и в импульсном режиме в пределах регулирования длительности импульсов и пауз 0,1…0,3 с, установку УДЧУ251/3 — для сварки плавящимся электродом диаметром 2…6 мм и неплавящимся (диаметром 1…4 мм). *2

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

264

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

12.5. Технические характеристики выпрямителей для ручной дуговой сварки

Марка

Iном.св, А, при ПН, %

Диапазон регулирования тока, А

МощМасса, Uх.х, В Uвтор, В ность, Габариты, мм кг . кВ А

ВСБ-102

220 125 (20)

65…100

-

24

8

410×180×350

30

ВД-102

220 125 (60)

20…125

60

25

9

1125×745×836

160

АС ВД-131 ДС

220 180 (20)

38…180

40

26

12,5

360×360×930

55

380 130 (20)

35…130

70

25

12,5

360×360×930

55

ВД-161 ВД-250

220

160 (60) 250 (35)

20…180 50…275

30

20…30

5,5

410×480×230

16 65

ВД-306М

380 315 (15)

45…150 130…315

55/75

31

20

360×360×1250

100

ВД-306С

380 315 (60)

80…160 150…320

55/75

32

23

760×420×950

140

ВД-306Д ММА-ДС

380 315 (60)

50…350

95

32

25

650×390×600

125

380 315 (60)

10…350

95

22

25

БУСП ТИГ 359×165×275

БУСП ТИГ 8

ВД-506Д ММА-ДС

380 500 (60)

80…500

95

40

36

700×390×690

165

ВД-506Д с БУСП ТИГ ТИГ-ДС

380 500 (60)

120…500

95

30

36

БУСП ТИГ 350×165×275

БУСП ТИГ 8

ВД-308

380

300 (60)

45…315

70

—

24

—

170

ВД-309

380

300 (60)

45…315

96

—

24

—

185

ВД-402

380

400 (60)

50…450

80

32

36

772×770×785

195

ВД-502-2

380

500 (60)

50…500

80

40

42

810×560×1062

330

ВД-506 ДК

380

500 (60)

150…500 ММА 12…500 ТИГ 50…500 МИГ-МАГ

95

30…40

36

390×730×690

190

ВДЧ-302У3

380

300 (60)

50…315

—

-—

—

—

85

КИГ-401

380

400 (60)

50…400

63

16…32

26

720×530×770

210

КИУ-301

380 315 (60)

50…315

72

35

16

720×530×770

190

ВД-306Д (БУСПТИГ) (ТИГ-ДС)

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

U с, В

265

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА

Окончание табл. 12.5

Марка

U с, В

Iном.св, А, при ПН, %

Диапазон регулирования тока, А

КИУ-501

380

500 (60)

50…500

85

48

40

790×600×860

260

ГАРТ— 160

220

125 (20)

20…160

50

25

7,2

433×233×360

40

WTU-307*1

220; 230 (60) 380

5…300

—

—

—

680×450×550

95

WTU-457*1 220; 340 (60) 380

5…450

—

—

—

995×740×655

222

Presto 130*2 220 130 (35)

5…130

70

—

—

—

13

*2

МощМасса, Uх.х, В Uвтор, В ность, Габариты, мм кг кВ.А

Presto 250

380

250 (35)

3…250

75

—

—

—

24

Safex M340*2

220; 320 (35) 380

45…340

55…67

—

—

—

108

*1

Фирма Fronius, Австрия. Фирма AIR LIQUIDE Group, Швейцария. Примечания. АС — переменный ток, DC — постоянный ток. ТИГ — режим аргоно-дуговой сварки неплавящимся электродом. МИГ-МАГ — режим полуавтоматической сварки плавящимся электродом в среде защитных газов. ММА — режим дуговой сварки покрытым электродом. БУСП — блок управления процессом сварки. *2

12.6. Технические характеристики выпрямителей для механизированной сварки

U с, В

Iном.св, А (при ПН, %)

Диапазон регулирования тока, А

Uх.х, В

Uвтор, В

Мощность, кВ.А

Габариты, мм

Масса, кг

ВС-300А

380

315 (60)

50…315

—

34

16

650×600×900

180

ВС-300Б

380

315 (85)

50…350

43

32

16

830×400×710

110

ВС-400

220; 380

400 (65)

55…400

23…46

—

22,5

1040×800×1500

300

ВС-500

380

500 (65)

50…500

20…45

—

31

770×600×1150

350

ВС-600

380

630 (65)

60…600

20…40

50

35

1000×865×1510

490

ВС-1000

380

1000 (65)

до 1000

17…48

75

880×700×1375

600

ИПП-120П

380

120 (65)

40…120

14…25

3

930×600×850

175

ИПП-300П

380

300 (65)

60…300

15…40

11

956×660×1045

255

Марка

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

266

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

Окончание табл. 12.6

Марка

U с, В

Iном.св, А (при ПН, %)

Диапазон регулирования тока, А

Uх.х, В

ИПП-500П

380

500 (65)

80…500

ИПП-1000П 380

1000 (65)

ВДГИ-302

380

315 (60)

40…325

45

ИУП-1

380

315 (60)

40…350

ВДГИ-301

380

315 (60)

ВДГИ-101

220; 380

ВДГИ-102

Мощность, кВ.А

Габариты, мм

Масса, кг

17…50

27

956×700×1045

440

100…1000 20…60

60

925×925×1300

780

17,3

720×593×938

240

45

40

500×600×1600

490

40…325

60

13

748×1045×533

330

160 (60)

—

10…35

20

710×550×955

250

220; 380

160 (60)

—

18…50

—

1015×748×953

300

ВЖ-2П

380

180 (60)

—

21…40

—

8,6

595×502×652

57

ПС-100

220

100 (60)

40…100

40

—

3,3

—

35

ПС-250

380

300 (60)

50…320

40

—

16,5

—

110

ПС-315

380

100 (60)

50…100

40

—

15

—

180

ВСЖ-303

220; 380

315 (65)

50…315

18…50

34

20

600×650×900

200

ВДГ-301

380

300 (60)

50…320

16…30

—

960×697×775

210

ВДГ-302

220; 380

315 (60)

50…315

—

40

21

723×593×938

220

ВДГ-303-3

380; 220

315 (60)

40…325

60

40

21

735×605×750

200

ВДГ-401

220; 380

400 (60)

80…500

75

42

28

735×605×950

250

ВДГ-601

380; 220

630 (60)

100…700

—

66

69

900×1140×920

550

ВДГ-1001

380 1000 (100) 300…1000

—

—

105

950×1150×1850

750

380 1250 (100) 250…1250

85

24…26

120

1000×880×660

700

380

—

—

—

КИУ-1201 WTU-657 *

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

*

490 (60)

Фирма Fronius, Австрия.

5…650

Uвтор, В

35

268

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

ГСО-300М

ГД-502

ГД-317

ПСО-315М

ПД-502-1У2

ПД-305-У2

Падающая Жесткая

ГСУМ-400

400 (65) 400 (65)

500 (60) 500 (60)

315 (60) 300 (60)

Iном.св , А (при ПН, %)

315(60)

350(35) 315(60) 240(100)

АДБ-309

Iном.св , А (при ПН, %)

АСБ-300-7

Марка

Падающая Жесткая

ГД-502

32

42

32

30

Uраб, В

45…350

75…500

100…315

115…315

85

90

90

90

Диапазон регуUх.х, лирования сваВ рочного тока, А

АВ2-51-2В

АВ2-71-2СУ2

АВ2-62-2СХУ1

АВ160А4У2

Двигатель

50

50

50

25

Частота оборотов, с–1

70 70

40 40

32 30

Uраб, В

100...400 100...400

15...500 15...500

15...350 80...300

Диапазон регулирования сварочного тока, А

— 25...70

— 15...50

— 16...45

Диапазон регулирования напряжения, В

70

17

15

P, кВт

220; 380 10,4

220; 380

380

220; 380

Uс , В

33

50

33

Частота оборотов вала генератора, с–1

Таблица 12.8. Технические характеристики универсальных генераторов

315

500

315

315

Iном.св , А, (при ПН = 60%

15...350

45...315

Диапазон регулирования сварочного тока, А

32

32

Uраб, В

ГД-303

ГСО-300-5

Сварочный генератор

Частота оборотов, с–1

ЗМЗ-320-01 33

ЗМЗ-320-01 33

Двигатель

1892×880×1200

1130×850×1165

Габариты, мм

Масса, кг

850

400

260

Масса, кг

280

480

393

435

Масса, кг

750

635

1660×560×920

950×500×750

680×624×700

Габариты, мм

1200×537×845

1010×650×935

1225×485×780

1030×590×830

Габариты, мм

Таблица 12.9. Технические характеристики сварочных агрегатов с бензиновыми двигателями

Падающая Жесткая

ГД-304

Внешняя характеристика

ГСО-300-2

ПСО-300-2У2

Марка

Генератор

Марка

12.7. Технические характеристики преобразователей для ручной дуговой сварки

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА

267

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

350(35) 315(60) 240(100)

350(35) 315(60) 240(100)

АДБ-318

АДБ-3120

120-500

15-350

45-350

45...300

15...350

Диапазон регулирования сварочного тока, А

40

32

32

30

32

Uраб, В

СГП-3-VI

ГД-314

ГД-312

ГСО-300М

ГД-305

Сварочный генератор

Примечания. 1. Климатическое исполнение и категория размещения — У1. 2. Генераторы — коллекторные.

60

300(35) 250(60)

АСБ-300М

ПАС-400-VI ПАС-400-VIII

315(60) 240(100)

Iном.св , А (при ПН, %)

АДБ-311

Марка

ЗИЛ-164

ЗМЗ-320-01

ЗМЗ-320-01

АВ-8М

ЗМЗ-320-51

Двигатель

27

33

33

50

25

Частота оборотов, с–1

2700×900×1500

1900×900×1200

1890×880×1200

1680×870×1080

1890×880×1200

Габариты, мм

1990

690

710

550

800

Масса, кг

Окончание табл. 12.9

268 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

315(60)

Iном.св , А (при ПН, %)

—

— — —

— — —

—

АДБ-3125

АДД-4001 АДД-4002 АДД-4003

АДД-3114 АДД-3115 АДД-3116

АДД-4×2501

5 5 5 5 10

4×250(60) 800(60)

5

5

5

315(60)

400(60)

315(60)

315(60)

5 10

5

70...800 70...800

15...350

60...450

45...350

15...350

60...330 120-550

15...350

Номинальная Диапазон длительность регулировацикла сварки, ния сварочномин го тока, А

Д240Л Д240Л

Д214А

Д144

320-01

320-01

Д144 320-01

320-01

Тип

56,7 56,7

18,4

36,7

29,4

29,4

36,7 29,4

29,4

36 36

30

30

33

33

30 30

33

ГД-3122 Пусковой Четырехдвигатель постовой

Электростартер

ГД-4002

ГД-316

Пусковой двигатель Электростартер

ГД-3121

Двухпостовой

ГД-304

Пусковой двигатель

Пусковой двигатель

Электростартер

Система ГенераМощность, Частота вра- пуска дви- тор венгателя тильный кВт щения, с–1

Двигатель

5000 5000

730

855

670

670

3500 3500

690

Масса, кг

Примечания: 1. Система регулирования тока агрегата АДД-4×2501 плавная, местная, дистанционная, безреостатным регулятором, других — плавно, дистанционно, реостатом в цепи возбуждения. 2. Для агрегатов АДД-502 и АДД-4×2501 приведена масса с прицепом и другим технологическим оборудованием.

— —

Отдельно 2×315(60) Параллельно 500(80)

—

АДБ-3122 АББ-3123

АДД-502

АДБ-3120

Марка

Расположение постов

12.10. Технические характеристики одно- и многопостовых агрегатов с вентильными генераторами

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА

269

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

315(60) 350(35) 240(100)

315(60) 240(100)

315(60) 240(100)

250(60) 300(35)

500(60) 400(100)

500(100) 600(60)

АДД-3112

АДС-300М

АСД-300Т

АДД-304

АДС-3-1 АСДП-500

АСДП-500Г

*2

*1

55

2×32/40

2×(60...330)*1 (250...500)*2 —

40

32

32

32

32

32

32

Uраб, В

До 600

120...500

45...300

45...300

45...315

30...350

45...315

45...315

Диапазон регулирования сварочного тока, А

—

ГСМ-500

СГП-3-VIII

ГД-307

ГД-309

ГСО-300

ГД-3120

ГД-310

ГСО-300-12

Тип генератора

Д144

ЯАЗ-М204Г

ЯАЗ-М204Г

4×8,5/11

4×8,5/11

4×8,5/11

Д144

Д144

Д144

Двигатель

Однопостовое исполнение. Двухпостовое исполнение. Примечания: 1. Напряжение холостого хода отрегулировано на номинальный режим 100 В. 2. Климатическое исполнение и категория размещения — У3. 3. В знаменателе приведены характеристики агрегатов с прицепом.

(2×330)(35) (2×315)(60) 500(80)

315(60) 350(35) 240(100)

АДД-305

АДД-502

315(60) 240(100)

Iном.св , А (при ПН, %)

АДД-303

Марка

2550/6240× ×1200/2350× ×1270/2040

6350×2350×2785

2800/6250*× ×2115/2350*× ×1115/2785*

1820×930×1450

1980×900×1350

1915×1100×895

1900×900×1200

1915×895×1250

1915×895×1250

Габариты, мм

12.11. Технические характеристики сварочных агрегатов с дизельными двигателями

—

4550

—

850

1100

920

895

900

900

Масса незаправленного агрегата без комплектующих, кг

270 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

500 (60)

400 (60)

САМ-400-1

АСУМ-400

70

40

40

380

380

ВДУ2-301УХЛ4

ВДУ4-315М2У3

220

380

220

300 PL*3

MOS-168E*3

2000 PL

*3

Transpocket 1400

220

380

*2

Transpocket 2000

*2

220

380

«Пирс-500»

PICO 140

380

«Пирс-315»

*2

380

Uс, В

«Пирс-160»

Марка

500 (60)

САМ-400

30

120...500

120...600

120...600

75...300

Диапазон регулирования сварочного тока, А

105

60...90

60...90

80

Uх.х, В

ГСУМ-400

СГП-3-V

СГП-3-V

ГСО-300М

Генератор

МАФ-82-73/4 (42)

ПН-209 (32)

МАФ-82-73/4 (32)

П-62М(16)

Тип двигателя (мощность, кВт)

49

25

24

25

Частота вращения, с–1

1660×620×980

1980×650×940

1770×650×920

1435×600×832

Габариты, мм

150(15)

300(60)

200(35)

140(60)

200 (60)

140(50)

300(60)

—

—

—

—

Iном.св , А (при ПН, %)

5…150

5…320

5…200

5…140

20…200

5…140

40…315

50…350

15…50

15…350

5…150

Диапазон регулирования сварочного тока, А

—

—

—

—

—

97

—

80

80

80

65

Uх.х, В

—

—

—

—

—

20…26

—

16…36

14…42

14…38

12…28

Uраб, В

3

13

7

3,8

6,3

6

—

16

28

17

5

Мощность, кВт

320×130×170

180×420×285

180×386×400

312×110×200

430×180×280

320×110×220

—

640×400×575

790×388×705

800×388×640

675×252×280

Габариты, мм

12.13. Технические характеристики инверторных выпрямителей универсального назначения

300 (60)

Iном.св , А Рабочее (при ПН, напря%) жение, В

САМ-300

Марка

12.12. Технические характеристики сварочных агрегатов с электроприводом

4

15

9,3

4,2

10,5

4,6

55

73

120

70

20

Масса, кг

875

1600

1450

685

Масса, кг ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА

271

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

6…400

30…500

15…250

10…160

20…315

15…250

10…160

40…125

Диапазон регулирования сварочного тока, А

300 (60)

500 (60)

500 (60)

ВДУ-504

ВДУ-505

50…500

60…500

50…315

Диапазон регулироваIном.св , А (при ПВ, %) ния сварочного тока, А

ВДУЧ4-302У3.1

Марка

Для полуавтоматов. Фирма Fronius, Австрия. *3 Фирма PROTEC, Италия.

*2

400(60)

500 (50)

250 (80)

160(100)

315(50)

250 (80)

160(100)

125(40)

Iном.св , А (при ПН, %)

—

—

—

—

—

—

—

Uраб, В

В памяти 12 программ режима сварки

—

95

100

80

80

100

90

Uх.х, В

12

—

—

—

—

—

—

—

Мощность, кВт

85

80

—

Uх.х, В

50/46

50/46

—

Uраб, В

— 40 40

18…50 23…46 18…50 22…46

P, кВ . А —

Диапазон регулирования напряжения, В

12.14. Технические характеристики универсальных сварочных выпрямителей

380

400R PHF*3 Chopper

;1

380

380

Форсаж-500

Форсаж-250 ПА

220

380

Форсаж-315

*1

220

Форсаж-250

Форсаж-160 ПА

220

Форсаж-160

*1

220

Uс, В

Форсаж-1 25

Марка

800×700×920

1275×816×940

—

Габариты, мм

420×850×860

—

450×370×340

450×370×340

430×190×350

430×190×350

430×190×350

330×142×245

Габариты, мм

300

385

85

Масса, кг

95

30

21

18,6

13,6

13,6

11,5

6,7

Масса, кг

Окончание табл. 12.13

272 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

22…66

85

85 85

90

85 85

66

56

56/52

50/46

50 40

22…66

24…56 26…56

18…56 22…52

18…50 22…46

Диапазон регулирования напряжения, В

165

135

60

40

P, кВ . А

1000

630

630

ВДМ-6302

ВДМ-6303С

—

60

60

Uраб, В

—

68-72

70

Uх.х, В

—

315

300

4

4

6

Iном.св , на посту, А Число (при ПН=60%) постов, шт

—

—

76

Мощность, кВ . А

12.15. Технические характеристики многопостовых выпрямителей

Iном.св , А (при ПН=100%)

ВКСМ-1000-1

Марка

500…1600

250…1250

300…1250

50…500 60…630

50…630

60…500 50…500

50…500

Uраб, В

Uх.х, В

В числителе — показатели для жестких характеристик, в знаменателе — для падающих. Напряжение сети — 380 В. Климатическое исполнение и категория размещения — У3. ММА — ручная дуговая сварка, МИГ-МАГ — полуавтоматическая сварка в защитных газах.

1600 (100)

ВДУ-1601

Примечания: 1. 2. 3. 4.

1250 (100)

630 (60)

ММА ВДУ-601С МИГ-МАГ

ВДУ-1250

630 (60)

ВДУ-601

1250 (100)

500 (60)

ММА ВДУ-506С МИГ-МАГ

ВДУ-1201

500 (60)

Диапазон регулироваIном.св , А (при ПВ, %) ния сварочного тока, А

ВДУ-506

Марка

735×605×950

—

1050×990×800

Габариты, мм

950×1150×950

1400×850×1250

750×650×1150

350×690×1100

750×650×1150

820×620×1100

Габариты, мм

250

220

550

Масса, кг

520

850

300

320

260

300

Масса, кг

Окончание табл. 12.14

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА

273

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

1250

1600

3000

1000

1600

5000

4х400

ВДМ-1202С

ВДМ-1601

ВДМ-3001

ВДМГ-1001

ВДМГ-1601

ВМГ-5000

ВДУМ-401

36…45

30…60

40

26

60

60

—

60

Uраб, В

75

60

37…43

24…28

70

70

—

70

Uх.х, В

400

315

180…360

100…200

300

315

—

315

4

30

9

9

18

9

8

7

Iном.св , на посту, А Число (при ПН=60%) постов, шт

100

317

—

—

230

120

—

74

Мощность, кВ . А

1350×850×1200

1500×1150×1685

1035×820×1630

1035×820×1630

2175×835×1773

1050×850×1650

1050×620×800

1100×700×900

Габариты, мм

790

1900

770

520

1750

770

350

420

Масса, кг

Примечания: 1. Климатическое исполнение У3. 2. Ток на постах ручной сварки регулируется балластными реостатами РБ-310, РБ-501, напряжение на дуге при механизированной сварке в среде СО2 — балластным реостатом РБГ и дросселем типа ДГ-301, которые включаются последовательно с дугой. 3. Количество постов для многопостового источника питания n = Iном/(kIн.п), где Iном — номинальный ток источника, Iн.п — номинальный ток поста, k — коэффициент одновременной работы постов (для ручной и автоматической сварки под флюсом k = 0,5…0,7; для сварки в среде защитных газов k = 0,7…0,9).

1000

Iном.св , А (при ПН=100%)

ВДМ-1001

Марка

Окончание табл. 12.15

274 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

275

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА

12.16. Технические характеристики генераторов импульсов для импульсно-дуговой механизированной сварки плавящимся электродом

Тип генератора

d э, мм

Частота Число ступеней Диапазон генерегулирования регулирирорования сва- длитель- Мощность, вания тока кВ . А рочности импульимпульного импульсов, са, А тока са имп/с

Габариты, мм

Масса, кг

ИИП-1

1,6…2

50

400…850

3

4

5

444×700×895

180

ИИП-2

0,8…2,5

50

500…1000

3

4

10

580×680×910

250

ГИ-ИДС-1 0,8…2,5 50; 100 500…1200

3

3

11,3…15,2

520×510×800

160

11

730×774×1185

200

ГИД-1

0,8…2,5 50; 100 400…1200

Плавное

Примечания: 1. Генераторы импульсов включаются в сварочную цепь параллельно с главным источником питания — выпрямителем. 2. Генератор импульсов ИИП-1 используют для сварки алюминия, меди и титана в среде аргона. 3. Генераторы импульсов ИИП-2, ГИ-ИДС-1 и ГИД-1 служат для сварки цветных металлов и сплавов, высоколегированных и конструкционных сталей в аргоне, гелии, азоте и смеси Ar+O2. 12.17. Сечения кабелей для подключения различных типов источников питания Сечение кабеля, мм2 Тип источника питания

Напряжение сети 220 В

Напряжение сети 380 В

медного

алюминиевого

медного

алюминиевого

ТД-317 ВД-301 ТД-300

10

16

6

10

ТДМ-401 ВДУ-504 ТД-500

16

35

10

16

ВДМ-1001 ВДУ-1201 ВДМ-1601

70

120

50 70 185

70 140

12.18. Выбор сечения сварочного медного кабеля в зависимости от силы тока Сварочный ток, А

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Сечение кабеля, мм2 одинарного

двойного

200

25

—

300

50

2×16

450

70

2×25

600

95

2×35

276

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

12.2. Организация и технологическое оснащение постов для ручной и полуавтоматической дуговой сварки В состав поста (места производственной площади, специально оборудованного для сварочных работ) входят не только источник питания или установки для механизированной сварки, но и сварочный стол, регуляторы тока (балластные реостаты), пусковая и защитная аппаратура, сварочные кабели, электрододержатель и горелка. В зависимости от габаритов свариваемых деталей и характера производства рабочее место может находиться в специальной кабине (стационарный пост) или непосредственно возле (на/внутри) изделия (передвижной). Кабина сварщика имеет размеры 2×2 или 2×2,5 м. Ее каркас изготовлен из металла, а стены и пол из огнестойких материалов. Дверной проем закрывается брезентовой шторой с огнестойкой пропиткой. Для сборки и сварки деталей используют металлические столы типа ССНЗ, ССНЗ-001 высотой 0,5…0,9 м с решеткой и вытяжной вентиляцией. К столу крепится «карман» для электродов и огарков. Вместо стола в кабине могут устанавливаться кантователи, манипуляторы и другая оснастка, облегчающая манипуляции изделием, в том числе и грузоподъемные устройства. Для удобства сварщика его сидение оснащено регулируемым винтовым устройством. Рядом с местом сварщика расположены стеллажи или контейнеры для заготовок и готовых изделий, тумбочки для инструмента, запасных и сменных деталей, документации и личных вещей. Инструментами сварщика являются стальная щетка для зачистки кромок изделия перед сваркой и сварного шва от брызг и шлака после сварки, молоток-кирка для удаления шлаковой корки, брызг и для проковки шва, личное клеймо, стальная линейка, весок, угольник, шлифовальная машинка КПМ-37 с набором абразивных кругов и металлических щеток. Для сушки электродов служат специальные пеналы, подключаемые к источнику питания. Необходимая температура в пенале достигается касанием на 10…60 с электрододержателем выводной клеммы пенала (спирали подогрева внутри него). Ее значение 100…110 оС сохраняется в течение 1…1,5 ч. В случае централизованного питания от многопостовых источников в кабины из машинного зала проводят медные шины вдоль колонн. По конструктивному исполнению электрододержатели делятся на пассатижные, рычажные, зажимные, винтовые (табл. 12.19). Горелки (табл. 12.20) являются частью специальных установок или постов для сварки вольфрамовыми электродами в среде инертных газов. Сварочный ток регулируется на рабочем месте сварщиком специальными регуляторами и балластными реостатами типа РБ (табл. 12.21), включаемыми последовательно с дугой. При питании поста постоянным током от многопостового источника (при сварке на обратной полярности) используют устройства регулирования УР-301У3 с перечисленными ниже параметрами:

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

277

ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ ПОСТОВ ДЛЯ СВАРКИ

12.19. Технические характеристики электрододержателей различных типов Марка

Iсв, А

dэ, мм

Сечение сварочного кабеля, мм2

Масса, кг

Пассатижный тип ЭП-2

250

До 5

50

0,43

ЭП-3

500

6…8

70

0,8

ЭД-1201

125

1,6…3

25

0,32

ЭД-3102

315

2…6

50

0,48

ЭД-5001

500

4…16

70

0,62

Рычажный и зажимный типы ЭР-1

300

До 6

50

0,52

ЭР-2

500

6…8

70

0,72

ЭДС-1201

125

До 4

25

0,22

ЭДС-3101

315

3…6

50

0,34

ЭУ-3001

315

3…6

50

0,40

ЭУ-5001

500

5…8

70

0,42

Винтовой тип ЭВ-2

125

До 4

35

0,24

ЭВ-3

315

4…6

50

0,37

ЭВ-4

500

6…8

70

0,50

номинальный сварочный ток, А (при ПН = 60%) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .315 пределы регулирования сварочного тока, А. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50…315 напряжение холостого хода, В . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 4…75 вторичное напряжение, В . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33 мощность, кВ . А . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10,4 габариты, мм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545×520×665 масса, кг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85

При выполнении сварочных работ сварщиком в неудобных позах, внутри металлических изделий или в других чреватых опасностями условиях, если источник питания имеет напряжение холостого хода 70 В, он должен быть снабжен специальным блоком снижения этого напряжения до 12 В во время обрыва дуги (табл. 12.22).

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

278

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

12.20. Технические характеристики горелок для ручной сварки вольфрамовым электродом Марка

I

ном.св,

А

dWэ, мм

Вид охлаждения

ЭЗР-5

75

0,5; 1,0; 1,5

Воздушное

ЭЗР-3-66

150

1,5; 2,0; 3,0

»

ЭЗР-4

500

4,0; 6,0

»

ГР-4

200

0,8; 1,0; 1,2; 1,6; 2,0; 3,0; 4,0

»

ГР-6

400

3,0; 4,0; 5,0; 6,0

Водяное

ГР-10

500

5,0; 6,0; 8,0; 10,0

»

ГСН-1

450

3,0; 4,0; 5,0

»

ГСН-2

150

2,0; 2,5; 3,0

»

ГСН-3

70

2,0; 3,0

»

TTG400A-M* TTG200P-M*

180…220

1,0…4,0

Воздушное

TTW400A-M* TTW200P-M*

350…400

1,0…4,0

Водяное

400

1,0…4,0

»

Robacta* KD Drive*

* Фирма Fronius, Австрия. Диаметр присадочной проволоки 0,8…1,2 мм. Горелка Robacta предназначена для роботизованной сварки. 12.21. Технические характеристики балластных реостатов Марка

Iсв.ном, А

Габариты, мм

Масса, кг

РБ-201У2

200

580×355×648

30

РБГ-301

300

600×410×390

32

РБ-301У2

315

580×410×648

35

РБ-501У2

500

580×465×648

45

12.22. Технические характеристики блоков снижения холостого хода сварочных трансформаторов

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Диапазон Снижение Время регулиро- напряжения Iсв.ном, включевания сва- холостого А ния, с, рочного хода, В, не более тока, А не более

Марка

Uс, В

БСНТ-07УХЛ5

380; 220

315

50…330

12

Габариты, мм

Масса, кг

0,016

500×260×370

26 12,4

БСНТ-08У2

380; 220

500

50…560

12

0,05

430×200×328

ТОН-2А

380; 220

—

—

12

—

100×300×300

10

ТОН-2СД

380; 220

—

—

12

—

100×300×420

12

ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ ПОСТОВ ДЛЯ СВАРКИ

279

Для подвода сварочного тока к электрододержателю и изделию от источника питания применяют гибкие кабели марок РГД, РГДО, РГДВ. Длина гибкого кабеля, к которому присоединяется электрододержатель, составляет 2…3 м; при необходимости его удлинения можно использовать кабели марок КРПГН, КРПТН, КРПСН (табл. 12.23). 12.23. Технические характеристики кабелей для сварочных работ

Марка

Элементы

Номинальное сечение основных жил, мм

Условия дуговой сварки

РГД

Медная токопроводящая жила, резиновая изоляция и резиновая оболочка

16…150

Монтажные

РГДО

Медная токопроводящая жила, резиновая изоляция с защитными свойствами

16…70

Стационарные (цех, участок, кабина)

РГДВ

Основная медная токопроводящая жила, изолированные медные жилы, резиновая изоляция с защитными свойствами

25…150

Стационарные; дистанционное регулирование процесса сварки

КРПСН Медные токопроводящие жилы, резиновая изоляция с профилированными сердечниками в резиновой маслостойкой оболочке, не распространяющей горение

4…50

Монтажные

КРПТН Медные токопроводящие жилы, резиновая изоКРПГН ляция, резиновая маслостойкая оболочка

25…120

Монтажные

В условиях строительных и монтажных площадок длина сварочного кабеля может достигать 40…50 м. Кабель, соединяющий изделие с источником питания, может быть более дешевым, например, типа ПРН при условии, что его сечение должно быть не меньше, чем сечение основного кабеля. Для соединения участков кабеля следует использовать различные муфты МС-2, МСБ-2, М-315, М-500. Запрещается соединять кабели на скрутках. Неразъемные соединения осуществляют с помощью муфт типа ССП-2. К источнику питания сварочный кабель подключается через соединяющую муфту МС-3, одна из полумуфт которой аналогична полумуфте МС-2 или МСБ-2, а другая вместо конца с проводом имеет выходную деталь с отверстием, одеваемым на контактный болт источника питания. Обратный кабель к изделию, который заземляется, присоединяется клещами заземления КЗ-2 и КЗП-12. При сварке вольфрамовым электродом в инертных газах зажигание дуги осуществляется бесконтактным способом, для чего применяют осцилляторы или возбудители дуги (табл. 12.24), которые могут быть включены параллельно и последовательно.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

280

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

Защитные газы поставляются централизованно по трубопроводам в случае большого объема использования от одного или нескольких баллонов на каждое рабочее место. Характеристики газовых баллонов приведены в табл. 12.25. 12.24. Технические характеристики возбудителей дуги Марка

Род тока питания

Uпит, В

Iном.св, А

Переменный

200

315

»

200

80; 200; 315

ВИС-501

Постоянный

60…90

50

ВИР-101

»

80

180…300

ОСПЗ-2М

Переменный

220

315

ОСППЗ-300М УПД-1

12.25. Технические характеристики баллонов для транспортировки и хранения газов Давление, МПа

Газ

Надписи Рабо- Испыта- на баллоне чее тельное

Цвет краски баллона

надписи на баллоне

полосы на баллоне

Количество газа, л

Азот

15

22,5

Азот

Черный

Желтый

Коричневый

5700

Аргон

15

22,5

Аргон

Шаровый

Зеленый

Зеленый

6200

Водород

15

22,5

Водород

Темно-зеленый

Красный

—

6000

Углекислый газ

7,5

9,5

Диоксид углерода сварочный

Черный

Желтый

—

12600 (25 кг)

Гелий

15

22,5

Гелий

Коричневый

Белый

—

6000

Кислород

15

22,5

Кислород

Голубой

Черный

—

6200

Воздух

15

22,5

Сжатый воздух

Черный

Белый

—

6000

Примечание. Углекислый газ находится в баллоне в сжиженном состоянии, остальные — в сжатом состоянии.

Снижение давления сжатого газа до требуемого рабочего и поддержание его на постоянном уровне независимо от давления в баллоне или сети осуществляется с помощью редукторов (табл. 12.26). Редукторы-расходомеры серий АР, А, Г, В служат для фиксации давления в баллоне, давления после первой ступени и рабочего давления по манометру — расходомеру, который измеряет расход газа в литрах в минуту (табл. 12.26, 12.27). Для подготовки и применения защитных газов и их смесей на рабочем месте сварщика расположена полуавтоматическая специальная аппарату-

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ ПОСТОВ ДЛЯ СВАРКИ

281

ра: подогреватели и осушители газов, расходомеры-ротаметры, электрогазовые клапаны. Осушитель газа заполняется адсорбентом — обезвоженным медным купоросом или силикагелем марки ШСМ, которые прокаливаются в течение 2 ч при температуре 200 оС. Адсорбент рассчитан на осушение 30…35 м3 углекислого газа за одну зарядку. Для приготовления газовых смесей непосредственно на рабочем месте используют специальные смесители, а для более точного контроля расхода газов применяют ротаметры различных типов (табл. 12.28). Газоэлектрические клапаны служат для экономного расхода газа и обеспечивают его предварительную подачу или с некоторым запаздыванием, по сравнению со сварочной проволокой и током с помощью соответствующих реле. 12.26. Технические характеристики газовых редукторов

Марка

Рабочий газ

Число Давление газа, МПа ступенаирабочее ней большее

Наибольший расход газа, м3/ч

Габариты, мм

Масса, кг

Г-70

Гелий

2

20 000

100…700

4,2

255×235×190

3,8

У-30

Углекислый

2

10 000

100…400

1,8

485×160×172

4,7

»

2

25 000

6500

5,0

200×175×220

2,2

Воздух

1

25 000

7000

70

215×185×136

3,6

»

1

20 000

100…1500

80

195×160×170

2,3

Водород

2

20 000

100…540

3,0

255×235×190

3,8

»

1

15 000

100…1500

100

200×130×150

2,0

АР-10

»

2

20 000

100…900

0,6

255×235×190

3,8

АР-40

Аргон

2

20 000

100…400

2,4

255×235×190

3,8

АР-150

»

2

20 000

100…700

9,0

255×235×130

3,8

А-30

Азот

2

20 000

100…1500

1,8

255×235×190

3,8

А-90

»

2

20 000

100…3900

5,4

255×235×190

3,8

ДКМ-1-70

Кислород

1

20 000

20…300

1,0

160×172×195

2,3

ДКП-1-65

»

1

20 000

100…1500

60

195×160×170

2,4

ДСК-66-1

»

1

1600

500

10

165×160×150

1,85

ДКС-200

»

—

1600

1200

200

135×165×265

3,95

РС-250-58 ДВ-70 ДВП-1-65 В-50 РД-55М

12.27. Зависимость расхода газа от показаний шкалы манометра низкого давления редуктора ДКП-1-65 Деления шкалы, МПа Расход СО2, л/мин

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

0,03

0,06

0,08

0,11

0,14

0,18

0,22

0,25

3

4

5

6

7

8

9

10

282

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

12.28. Характеристика ротаметров поплавкового типа серии РС (ГОСТ 13045-81) Марка

Материал поплавка

Предел измерения, л/мин

РС-3А

Коррозионно-стойкая сталь

0,3…4

РС-3

Эбонит Дюралюминий Коррозионно-стойкая сталь

0,65…6 1,65…10,5 2…20

РС-5

Эбонит Дюралюминий Коррозионно-стойкая сталь

10…66 16…105 24…170

12.3. Полуавтоматы для дуговой сварки Полуавтоматы обеспечивают механизированную подачу электродной проволоки и других материалов в зону плавления, а перемещение дуги вдоль сварного шва осуществляется сварщиком вручную; полуавтоматы изготавливаются в соответствии с ГОСТ 18130-79 (табл. 12.29, 12.30). 12.29. Общие характеристики полуавтоматов для дуговой сварки плавящимся электродом Iсв.ном, А

Условия сварки

Электродная проволока

dэ, мм

vп.эл, м/ч

200

В газовой среде инертных и активных газов

Цельнотянутая: алюминиевая стальная

1,2…2,0 0,8…1,2

80…230 120…720

То же

Цельнотянутая: алюминиевая стальная

1,6…2,0 1,0…1,4

80…440 120…960

315

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

400

В активных газах Без защиты

Порошковая стальная

1,2…1,6 1,0…3,0

120…960 100…600

500

Под флюсом В активных газах

Цельнотянутая стальная

1,6…2,0 1,2…2,0

120…720 120…720

630

Под флюсом В активных газах Без защиты

Порошковая стальная

1,6…2,0 1,2…2,0 2,0…3,0

120…720 120…720 100…600

283

ПОЛУАВТОМАТЫ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ

12.30. Технические характеристики сварочных полуавтоматов Iном.св , А

d э, мм

vп.э, м/ч

Габариты, мм

Масса подающего механизма, кг

Источник питания

ПДГ-1610

120

0,8…1,2

120…570

—

—

—

ПШ-125

125

0,8…1,2

90…350

364×290×130

10

ВЖ-2П

ПДГ-165-1

160

0,8…1,2

120…570

—

—

—

А 1234

200

0,8…1,2

90…350

364×290×130

10

ВЖ-2П

ПДГ-2010

200

0,6…1,2

72…960

—

—

—

ППМ-200

200

0,8…1,2

120…600

—

—

—

«Спутник-2»

200

0,8…1,0

200…600

265×170×75

3,5

—

ПДГ-2510

250

0,6…1,4

72…960

—

—

—

«Дуга-300»

300

0,8…2,0

200…500

—

—

—

ПРМ-4М

300

0,8…2,0

80…960

—

16

—

А 547УМ

315

0,8…1,4

160…650

350×118×245

6,25

ВС-300

А 825

315

0,8…1,2

120…620

305×175×245

11

ВСЖ-303

А 929 (ПШ-118)

315

1,2…2,0

120…620

305×175×245

11

ПСГ-500

А 1230М

315

0,8…1,2

140…670

290×130×364

11

ВДГ-302

ПДГ-301-1

315

0,8…1,2

160…960

450×275×240

8

ВДГ-301

ПДГ-303

315

0,8…1,4 120…1200 362×248×153

12,5

ВДГ-302

ПДГ-304-1

315

0,8…2,0

100…960

380×330×100

5

ВДГ-301

ПДГ-307

315

0,8…1,4

160…960

380×290×160

13

ВДГ-302

ПДГ-308

315

1,2…1,6 120…1200 765×525×865

65

ВДГ-302

ПДГ-312

315

1,0…1,4

120…960

—

12

ВДГ-303

ПДГИ-303

315

1,2…2,0

72…960

760×1020×950

13

ВДГИ-301

ПДГ-3010

315

0,6…1,4

72…960

—

—

—

ПДИ-303

315

1,2…2,0

до 720

953×1045×748

13

ВДГИ-301

ПШ-109

315

1,2…2,0

120…720

728×300×335

15

ГИ-ИДС-1

«Мастер-400»

320

0,6…1,6

72…900

—

—

—

А 1114 М

350

1,6…2,0

114…128

364×290×130

11

ПСГ-500

А 1660

400

1,2…2,0 100…1000 500×330×350

42

АСУМ-400

ПДГ-4010

400

0,6…1,6 120…1200

—

—

—

ПДГ-4011

400

0,6…1,6

72…960

—

—

—

А 537Р, А 537У

500

1,6…2,0

80…590

330×280×325

25

ПСГ-500-1

Марка

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

284

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

Продолжение табл. 12.30 Iном.св , А

d э, мм

vп.э, м/ч

Габариты, мм

Масса подающего механизма, кг

Источник питания

А 765

500

2,0…3,5

72…720

760×500×550

16,5

ПСГ-500-1

А 1197С

500

1,6…2,0

92…920

960×660×560

35

ВДУ-504

А 1530

500

1,6…3,2 200…1000 550×310×235

20

ВС-600

А 1631Р

500

0,8…2,0 120…1200 340×150×450

20

ВС-500М

А 1750

500

1,2…2,0

685×280×335

12,5

—

«Комби-500»

500

0,8…2,5 120…1200

—

—

—

«Дуга-500»

500

0,8…2,5

—

—

—

ПДГ-502, ПДГ-503

500

1,2…2,0 120…1200 470×296×260

13

ВДУ-504-1

ПДГ-515

500

1,2…2,0

120…960 805×605×1050

12

ВДУ-506

ПДГ-516

500

1,2…2,0

120…960 1275×816×940

18

ВДУ-505

ПДГ-525-1

500

1,2…2,0

72…960

—

—

—

ПДГ-525-3

500

0,6…2,0

72…960

—

—

—

ПШ-112

500

1,6…3,2

—

1135×495×360

23

—

А 1503П (ПДГ-603)

630

1,2…3,0

120…900

960×660×560

25,5

ВДГ-601 КИУ 501

ПДГ-601

630

1,2…3,0

120…960

437×365×430

18

ВДГ-601

ПДГ-421

400

0,6…1,6

45…950

490×185×295

11

ВС-300Б ВС-300БА

КП 002

140

0,6…1,2

50…400

860×500×620

75*4

—

КП 003

315, 500

0,8…1,4

80…800

280×550×340

17

КИУ-301

КП 004

315, 500

0,8…1,4

80…800

440×370×160

12

КИГ-301

КП 006

315, 500

0,8…3,0

100…960

370×275×150

8

КИГ-401

ПДГ-508М

500

1,2…2,0 120…1200 445×316×370

23

КИУ-501У3

ПДГ-508М-1

315, 500

0,8…3,0

470×285×400

22

КИУ-501

ПДГ-516М

500

1,2…2,0 120…1200 470×365×430

17

КИУ-501У3

ПДГ-603М

500

1,2…3,0

98…1012

470×365×430

18

КИУ-501

ПДГ-312-5

490

0,8…1,6

40…960

600×240×450

15

ВС-300Б

Марка

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

—

250…600

148…728

285

ПОЛУАВТОМАТЫ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ

Окончание табл. 12.30 Iном.св , А

Марка

d э, мм

vп.э, м/ч

Габариты, мм

Масса подающего механизма, кг

Источник питания

ПДГО-510

500

1,2…1,6 120…1100 630×252×420

18

ВДУ-506С ВДУ-511

ПДГО-601

630

1,6…3,2

600×240×420

20

ВС-600С

600×240×420

20

ВДУ-511

60…820

ПроМИГ-560 СИНЕРМИГ Про-380

380

0,8…1,4

72…1080

600×240×420

18

DM-380M

ПДФ-502

500

1,6…3,0

120…900

490×365×420

20

КИУ-501У3

ПС-250.1

320

ПС-315 VST-157

400 *1

TPS-330

90

*1

0,8…1,4

60…960

0,8…1,6 120…1200 0,6…1,0

—

— — 715×350×550

125

*4

—

200

*4

—

49

*4

—

72

*4

—

300

0,8…1,6

—

915×655×1450

TransPulse Synergic 4000CMT*1

400

0,8…1,6

—

—

11,2

TPS4000MW

TransPulse Synergic 7200*1

720

0,8…3,2

—

—

8

TPS7200

Citopuls420*2

350

1,2…1,6

—

—

—

Citopuls420

Safmig 165C

*2

120

0,8…1,0

90…780

—

57

*4 *4

—

Safmig 500BLS*2

500

0,8…1,6

90…1200

—

Decamig 5250*3

220

0,6…1,2

—

850×380×750

59*4

—

Alluminio 250*3

200

0,8…1,2

—

430×270×430

18*4

—

*1 *2 *3 *4

230

—

Фирма Fronius, Австрия. Фирма AIR-LIQUIDE-Group, Швейцария. Фирма Deca, Италия. Вместе с источником питания.

Примечания: Полуавтоматы ПДГ имеют климатическое исполнение У, категория размещения 3; ПДГИ — соответственно УХЛ-4.

Сварочные полуавтоматы состоят из механизма подачи электродной проволоки, горелки или комплекта горелок с подающими шлангами, шкафа или блока управления, кабелей сварочной цепи и цепи управления, кассеты для проволоки и измерительных приборов. Регулировка скорости подачи проволоки и, соответственно, силы тока осуществляется с помощью подающих роликов с разными внешними диаметрами, коробками скоростей, вариаторами и редукторами со сменными шестернями, изменением числа оборо-

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

286

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

тов двигателей постоянного тока и т. д. Горелки (табл. 12.31) снабжены подающими шлангами — гибкими направляющими каналами (табл. 12.32). Сменные каналы для подачи проволоки изготавливают для того, чтобы значительно повысить срок эксплуатации сварочных горелок со шлангами при замене засоренных ржавчиной, смазкой и пылью. Обычно их изготавливают из спиралей из закаленной стали, а при сварке проволоками из алюминиевых сплавов и коррозионно-стойких сталей часто используют каналы из тефлона, полиэтилена или нейлона. 12.31. Технические характеристики горелок для полуавтоматической сварки плавящимся электродом Марка ГДПГ-101-10 ГДПГ-102 ГДПГ-201 СА-617 СА-589 СА-559 СА-611 СА-430М2 СА-70 ГДПГ-301-8 ГДПГ-302 ГДПГ-304 ИГД-401 СА-430 ИГД-501 ИГД-504 ГДПГ-501 ГДПГ-502 А-1231-5-Г2 А-1231-5-Ф2 А-1231-5-О3 СА-588 СА-500 ГДПГ-603 AL2300*3 AW2500K4*3 RobactaMTG2500*2,*3 Robacta500*3 RobactaDriveGMT*3 *1 *2 *3

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Способ защиты дуги

Iном.св , А

d э, мм

Длина шланга, м

Масса, кг

Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г Ф О Г Г Г Г Г Г Г Г

160 160 200 200 200 200 300 300 300 315 315 315 400 400 500 500 500 500 500 500 500 500 500 630 200 250 200 500 360

0,8…1,2 1,2…1,6 1,2 1,0…1,2 1,0…1,2 0,8…1,2 1,4…2,0 1,4…2,0 1,6…2,0 1,2…1,4 1,6…2,0 1,2…1,4 1,2…1,6 1,0…2,0 1,4…2,0 2,0…3,0 1,4…2,1 1,4; 1,6; 2,0 1,6…2,0 1,6…2,0 2,0…3,2 1,6…2,0 1,4…2,5 1,6…2,5 0,6…1,0 0,6…1,2*2 0,8…1,2 0,8…1,6 0,8…1,6

2,0 2,0 2,5 3,0 3,0 2,0 3,5 3,5 1,5 3,0 2,0 3,0 3,0 2,5 3,0 3,0 3,0 3,0 3,5 3,5 3,5 4,5 2,5 3,0 — — — — —

0,45 0,45 — — — — — — 0,6 0,7 — 4,7*1 2,5 4,72*1 4,72*1 0,7 — 0,4 0,9 0,35 — — 0,7 — — — 0,5 0,6 2,2

Масса горелки со шлангом. Горелка с водяным охлаждением и дымоотсосом. Фирма Fronius, Австрия.

287

АВТОМАТЫ ДЛЯ ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

12.32. Техническая характеристика гибких направляющих шлангов к горелкам сварочных полуавтоматов dэ, мм

Внутренний диаметр шланга, мм

Внешний диаметр резины, мм

Масса, кг/м

КН-1,5

0,3…1,0

1,5±0,2

9,7

0,193

КН-2,5

1,0…1,6

2,5±0,2

10,7

0,227

КН-3,2

1,6…2,0

3,2±0,2

13,7

0,392

КН-4,7

2,0…3,2

4,7±0,2

15,2

0,496

КШПЕ-40

1,6…2,0

3,2±0,1

21,7

0,992

КШПЕ-75

1,6…2,0

3,2±0,1

25,7

1,397

Марка

12.4. Автоматы для дуговой и электрошлаковой сварки Автоматическая сварка предполагает автоматизацию процессов возбуждения и поддержания устойчивого горения дуги, подачи электрода в зону сварки, перемещения дуги в заданном направлении вдоль свариваемых кромок с заданной скоростью, прекращение сварки и заварку кратера. Автоматы делятся на универсальные общего назначения и специальные, самоходные и несамоходные, для сварки плавящимися и неплавящимися электродами, в защитных газах и под флюсом, электрошлаковым способом, с плавным, ступенчатым и плавно-ступенчатым регулированием скорости подачи проволоки и скорости сварки, для сварки со свободным или принудительным формированием швов, на одно- и многодуговые, на работающие как на принципе саморегулирования дуги, так и на принципе автоматического регулирования напряжения на дуге. Автоматы состоят из механизмов подачи проволоки и перемещения дуги, токоведущих проводов, мундштуков, горелок, правильных механизмов, дополнительных настроечных и корректировочных устройств, кассет для электродной проволоки, шкафов управления с пускорегулирующей аппаратурой, флюсобункеров с флюсоотсосом. Сварочные автоматы общего назначения изготавливаются в виде тракторов и головок. Первые имеют малые габариты и массу, жестко не связаны с производственной площадью цеха и могут использоваться как в стационарных условиях, так и на монтажных площадках, внутри изделий. Они могут двигаться непосредственно по изделию или по направляющим в виде уголка, прихваченного к поверхности изделия, их технические данные приведены в табл. 12.33, 12.34.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

288

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

12.33. Технические характеристики сварочных тракторов Марка

Iном.св, А

dэ, мм

vп.э, м/ч

vсв, м/ч

Габариты, мм

Масса, кг

Для однодуговой сварки под флюсом ТС-17М-1У3

1000

1,6…5,0

53…400

16…126

715×345×540

45

ТС-17Р

1000

1,6…5,0

56…435

16…126

740×300×520

42

АДФ-1602-У3

1600

3…6

18…360

12…120

1050×365×655

60

ТС-44

2000

3…6

61…360

1,5…45

940×450×610

115

ТС-43

1600

3…5

61…360

12…120

845×425×710

56

АДФ-630

630

1,6…2,4

120…720

12…120

680×385×630

—

АДФ-1250

1250

2…5

60…360

15…100

1320×630×980

—

АДФ-1202

1250

2…6

60…360

12…120

1100450×770

—

АДФ-1406

1000

2…5

17…553

12…120

110×890×1725

—

ТС-42

1000

2…5

60…1000

12…120

700×310×450

—

АДС-1000-4

1200

2…5

60…360

12…120

1010×370×665

—

АДС-1000-3

1000

3…6

30…120

15…70

1010×370×665

65

АДФ-1004-У3

1000

4…5

18…120

12…120

1050×365×655

60

КА 001

1000

3…5

49…404

17…110

540×360×740

46

Для двухдуговой сварки под флюсом ДТС-38-У3

2×1500

2…5

56…560

16…160

900×400×930

90

ТС-58

2×1250

3…6

60…360

8…180

965×400×965

90

Для сварки в защитных газах плавящимся электродом

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

АДГ-503 (ТС-42)

500

1,2…3,0

100…915

11…36

570×310×440

36

АДГ-502-У4

500

1,2…2,0

30…720

18…180

845×365×670

55

АДПГ-500-1

500

1,2…2,0

149,5…720

15…70

425×265×570

22

АДСП-2

400

1,0…2,5

101…799

12…79

730×600×1050

63

АСП-360М-1

150

1,0…2,0

50…800

—

—

110

АВТОМАТЫ ДЛЯ ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

289

Окончание табл. 12.33 Марка

Iном.св, А

dэ, мм

vп.э, м/ч

vсв, м/ч

Габариты, мм

Масса, кг

А-1002

800

3,0…5,0

84…700

8…120

950×600×180

160

А-1411П

1000

2,0…4,0

50…500

12…240

500×230×440

350

А-1417

1000

2,0…5,0

13…133

12…120

925×740×1560

240

А-1418

1000

2,0…5,0

47…508

12…120

1405×840×1920

240

А-1589М

250

1,6…3,0

122…1222

3…30

1200×600×600

32

«РИТМ-3»

1000

2,0…4,0

122…958

0,8…18

1250×1750×400

900

АД-200

630

1,0…2,5

122…960

—

410×410×700

60

АД-201

630

1,2…3,2

72…720

—

610×410×850

80

А-1588

500

1,6…3,0

72…562

6…30,5

900×450×550

38

А-1711

350

1,2…1,6

150…450

15,5…31

375×308×370

20

АДГ-601

500

1,2…2,0

149,5…720

15…70

425×265×570

22

АД-106

2×315

1,4…1,6

120…720

12…80

400×350×365

14

Для сварки под флюсом и в защитных газах ТС-35

1000

1,6…5,0

50,5…403

16…126

740×300×520

42

ТС-35-1

1000

2,0…5,0

50,5…403

12…120

1200×830×850

42

Сварочные головки делятся на самоходные и подвесные, имеют большую массу и габариты, двигаются по специальным направляющим рельсам и могут обслуживать ограниченный участок в цехе. Используются для сварки крупногабаритных конструкций (балок коробчатого сечения, обечаек, труб, приварки ребер жесткости к листовым полотнищам и т. д.), наплавки изношенных деталей. Их характеристики приведены в табл. 12.35—12.38. Для автоматической сварки вертикальных швов применяются специальные автоматы с принудительным формированием шва (табл. 12.39). Для сварки неповоротных стыков труб на тепловых и атомных электростанциях разработаны специальные малогабаритные автоматы (табл. 12.40), а при изготовлении труб для магистральных трубопроводов большого диаметра используются специальные комплексы (табл. 12.41).

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Род сварочного тока

Постоянный, 315 переменный

—

60…500

vсв, м/ч

vп.э, м/ч

—

—

10…20

5…80 8…120

0,8…2,0 1…5

4…15

4…30

QAr, вольприсафра- л/мин дочной мового провоэлеклоки трода

0,01…10 0,01…10 7…15,9 8…50 10…100 1,0…2,0 2…6

Uд, В

Диаметр, мм Масса, кг

450×470×400

27

600×490×400 30

Габариты, мм

Примечания. 1. Автомат АДСВ-6 предназначен для сварки прямолинейных швов, комплектуется унифицированной головкой АСГВ-4. 2. Автомат АДГ-506 предназначен для сварки прямолинейных швов во всех пространственных положениях; перемещается по специальной направляющей ленте, которая входит в комплект автомата.

АДСВ-6

АДГ-506 Постоянный 500

Марка

Длительность, с Диапазон регулиIном.св, рования А сварочного тока, импульса паузы А

12.34. Технические характеристики тракторов для сварки неплавящимся электродом

290 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

291

АВТОМАТЫ ДЛЯ ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

12.35. Технические характеристики головок для дуговой сварки под флюсом Iном.св, А

Марка

dэ, мм

vп.э, м/ч

Вертиvсв, м/ч кальный ход, мм

Габариты, мм

Масса, кг

Самоходные головки А-1404-У4

1000

2,0…5,0 52,9…529 12…122

250

1660×870×1160

325

А-1416-У4

1000

2,0…5,0 49,7…497 12…122

250

1660×870×1160

320

А-1425-У4

1000

4,0…5,0 49,7…497 12…122

—

300×600×1650

500

АБСК-У4

1000

3,0…6,0

22…71

200

760×710×1750

160

А-1410-У4

2000

2,0…5,0 52,9…529 12…122

250

1660×870×1160

325

А-1419-У4

2000

2,0…5,0 49,7…509 24…244

250

1660×870×1160

320

АД-202

1250

2,0…6,0

41…410

12…122

250

830×510×850

105

АД-208

1250

2,0…6,0

41…410

12…122

250

—

380

АД-209

1000

2,0…6,0

41…410

12…122

250

—

380

А1416 500/1000

500 1000

1,2…2,1 2,2…5,0

47…509

12…120

250

960×860×1860

295

АД-320

1250

2,0…5,0

47…509

12…120

250

865×800×1565

1300*

43…142

Подвесные головки А-1423-У4

300

1,6…3

45…450

—

—

760×840×1670

210

А-1569

400

2…3

49,7…350

—

—

1120×850×1990

260

ГДФ-1001-У4

1000

3…5

52,9…529

—

—

1050×1680×2000

298

*

С источником питания КИУ-1201. 12.36. Технические характеристики головок для многодуговой сварки под флюсом

Марка

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Iном.св, А

dэ, мм

vп.э, м/ч

Вер- Поперетименное каль- перемеvсв, м/ч ный щение ход, электромм да, мм

Габариты, мм

Масса, кг

УДФ-1001-У4 2×1000 2,5…3,0 198…530 18…266

250

±60

1050×650×2000

580

А-639

2×1000 1,6…5,0

250

±100

1430×630×2100

322

А-1156

2×1500 3,0…5,0 155…650 79…250

—

—

3175×820×820

985

А-1412-У4

2×1600 2,0…5,0 52,9…529 72…720

250

±75

1405×890×1920

325

А-1422

2×1600 2,0…5,0

—

—

—

—

—

—

АД-207

2×1000 2,0…6,0 2×1250

41…410

25…250

250

±160

—

420

28…225

13…112

292

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

Окончание табл. 12.36

Iном.св, А

Марка

dэ, мм

vп.э, м/ч

Вер- Поперетименное каль- перемеvсв, м/ч ный щение ход, электромм да, мм

Габариты, мм

Масса, кг

АД-206

2×1250 2,0…6,0

41…410

25…250

250

±160

—

420

АД-205

2×1600 2,0…6,0

41…410

25…250

250

±160

—

420

А 1412

2×1250 3,0…6,0

15…150 56…583

12…60 50…250

250

—

1388×800×1820

350

А 321

2×1250 3,0…5,0

15…150 55…553

6,6…66 25…257

250

—

1120×820×1750 1900*

*

С двумя источниками питания КИУ-1201 У2.

12.37. Технические характеристики универсальных установок для автоматической сварки Марка

Iном.св, А

dэ, мм

vп.э, м/ч

vсв, м/ч

Габариты, мм

Масса, кг

АДФГ-501

500

1,0…2,0

90…960

20…70

1300×850×1400

400

АДФГ-502-У4

500

1,0…3,0

60…600

20…70

1700×1000×200

800

АДФГ-503-ХЛ4

500

1,0…2,5

12…120

20…70

—

280

12.8. Технические характеристики сварочных головок типа ГСВ Iном.св, А

dw э, мм

ГСВ-1

315

3…8

0,8…2

ГСВ-2

150

1…2

ГСВ-4

315

ГСВ-5

315

Марка

Диаметр присадочной vп.э, м/ч проволоки, мм

vсв, м/ч

Габариты, мм

Масса, кг

8…120

—

400×148×475

15,5

—

—

4…24

364×280×376

18,5

2…6

1…2

8…120

—

176×395×580

16,6 15,5

3…4

1…2

8…900

—

250×200×365

9,3

Примечания. 1. Сварочный ток — постоянный, импульсный. 2. Головки используют для сварки крупногабаритных изделий из коррозионно-стойких сталей и алюминиевых сплавов.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

293

АВТОМАТЫ ДЛЯ ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

12.39. Технические характеристики сварочных автоматов с принудительным формированием шва Марка

Iном.св, А

d э, мм

vп.э, м/ч

vсв, м/ч

Габариты, мм

Масса, кг

А-1150

500

2,5…3,5

180…216

А-1237

500

3,0…5,0

50,5…400

2,9…10

470×280×875

31,6

1,0…2,9

540×325×740

85

А-1381-01

450

2,6…3,0

151…299

А-1590

450

1,6…2,0

20…720

4,0…12,2

800×445×440

42,5

1,8…50,0

1200×600×600

30

«Ингул»

450

1,6…2,0

120…720

1,8…9,0

470×440×660

40

А-535

900

3,0

60…450

0,4…9

1600×690×1230

375

А-1325

1000

3,0

140…280

14,4…45

850×500×1200

150

АД-102

1000

2,0…3,0

100…1000

2,5…25,2

520×525×785

52

АД-119

500

1,4…3,0

100…453,5

2,5…25,2

682×420×820

48

АД-142

500

2,3

151…504

5,0…25

1145×570×930

84,2

АД-142-01

500

2,3

151…504

6,1…25,2

1840×570×1320

96,6

12.40. Технические характеристики переносных автоматов для аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом неповоротных стыков труб

Марка

Установочная Масса (без Габариты, мм длина, мм шлангов), кг

АСТ-1-25-А

8…25

55

65

200×80×185

2

АСТ-1-60-А

40…60

90

65

218×80×228

3,5

АСТ-1-110-А

85…110

120

65

242×85×296

4,6

150…200

170

65

310×85×420

6,1

АСТ-1-40-С

25…40

80

65

206×80×207

3,1

АСТ-1-85-С

60…85

105

65

230×85×264

4,2

АСТ-1-150-С

110…150

140

65

257×85×345

5,4

АСТ-1-25-Т

8…25

55

65

200×80×185

2,3

АСТ-1-60-Т

40…60

90

65

218×85×228

3,5

85…110

120

65

242×85×296

4,6

АСТ-1-220-Т

150…220

170

65

310×85×420

6,1

АСТ-II-40-А

25…40

80

65

136×115×305

6,1

АСТ-II-85-А

60…85

105

65

170×115×346

6,8

110…150

140

65

246×115×412

9,0

АСТ-1-220-А

АСТ-1-110-Т

АСТ-II-150-А

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Диаметр, мм Iном.св, сваривае- вращающихА мых труб ся частей

250

300

200

294

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

Окончание табл. 12.40

Марка

АСТ-II-25-С

Диаметр, мм Iном.св, сваривае- вращающихА мых труб ся частей 8…25

55

65

110×115×305

5,3

АСТ-II-60-С

40…60

90

65

155×115×320

6,6

АСТ-II-110-С

85…110

120

65

210×115×388

8,6

АСТ-II-220-С

150…220

170

75

335×115×490

9,2

25…40

80

75

136×115×305

6,1

60…85

105

75

170×115×346

6,8

АСТ-II-40-Т

200

Установочная Масса (без Габариты, мм длина, мм шлангов), кг

300

АСТ-II-85-Т АСТ-II-150-Т

100

110…150

140

75

246×115×412

9,0

ОДА-1С

160

8…26

40

63

138×194×60

4,1

ОДА-2С

200

20…42

55

90

180×250×80

5,7

ОДА-3С

42…76

90

100

190×355×90

11,8

ГТМ-1-25

10…25

45

40

265×90×90

3,4

25…65

45

40

302×90×124

4,1

ГТМ-2-20

6…20

50

40

265×101×90

3,4

ГТМ-2-35

20…35

50

40

285×102×107

3,7

ГТМ-2-50

35…50

50

40

295×102×120

4,0

ГТМ-1-65

250

Примечания. 1. Автоматы АСТ-1 предназначены для сварки неповоротных стыков труб в цеховых условиях, АСТ-2 — в монтажных из алюминия (А), стали (С) и титана (Т). 2. Автоматы типа ОДА предназначены для сварки без присадки труб малого диаметра принудительно в монтажных условиях. 3. Автоматы типа ГТМ предназначены для сварки без присадки труб из коррозионностойких сталей дугой, вращающейся в магнитном поле. 12.41. Технические характеристики специальных комплексов для дуговой сварки неповоротных стыков труб магистральных трубопроводов

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Марка

Сварка

dэ, мм

U, В

«Стык 01»

Внешняя

2,5

25, 28

400

150…300 5,0…20

ВД-301

«Стык 02»

Внешняя

3,0

25…28

400

150…300 5,0…20

ВДУ-504

КДГ-1221 Внутренняя 1,0…2,0 18…28 («Дуга-1»)

315

300…500

25…45

ВДГ-302

КДГ-1421 («Дуга-2»)

315

300…750

15…50

ВДУ-504 (2 шт)

Внешняя

1,0…2,0 18…28

Iном.св, А vп.э, м/ч

vсв, м/ч Источник питания

295

АВТОМАТЫ ДЛЯ ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

При автоматической дуговой сварке в защитных газах автоматы поставляются со специальными горелками, характеристики которых приведены в табл. 12.42 и 12.43. Для электрошлаковой сварки применяют как легкие и малогабаритные аппараты, так и более громоздкие и тяжелые, что обусловлено толщинами и конфигурацией свариваемых деталей (табл. 12.44— 12.46). В качестве источников питания можно использовать такие же, как и для дуговой сварки, но лучше применять специально изготовленные с учетом специфики процесса (табл. 12.3). 12.42. Технические характеристики горелок для автоматической дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов

Марка

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Iном.св, А

dэ, мм

Вид охлаждения

Размеры, мм Масса, кг высота

диаметр

1ГНА-040

40

0,8…2,0

Воздушное

100

6; 8

0,115

1ГНА-160-100

160

1,5…4,0

»

100

9; 12

0,156

1ГНА-160-140

160

1,5…4,0

»

140

9; 12

0,236

1ГНА-160-180

160

1,5…4,0

»

180

9; 12

0,317

2ГНА-160-140

160

1,5…4,0

»

140

9; 12

0,210

2ГНА-160-180

160

1,5…4,0

»

180

9; 12

0,236

1ГНА-315-140

315

2,0…6,0

Водяное

140

12; 16

0,583

1ГНА-315-180

315

2,0…6,0

»

180

12; 16

0,788

1ГНА-315-220

315

2,0…6,0

»

220

12; 16

0,998

2ГНА-315-140

315

2,0…6,0

»

140

12; 16

0,398

2ГНА-315-180

315

2,0…6,0

»

180

12; 16

0,470

2ГНА-315-220

315

2,0…6,0

»

220

12; 16

0,540

1ГНА-630-1

630

4,0…10,0 Корпуса — водяное, сопла — воздушное

220

16; 20

0,978

1ГНА-630-П

630

4,0…10,0

Водяное

220

16; 20

1,2

1ГНА-1000-220

1000

6,0…12,0

»

220

20; 28

1,6

1ГНА-1000-280

1000

6,0…12,0

»

280

20; 28

2,0

296

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

12.43. Технические характеристики горелок для автоматической дуговой сварки плавящимся электродом в защитных газах

Марка

Iном.св, А

dэ, мм

Вид охлаждения

ГПА-160-100

160

0,6…1,6

ГПА-160-140

160

А-1589М

Размеры, мм

Масса, кг

высота

диаметр

Воздушное

100

14; 16

0,365

0,6…1,6

»

140

14; 16

0,415

250

1,6…3,0

Водяное

—

—

—

ГПА-315-140

315

1,6…3,0

»

140

16; 18

0,470

ГПА-315-180

315

1,6…3,0

»

180

16; 18

0,540

ГПА-315-220

315

1,6…3,0

»

220

16; 18

0,625

12.45. Технические характеристики аппаратов для электрошлаковой сварки пластинчатыми электродами

Марка

Наибольшее Наибольшая длина сечение оплавляемой части пластин, мм2 электрода, мм

Iном.св, А

vп.э, м/ч

Длина Масса, рельсовой кг колонны, мм

Универсальный аппарат А-550У А-550У-1

200×12

1120

3000

0,8…10

1500

360

А-550У-2

200×12

1720

3000

0,8…10

2100

400

А-550У-3

200×12

2320

3000

0,8…10

2700

440

А-550У-4

200×20

1120

10 000

2,5…30

1500

360

А-550У-6

200×20

2320

10 000

2,5…30

2700

440

Другие аппараты для сварки пластинчатыми электродами А-535П

250×12

3000

3х3000

0,4…9

4000

—

АЭШ-3000

150×16

—

3000

0,5…7

—

—

200×200

2000

10000

4…15

3000

50

А-1517

12.46. Технические характеристики аппаратов для электрошлаковой сварки плавящимся мундштуком Странаизготовитель

s, мм

Iном.св, А

Число мундштуков, шт

dэ, мм

vп.э, м/ч

Примечание

ES

Япония

10…60

600

1

2,4

90…480

Трубчатый мундштук

SES

»

12…60

780

1

—

30…300

То же

А6

Швеция

15…50

550

1

3

12…190

»

Марка

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

297

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ДУГОВОЙ НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

Окончание табл. 12.46 Странаизготовитель

s, мм

Iном.св, А

Число мундштуков, шт

dэ, мм

vп.э, м/ч

Примечание

Англия

12…60

800

1

3,2

—

»

CNIW

»

19…76

800

1

3,2

—

»

EH-1

США

35…50

800

1

3,2

—

»

Porta Slag W или Х

»

12,5…60

750

1

2,4…3,2

—

То же, без колебаний

Porta Slag Y

»

60…125

750

1

2,4…3,2

—

То же, с колебаниями

Porta Slag Z

»

125…300

1500

2

2,4…3,2

—

»

А-645М

Польша

До 250 (400)

2000 (3000)

4…6

3

62…154

Плоский мундштук

AS-109

Польша

До 150

900

3

3,25

50…150

»

А-1304

Укриана

Сталь до 400

3000

1…4

3…5

14…138

»-

Марка Owen II

Алюминий до 140 А-1126

»

До 300

30…306 2000

4-6

3

40…160

»

12.5. Оборудование для дуговой наплавки, напыления и металлизации Для полуавтоматической и автоматической наплавки в защитных газах, под флюсом и открытой дугой можно использовать стандартное оборудование для сварки этими способами, но в случае больших объемов ремонтновосстановительных работ, особенно в цеховых условиях, лучше применять специализированные наплавочные аппараты (табл. 12.47). Эти аппараты с соответствующими источниками питания компонуются со стандартным механическим оборудованием и оснасткой (вращателями, кантователями, токарными станками и т.д.), обеспечивающими вращение деталей и их перемещение с необходимой скоростью. Наряду с этим рекомендуется использовать специализированное оборудование для электродуговой и плазменной наплавки, которое содержит все необходимые приспособления в комплекте (табл. 12.48, 12.49). Для плазменного напыления и электродуговой металлизации порошками и проволокой применяют специальные плазмотроны и аппараты (табл. 12.50, 12.51), которые являются составными частями соответствующих комплектов (табл. 12.52).

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

298

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

12.44. Технические характеристики аппаратов

Марка

Странаизготовитель

Толщина свариваемого металла, мм

Тип шва

Iсв на один электрод, А

Число электродов, шт

Диаметр электрода, мм Аппараты

A-820M

Украина

18…50

Прямолинейный

700

1

2,5…3

А-820К

Украина

18…70

»

700

1

2,5…3

Vertomatic Jp

Бельгия

До 32

»

500

1

2

А-433Р

Украина

16…150

»

750

1

3

А-372Р

Украина

20…250

»

1000

3

3

А-535

Украина

16…450

Прямолинейный и кольцевой

1000

3

3

AV-2-W

Англия

100…250

»

1000

1, 2 или 3

3,2

AS-4

Чехия

30…350

»

700

3

3

VUZ-ETZ-450

Чехия

До 450

Прямолинейный

1000

3

3,15…4

Vertomatic S

Бельгия

70…450

»

800

3

3,2

VUZ-ETZ-700

Чехия

До 700

Прямолинейный и кольцевой

1200

4…6

4

Украина

16…300

»

1500

2

3…5

А-1170-2

Аппараты А-304

Украина

20…58

Прямолинейный

800

1

3…5

А-340М

»

40…150

»

900

1

3

А-612

»

20…100

»

1000

1

3

А-501М

»

16…100

»

750

1…2

2,5

ESM

Швеция

12…40

»

800

1

3

AS-9

Польша

40…120

»

1000

1

3

SIM-21

Япония

13…60

»

800

1

2,4…3,2

ZIS-481

ФРГ

14…50

»

700

1

2…2,5 Аппараты

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

А-385

Украина

16…180

Кольцевой

1000

3

3

А-532

»

16…400

»

1000

3

3

А-1116

»

16-250

»

1000

2

3

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ДУГОВОЙ НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

299

для электрошлаковой сварки проволочными электродами Скорость, м/ч сварки

маршевая

подачи электрода

поперечных колебаний

Габариты, мм

Масса, кг

рельсового типа 4…15

—

58…580

—

350×250×650

16

4…15

—

58…580

10 циклов в мин

350×250×650

20

До 1,5

—

—

—

—

—

2,6…21

Ручной привод

60…400

30

392×440×800

75

1…10

36

150…480

20…60

1200×730×1560

320

0,4…9

36

60…480

20…60

1600×820×1070

380

—

—

75…230

—

—

—

1,7…10

—

48…285

20…48

—

—

До 2,5

—

80…400

130

2000×1900×4000

1260

До 28

28

До 360

4

1750×850×1750

—

0,4…3

—

60…450

20…30

—

—

0,4…9

18

14…500

30…120

780×530×1030

400

безрельсового типа 1,1…8

—

56…360

—

480×430×830

65

1…4

—

180…300

20…30

500×570×1050

150

0,4…4

—

129…444

2,7…9,2

750×370×870

70

1…9

—

96…300

—

220×280×420

25

1,5…12

—

—

—

—

—

0,3…3,2

—

До 500

4…30 циклов в мин

—

—

0,6…12

—

—

—

—

—

До 24

—

—

—

600×75×700

55

подвесного типа

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

—

—

150…500

21…60

1400×500×1500

—

—

—

150…500

20…58

2300×2000

340

—

—

14…500

30…120

700×2730×1650

352

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

А-1235

*

Инертный газ

Наплавка ведется плазменной дугой.

А-1299М* —

2…7

1,2…1,6

2…5

»

АТНФ-2-1202

2,5 1,2…1,6

То же

»

АТНФ-2-601

—

»

УН-3

2,5

Флюс или без защиты

»

УН-2-1

2…5

2…5

А-1004М

»

УН-2

Флюс

Флюс

УН-Т

1…2

580

580

500

500

500

500

300

500

1000

1000

1000

400

—

20…70

20

15…100

500

1000

1200

1000

Самоходные аппараты

—

—

—

—

—

—

—

10

20

2…5

15…100

— —

1…2

Iном.св, А

Подвесные аппараты

ленточный, ширина

2…5

3…5

1…3

проволочный, диаметр

Электрод, мм

А-874Н

СО2

Флюс или СО2

А-1406

Флюс и СО2

»

А-985

А-1408

»

А-384МК

А-1407

Флюс

Вид защиты

А-580М

Марка

—

50…490

20…150

5…90

—

—

54…429

54…429

24…240

54…429

53…530

53…530

53…530

17…230

24…228

48…410

0,7…10,5

6…62

5…60

5…116

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

подачи электрода наплавки

Скорость, м/ч

12.47. Технические характеристики наплавочных аппаратов

1000×750×2300

975×850×1730

1650×820×1600

1100×810×2000

—

—

2200×1600×3270

1200×1250×3370

1880×1900×2700

1600×1400×2400

1265×1285×1470

1350×700×1500

1300×1300×1700

870×600×2320

610×700×1845

425×1200×1250

Габариты, мм

250

290

250

285

—

—

700

1130

850

700

230

170

250

310

135

84

Масса, кг

300 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

1000(100)

А-1406*2, выпрямитель ВДУ-505

1,6…2,0

(4…6)/(3,6…6)

1250(100)

(1,2…2)/(1,8…3,2)

150…350 на одну дугу

500

(1,2…2)/(2…3,2)

(2…5)/(2…3)

1…3

(4…6,5)/(2…4)

Диаметр проволоки*4, мм

(0,5…4,0)×(20…60)

—

—

—

4×20

—

0,5…4,0×20…60

Размер ленты, мм

Скорость, м/ч

400

—

—

—

500

325

400

24

—

—

—

24

15

24

6…61

18…31

18

12…30

24

12…40

6…58

—

—

—

—

80…200

—

29…116

Скорость, рабочей поперечных Ход, мм м/ч наплавки колебаний

Механизм подъема

295

60

—

700

215

137

310

Масса, кг

*2

Универсальная установка для наплавки как тел вращения, так и плоских поверхностей. Установки для наплавки тел вращения диаметром 25…800 мм. *3 Специальная установка для двухдуговой наплавки локомотивных и вагонных колес и подобных деталей диаметром 800…1230 мм. *4 В числителе — для цельнотянутой проволоки, в знаменателе — для порошковой.

*1

АД-231, выпрямитель КИУ1201*1

А-1829*3, выпрямитель ВДУ-306

УД-609*2, (ПДГ-516МУ3, выпрямитель ВДУ-506)

60…500(60)

500(60)

А-580М*2, выпрямитель ВС-600М

УД-209*2

1250(100)

АД-231(АДФ-1204)*1, выпрямитель ВДУ-1202

Марка

Iном.св, А, при ПН, %

12.48. Технические характеристики специализированного оборудования для износостойкой электродуговой наплавки ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ДУГОВОЙ НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

301

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

100…315

100…700

—

—

—

400

УПУ-8М

УМП-6

УМП-7

УН-102

УПУ-3Д

тока, А

Киев-7

Марка

—

—

20…70

20…70

Uвтор, В

1250

—

1000

2400

—

3

—

0,5…12

—

—

0,03…6,8

0,05…2,5

Расход защитного и Производительность Частота оборотранспортирующего наплавки порошком, тов планшайбы, газа аргона, л/ч кг/ч об/мин

—

—

—

25…100

200…250

напряжения, В

1…2

10…15

12

1…7,5

20

25

металлического

—

—

5

0,5…4,5

5

10

керамического

Производительность подачи порошка, кг/ч

—

—

—

—

0,8…1,2

—

Диаметр, мм

—

—

—

—

18…1300

—

Скорость подачи, м/ч

Проволока

0,9…6

3…6

3

4

1,8

4…14

Расход плазмообразующего газа, м3/ч

—

1150

870

1200

1,1

2

400

400

—

2820

Масса, кг

—

—

—

—

2100

1150

установки

Масса, кг

—

—

200

500

плазмотрона,

—

—

300

1500

Диаметр, Масса, мм кг

Размер изделия

12.50. Технические характеристики плазмотронов для плазменного напыления

80

80

180

80

Uх.х, В

Диапазон регулирования

20…315(60)

УД-417

УПВ-301

120…450(60)

УПН-303

4…315(60)

50…315(100)

Марка

УПНС-304

Iном.св, А, при ПН, %

12.49. Технические характеристики установок для плазменной наплавки

302 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

1,5…2,5

2…3

1,5…2,5

1,6…2,5

ЭМ-14М

АШМ-1

ЭМ-17

ЭМП-2-Ремдеталь 175

—

84…840

58…840

58…720

0,3…0,6 50…400 17…44

p, МПа

0,5…0,6

600

320

20…320

100

180

15В-Б

3201П

5001П

ОПН-11

—

60…100 0,5…0,6 50…400 18…50

20

40/12

35/23

40/13

45/14

40/13

Производительность*, кг/ч

0,7

0,6…0,7

—

0,75

0,75

0,75

Коэффициент расхода

800

600

50

1600

1500

1200

300×180

—

1600×160

1500×250

—

—

12…60

30…250

10…500

6,3…320

6…300

80…160

90…450

36…300

0,3…10,8

4…180

0,7…580

50…500

вдоль

—

—

0,3…10,8

0,24…10,8

—

—

поперек

Скорость движения плазмотрона относительно оси шпинделя, м/ч

12

160

100

100

150

150

цилиндрической

12

—

250

250

—

—

7600

12500

4800

4100

4200

2960

Масса, кг

8,1

14,5

—

3,2

22,5

—

Масса металлизатора, кг

плоской

Масса детали, кг

—

—

1132×985×164

230×220×108

525×300×200

—

Габариты, мм

Автоматическое напыление ведется токоведущей проволокой (открытый анод) диаметром 1,2 мм и со скоростью подачи 120…960 м/ч.

25…160

—

0,3…0,6 50…400 17…44

90…150 0,3…0,6 50…400 17…40

150

60…90

Частота врацилиндрической, мм плоской щения шпиндлина × ширина, деля, об/мин диаметр длина м2

УН-115

Марка

Uд , В

12.52. Технические характеристики полуавтоматов для плазменного напыления

Размер напыляемой детали

УН-126*

*

60…90

Q, м3/ч

I, А

120…720 60…150 0,3…0,6 50…400 17…35

120…720

vп.э , м/ч

Сжатый воздух

В числителе — для цинка, в знаменателе — для алюминия.

1,5…2,5

ЭМ-12

*

1,5…2,5

d, мм

Напыляемая проволока

КДМ-3-1

Марка

12.51. Технические характеристики электродуговых аппаратов для металлизации

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ДУГОВОЙ НАПЛАВКИ, НАПЫЛЕНИЯ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ

303

Г Л А В А

Т Р И Н А Д Ц А Т А Я

ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ ШВОВ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Дефекты в сварных швах (ГОСТ 30242-97) приводят к уменьшению прочности и снижению эксплуатационной надежности сварных конструкций. Дефекты могут быть наружные, которые можно выявить при внешнем осмотре и обмере сварных швов, и внутренние, скрытые, обнаруживаемые только с помощью специальных приборов и методов. К наружным дефектам относят несоответствие шва требуемым геометрическим размерам, подрезы, наплывы, трещины, поры (свищи), шлак на шве, неравномерную чешуйчатость, незаплавленные кратеры, видимые непровары, брызги металла. К внутренним дефектам относят поры, трещины, непровары, шлаковые и вольфрамовые включения, прожоги и др. Причинами возникновения дефектов могут быть вредные примеси выше нормы в основном металле и в компонентах покрытия электродов, флюсе, нарушение режима сварки, технологии и порядка наложения швов, увеличение длины дуги, сварка непросушенного и грязного металла, наличие влаги в сварочных материалах и др. Степень допустимости тех или иных дефектов в сварном изделии регламентируется техническими условиями на его изготовление, а для изделий общестроительного назначения — соответствующими нормами.

13.1. Допустимые размеры дефектов в металлоконструкциях общестроительного назначения Несущие и ограждающие конструкции (СНиП 3.03.01-87). В конструкциях не допускаются: • трещины всех видов и размеров, подрезы глубиной более 5 % толщины свариваемого металла или более 1 мм; • непровары в корне шва, превышающие по высоте 5 % толщины металла или более 2 мм в соединениях, доступных для сварки с двух сторон, и в соединениях на подкладках; длина — не более удвоенной длины оценочного участка l; • непровары в корне шва в соединениях, доступных для сварки с одной

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

305

ДОПУСТИМЫЕ РАЗМЕРЫ ДЕФЕКТОВ В МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЯХ

стороны, и в соединениях без подкладок, превышающие по высоте 15 % толщины свариваемого металла, или более 3 мм; • удлиненные и сферические дефекты: одиночные высотой более значений h, образующие цепочку и скопление высотой более 0,5 h, и длиной более длины оценочного участка l; удлиненные — протяженностью более отношения S/h (табл. 13.1); • непровары, цепочки и скопления пор, соседние по длине шва (при расстоянии между близлежащими концами менее 200 мм); • суммарная площадь дефектов в продольном сечении шва на оценочном участке, превышающем значения S. При оценке за высоту дефектов h необходимо принимать следующие размеры их изображений на радиограммах: для сферических пор и включений — диаметр, для удлиненных — ширину. 13.1. Допустимые размеры одиночных дефектов при наименьшей толщине элементов, мм Толщина металла, мм

h, мм

S, мм2

l, мм

≥ 4…8

0,8…1,2

3…6

15…20

> 8…12

1,6…2,0

8…10

20…25

>12…16

2,4…2,8

12…14

25

> 16…20

3,2…3,6

16…18

25

При проведении ультразвукового контроля, исходя из возможностей аппаратуры, следует руководствоваться данными, приведенными в табл. 13.2. 13.2. Допустимые дефекты сварных соединений при ультразвуковом контроле при наименьшей толщине элементов, мм Толщина металла, мм

S, мм2

S1, мм2

n

l, мм

> 6…10

5

7

1

20

> 10…20

5

7

2

25

> 20…30

5

7

3

30

Примечание. S и S1 — фиксируемая эквивалентная площадь одиночного дефекта, соответственно наименьшая поисковая и допустимая оценочная; п — допустимое число одиночных дефектов на оценочном участке длиной l.

Газораспределительные системы (СНиП 42-01-2002). В сварных швах газопроводов не допускаются: • непровары по разделке шва; • непровары в корне шва глубиной более 10 % толщины стенки трубы, а также при суммарной длине непровара в корне шва более 1/4 периметра шва независимо от глубины;

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

306

ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ ШВОВ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

• поры и другие включения размерами, превышающими допустимые значения дефектов в плане, установленные для класса 6 по ГОСТ 23055-78, на любом участке радиограммы длиной 100 мм и глубиной, превышающей 10 % толщины стенки трубы. Если длина дефектной части шва, выполненного электродуговой сваркой, составляет менее 25% длины периметра стыка, допускается его исправление. В противном случае, а также в швах, выполненных газовой сваркой, исправления не допускаются. Повторный ремонт и исправление дефектов подчеканкой запрещаются. Магистральные трубопроводы (СНиП III-42-80). В магистральных газо- и нефтепроводах не допускаются: • непровары в корне шва, цепочки, скопления пор, удлиненные поры, шлаки глубиной более 10 % толщины металла длиной более 1/6 периметра стыка (цепочки и скопления длиной более 30 мм на 500 мм шва); • непровары в стыках трубопроводов, образующиеся при внутренней подварке; • сферические поры глубиной более 20 % толщины металла при расстоянии более чем три толщины металла и соответственно 15 % при расстоянии, превышающем две толщины. Размер пор не должен превышать 2,7 мм; • непровар и шлаковое включение длиной более 50 мм на 350 мм шва и глубиной, превышающей 10 % толщины, и более 1 мм. Тепловые сети (СНиП 3.05.03-85). В трубопроводах теплоснабжения, не подведомственных Госгортехнадзору, не допускаются: • непровары, вогнутость и превышение проплава в корне шва, выполненного электродуговой сваркой без подкладного кольца, высота (глубина) которых превышает 10 % номинальной толщины стенки, а общая длина превышает 1/3 внутреннего периметра соединения; • поры и включения, размеры которых на любые 100 мм шва превышают максимально допустимые по ГОСТ 23055-78 для 7-го класса сварных соединений. Эти же требования относятся к наружным сетям водоснабжения и канализации (СНиП 3.05.04-85). На трубопроводах тепловых сетей, подведомственных Госгортехнадзору, не допускаются поры и включения, размеры которых превышают указанные в табл. 13.3. Технологические трубопроводы (СНиП 3.05.05-84). Качество сварных соединений оценивают общим баллом по результатам неразрушающего контроля (табл. 13.4 и 13.5). Сварные соединения бракуют, если их общий балл равен двум или больше чем 2 для трубопроводов высокого давления, 3 — для трубопроводов I—II категорий; 5 — для трубопроводов III категории; 6 — для трубопроводов IV категории. Сварные соединения, оцененные указанным или большим баллом, подлежат исправлению, после чего дополнительному контролю подвергают удвоенное количество стыков, выполненных сварщиком, допустившим брак. Сварные соединения

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

307

ДОПУСТИМЫЕ РАЗМЕРЫ ДЕФЕКТОВ В МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЯХ

13.3. Допускаемые поры и включения на трубопроводах тепловых сетей Поры и включения, мм Номинальная толщина стенки, мм

отдельные

скопления

цепочки

Общая длина Ширина Ширина Ширина на любые 100 мм Длина Длина Длина (диаметр) (диаметр) (диаметр)

2…3

0,6

2,5

1

2,5

0,6

4

6

>3 … 5

0,8

3,5

1,2

3,5

0,8

5

10

> 5…8

1,2

4

2

4

1,2

6

15

> 8…11

1,5

5

2,5

5

1,5

8

20

> 11…14

2

5

3

5

2

8

20

> 14…20

2,5

6

4

6

2,5

9

25

13.4. Оценка качества сварных швов технологических трубопроводов в зависимости от дефектов Дефект Оценка, балл Высота (глубина), % номинальной толщины стенки 0

Непровар отсутствует Вогнутость корня шва до 10%, но не более 1,5 мм Превышение проплава корня шва до 10%, но не более 3 мм

1

2

6

Общая длина по периметру трубы — До 1/8 периметра То же

Непровар по оси шва до 10%, но не более 2 мм

До 1/4 периметра

до 5%, но не более 1 мм

До 1/2 периметра

до 10%, но не более 3 мм

До 1/4 периметра

до 10%, но не более 2 мм

До 1/2 периметра

до 5%, но не более 1 мм

Не ограничивается

Трещины Несплавления между основным металлом и швом и между отдельным валиками шва Непровары по оси шва более 20% и более 3 мм

Не зависит от длины

Примечание. Величина вогнутости корня и превышение проплава для трубопроводов I—IV категорий не нормируется.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

308

ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ ШВОВ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

трубопроводов III—IV категорий, оцененные соответственно общими баллами 4 и 5, исправлению не подлежат, но дополнительному контролю подвергают удвоенное количество стыков, выполненных сварщиком. Если при дополнительном контроле хотя бы один стык будет забракован (а для трубопроводов III и IV категорий оценен соответственно баллами 4 и 5), контролю подвергают 100 % стыков, выполненных сварщиком. Если при этом будет забракован хотя бы один стык, сварщика отстраняют от сварочных работ на трубопроводах. 13.5. Допускаемые размеры включений в технологических трубопроводах

Оценка, балл 1

2

3

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Толщина Включения (поры) Скопления Общая длина, мм, стенки, на любом участке Ширина (диаметр), мм Толщина, мм Длина, мм шва длиной 100 мм мм 3 до 5

0,6

1,2

2,5

4

> 5…8

0,8

1,5

3

5

> 8…11

1

2

4

6

> 11…14

1,2

2,5

5

8

> 14…20

1,5

3

6

10

> 20…26

2

4

8

12

> 26…31

2,5

5

10

15

> 34

3

6

10

20

3 до 5

0,8

2,5

4

8

> 5… 8

1

3

5

10

> 8…11

1,2

3,5

6

12

> 11…14

1,5

5

8

15

> 14…20

2

6

10

20

> 20…26

2,5

8

12

25

> 26…34

2,5

8

12

30

> 34…45

3

10

15

30

> 45

3,5

12

15

40

3 до 5

1

4

6

10

> 5… 8

1,2

5

7

12

> 8…11

1,5

6

9

15

> 11…14

2

8

12

20

309

ДОПУСТИМЫЕ РАЗМЕРЫ ДЕФЕКТОВ В МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЯХ

Окончание табл. 13.5 Оценка, балл

6

Толщина Включения (поры) Скопления Общая длина, мм, стенки, на любом участке Ширина (диаметр), мм Толщина, мм Длина, мм шва длиной 100 мм мм > 14…20

2,5

10

15

25

> 20…26

3

12

20

30

> 26…34

3,5

12

20

35

> 34…45

4

15

25

40

> 45

4,5

15

30

45

Независимо от толщины

Включения (поры) и скопления, размер которых или общая протяженность превышают значения, установленные для балла 3

Примечания. 1. При отсутствии включений участок сварного шва оценивают баллом 1. 2. Число отдельных включений, длина которых меньше длины, указанной в таблице, не должно превышать 10 шт. — для балла 1; 12 шт — для балла 2 и 15 шт — для балла 3 на любом участке длиной 100 мм. 3. Для сварных соединений протяженностью менее 100 мм нормы таблицы по общей длине включений должны быть пропорционально уменьшены. 4. Оценка участков на стыках трубопроводов высокого давления, в которых обнаружены скопления включений, должна быть увеличена на один балл. 5. Оценка участков, в которых обнаружены цепочки включений, должна быть увеличена на один балл.

Исправлению путем местной выборки и последующей переварки подлежат участки сварного шва, если размеры выборки не превышают допускаемых (табл. 13.6). При превышении допускаемых размеров, а также в швах, выполненных газовой сваркой, стык должен быть удален, а на его место вварена «катушка». 13.6. Допустимые размеры выборок после удаления дефектных участков шва Глубина выборки, % номинальной толщины стенки труб

Общая протяженность, % номинального наружного периметра соединения

Для трубопроводов высокого давления (pу=10…100 МПа) < 15

Не нормируется

> 15…30

< 35

> 30…50

≤ 20

> 50

≤ 15 Для трубопроводов I—IV категорий

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

< 25

Не нормируется

> 25…50

< 50

> 50

< 25

310

ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ ШВОВ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

13.2. Методы контроля качества сварных соединений и применяемое оборудование Внешний осмотр (ГОСТ 3242-79). Служит для определения наружных дефектов в сварных швах. Проводится невооруженным глазом или с помощью лупы 10-кратного увеличения. Перед осмотром сварной шов и прилегающую к нему поверхность металла очищают от шлака, брызг и загрязнений на расстоянии 20 мм от сварного шва. Стыки паропроводов из аустенитных сталей проходят механическую и химическую обработку. Размеры сварного шва и дефектных участков определяют измерительным инструментом и специальными шаблонами. Границы трещин выявляют путем засверливания, подрубки металла зубилом, шлифовки дефектного участка и последующего травления. При нагреве металла до вишнево-красного цвета трещины обнаруживаются в виде темных зигзагообразных линий. В случаях, когда необходима термическая обработка сварных стыков, внешний осмотр и измерения следует проводить до и после термообработки. Люминесцентная и цветная дефектоскопия (ГОСТ 18442-80). В полость дефекта вводят флюоресцирующий раствор или ярко-красную проникающую жидкость (краску Судан-III), которые затем удаляют с поверхности. При люминесцентной дефектоскопии под действием УФ-излучения происходит видимое свечение раствора, адсорбированного из полости дефекта; при цветной — дефекты выявляют белой проявляющейся краской (на белом фоне появляется красный рисунок, соответствующий форме дефекта). С помощью этих методов обнаруживают поверхностные дефекты, главным образом, трещины в различных сварных соединениях, в том числе из немагнитных сталей, цветных металлов и сплавов. Для цветной дефектоскопии используют готовые комплекты (ДАК-2Ц). Испытание на твердость (ГОСТ 22761-77). Применяют для проверки качества термической обработки сварных соединений трубопроводов высокого давления из углеродистых (С) и хромо-марганцовистых (ХГ) сталей, а также трубопроводов из легированных сталей перлитного и мартенситноферритного классов (ХМ и ХФ). Твердость измеряют на двух участках по окружности стыка на трубах с наружным диаметром более 100 мм и на одном участке при наружном диаметре трубы до 100 мм. При автоматической сварке и общей термической обработке допускается измерение на одном участке независимо от наружного диаметра. Измеряют в пяти точках: по центру шва, на расстоянии 1…2 мм от границы сплавления в сторону основного металла и на расстоянии 10…20 мм от границы сплавления — на основном металле. Испытанию подвергают 15 % общего количества сваренных каждым сварщиком в течение 1 месяца не менее двух однотипных стыков на сталях групп С и ХГ, и 100 % стыков на сталях групп ХМ и ХФ.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

311

По результатам измерения твердости качество сварки считается неудовлетворительным, если снижение твердости наплавленного металла превышает 25 НВ по сравнению с нижним значением твердости основного металла; твердость наплавленного металла превышает 20 НВ по сравнению с верхним значением твердости основного металла; разность в твердости основного металла и зоны термического влияния превышает 50 НВ на сталях группы С и ХГ и 75 НВ на сталях групп ХМ и ХФ. При разности в твердости, превышающей допустимую величину твердости, стыки повторно термически обрабатывают. При разности в твердости, превышающей допустимую твердость на сталях групп С и ХГ, твердость замеряют на 100 % стыков. В случае необходимости проводят термическую обработку независимо от толщины стенки. При разности в твердости, превышающей допустимую твердость после повторной термической обработки, делают стилоскопирование наплавленного металла всех однотипных производственных стыков, сваренных данным сварщиком во время последней контрольной проверки. При несоответствии химического состава наплавленного металла заданному стыки бракуют окончательно. В полевых условиях применяют переносные твердомеры типа ТПП-10, ТПК-1, ТШП-4 и ТШП-0,75. Для приближенного определения твердости по Бринеллю (НВ) служат приборы с произвольной энергией удара, называемые твердомерами Польди—Хютте. Динамическое нагружение стального шарового индентора осуществляют посредством удара по бойку (штоку) ручным молотком. При ударе индентор одновременно внедряется в эталон и изделие. Твердость находят путем сравнения отпечатков. Стилоскопирование наплавленного металла. Стилоскопирование, или экспресс-анализ химического состава наплавленного металла, проводят в целях установления соответствия марок использованных сварочных материалов требованиям технических условий и производственных инструкций на сварку. Стилоскопированию на выявление основных легирующих элементов подвергают наплавленный металл шва в случае, если соответствие использованных и назначенных проектом сварочных материалов вызывает сомнение. Для этой цели служат переносные стилоскопы СЛП-1, СЛП-2, СЛП-4 и стационарные СЛ-12 «Спектр». При получении неудовлетворительных результатов выполняют 100 %-ное стилоскопирование однотипных стыков, сваренных данным сварщиком. При несоответствии (по результатам стилоскопирования) химического состава наплавленного металла требуемому составу проводят химический анализ лабораторными методами, результаты которого считаются окончательными. Контроль содержания ферритной фазы в швах (ГОСТ 11878-66). Наплавленный металл на содержание ферритной фазы контролируют на изделиях из стали группы ХН переносными ферритометрами ФА-1, ФМ-10Н и альфа-фазометрами в объеме 100 % на трубах, предназначенных для рабо-

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

312

ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ ШВОВ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

ты при температуре свыше 350 оС, и в коррозионных средах (при наличии требования в проекте). Измерения проводят не менее чем в пяти точках на каждой из трех равнорасположенных по окружности стыка площадок размерами не более 10×10 мм. На трубах с наружным диаметром не менее 50 мм замеры проводят на двух диаметрально противоположных площадках. Результаты измерений на содержание ферритной фазы считаются неудовлетворительными, если ее количество превышает 7 % в деталях, предназначенных для работы при температуре свыше 350 оС; 3 % — в трубопроводах из хромоникельмолибденовых сталей, работающих в коррозионной среде, с толщиной стенки трубы до 5 мм, и в корне на высоте не менее 5 мм (при большей толщине), а также 5 % — на наружной поверхности швов деталей из тех же сталей с толщиной стенки трубы более 5 мм. Вскрытие шва (ГОСТ 3242-79). Применяют для определения дефектов в сомнительных местах после проведения контроля другими методами, а также для контроля угловых швов. Вскрытие производят вырубкой, сверлением, термической строжкой, а также вырезкой участка сварного соединения. Например, в сварном шве высверливают воронкообразное углубление диаметром на 2…3 мм больше ширины шва. Поверхность воронки шлифуют и протравливают 15 %-ным раствором азотной кислоты. При этом отчетливо выявляются границы шва. Технологическая проба (ГОСТ 3242-79). Служит для определения сплавления металла, характера излома соединений (по шву или по основному металлу), наличия непровара и других внутренних дефектов на образцах. Место разрушения осматривают невооруженным глазом или с помощью лупы 10-кратного увеличения. Применяют при аттестации сварщиков, испытании сварочных материалов и выбранной технологии. Металлографическое исследование (ГОСТ 3242-79). Макроструктуру контролируют для установления глубины проплавления металла, ширины зоны термического влияния, наличия внутренних дефектов путем осмотра поверхности образца, вырезанного поперек сварного шва с помощью режущего или абразивного инструмента (огневая резка должна быть на расстоянии, при котором в исследуемом сечении не происходит структурных изменений). Контролируемую поверхность шлифуют и подвергают травлению специальными реактивами до четкого выявления структуры. Микроисследованием устанавливают точность соблюдения предписанной технологии сварки и термической обработки. Шлифы-темплеты перед испытанием полируют и протравливают 4 %-ным раствором азотной кислоты в этиловом спирте. Определение склонности швов к межкристаллитной коррозии (ГОСТ 6032-2003). Служит для проверки склонности соединений, изготовленных из легированных ферритных, аустенитно-мартенситных, аустенитноферритных и аустенитных сталей (например, сталей типа 18-8), к межкристаллитной коррозии в зависимости от свойств применяемой стали и

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

313

условий работы сосуда. Образцы, изготовленные из сварного соединения, в течение определенного времени находятся под воздействием специального раствора, после чего их промывают, просушивают и загибают под углом 90°. Наличие трещин указывает на то, что образец испытаний не выдержал. Испытание на герметичность капиллярным методом (керосиновая проба). Служит для определения плотности сварных швов на металле толщиной до 10 мм. Выявляют дефекты размером 0,1 мм и более. Доступную для осмотра сторону шва покрывают суспензией мела или каолина (350… 400 г растворяют в 1 л воды). Для испытаний при отрицательных температурах суспензию готовят на основе этилового технического или гидролизного спиртов, наносят краскораспылителем. После высыхания суспензии противоположную сторону шва смачивают 3…4 раза керосином осветительным. Для контрастности в него можно добавить краситель «Судан-III» (З г на 1 л). Керосин можно наносить и под давлением. Время выдержки сварных соединений должно быть не менее 12 ч при положительной температуре и 24 ч — при отрицательной, но оно сокращается до 1,5…2 ч, если перед смачиванием керосином швы нагревают до 60… 70 °С. В местах сквозных дефектов образуются индикаторные пятна. Пневматическое испытание на плотность. Метод основан на создании с одной стороны шва избыточного давления воздуха и промывании шва другой стороны мыльной пеной, образующей пузыри под действием проникающего через неплотности сжатого воздуха. При создании в сосудах избыточного давления воздуха утечку определяют также по понижению давления на манометре. Небольшие сосуды под давлением опускают в воду и следят за появлением пузырьков выходящего воздуха. Швы обдувают сжатым воздухом под давлением 0,4…0,5 МПа при расстоянии между наконечником шланга и швом не более 50 мм. Мыльный раствор состоит из 100 г хозяйственного мыла на 1 л воды (зимой до 60% воды заменяют спиртом или применяют незамерзающие жидкости). Вакуум-метод испытания на плотность. Сущность метода заключается в создании вакуума и регистрации проникновения воздуха через дефекты на одной, доступной для испытания, стороне шва. Этот метод применяют при испытании на плотность днищ вертикальных резервуаров и других конструкций. Выявляют сквозные неплотности размером 0,1 мм и более металла толщиной до 16 мм. В качестве пенного индикатора используют мыльный раствор (250 г хозяйственного мыла на 10 л воды), а в зимнее время — водный раствор хлористой соли (кальция или натрия) с концентрированным раствором экстракта лакричного корня (1 кг экстракта на 0,5 л воды). Для создания вакуума используют плоские, кольцевые и сегментные камеры. Величина вакуума 5000…6000 Па. Длительность испытания 20 с. Контроль плотности методом химических реакций (ГОСТ 3242-79). На наружный тщательно очищенный шов наносят 4 %-ный спиртово-вод-

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

314

ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ ШВОВ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

ный раствор фенолфталеина или накладывают марлю, пропитанную 5%-ным раствором азотнокислого серебра. В изделии создают давление воздушно-аммиачной смеси (аммиак в количестве не менее 1% объема воздуха накачивают при последующем повышений давления до 1,25 рабочего) и выдерживают в течение 10 мин. В местах наличия сквозных дефектов фенолфталеин окрашивается в ярко-красный цвет с фиолетовым оттенком, азотнокислое серебро — в серебристо-черный. Этим способом рекомендуется испытывать сварные стыки трубопроводов диаметром до 50 мм, а также трубопроводы, сваренные враструб (вместо просвечивания). Гидравлическое испытание. Этот метод контроля используют для испытания на прочность и плотность вертикальных резервуаров, газгольдеров и других сосудов. Воду наливают на полную высоту сосуда и выдерживают не менее 2 ч. Поливу из шланга с брандспойтом (диаметр выходного отверстия 15…30 мм) под давлением не ниже 0,1 МПа подвергают сварные швы открытых сосудов. При испытании с дополнительным гидростатическим давлением последнее создают в наполненном водой и закрытом сосуде с помощью напорной трубки диаметром не менее 30 мм, а также гидравлическим насосом. Величину давления определяют по техническим условиям и правилам Госгортехнадзора. Дефектные места устанавливают по наличию капель, струек воды или же отпотеваний. Просвечивание сварных соединений (ГОСТ 7512-82 и ГОСТ 2305578). Основано на способности рентгеновского или γ-излучения проникать через толщину металла, действуя на чувствительную фотопленку, фотобумагу или селеновую пластину, которые прикладывают к шву с обратной стороны. В местах, где имеются поры, шлаковые включения или непровар, на пленке (пластине) образуются более темные пятна. Просвечивание рентгеновским излучением выявляет дефекты размером 0,5…3 % толщины металла в металле толщиной до 60 мм, а просвечивание γ-излучением в металле толщиной до 100 мм — дефекты размером 2…5 %. Просвечиванием нельзя обнаружить трещины, расположенные под углом до 5° к направлению центрального луча, а также непровары в виде слипания свариваемых металлов без газовой или шлаковой прослойки. При обнаружении в шве недопустимых дефектов просвечивают удвоенное количество швов (стыков). Если вновь обнаруживают дефекты, то просвечивают все швы, заваренные данным сварщиком. Выявленные дефекты удаляют, швы переваривают и вновь просвечивают. В практике радиационной дефектоскопии широко применяют аппараты с постоянной нагрузкой и импульсные (табл. 13.7). Аппараты-моноблоки имеют рентгеновские трубки и высоковольтный трансформатор, смонтированные в единые блок-трансформаторы, залитые маслом или заполненные газом. Основное требование к таким аппаратам — минимальные габарит и масса. Для достижения этого поступаются такими важными показателями процесса контроля, как качество излучения и дли-

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

315

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

13.7. Технические характеристики рентгеновских аппаратов

Марка

Напряжение Ток на трубке, трубки, кВ мА

Размер фокусного пятна, мм

Масса рентгеновского излучателя и генератора, кг

Толщина просвечиваемой стали, мм

Отечественные аппараты Моноблоки РУП-120-5

50…120

5

2×2

45

15

РАТМИР-160

0…160

3

0,8×0,8

12

24

РАП-150-3ДФ

0…150

3

2×2

20

40

РАП-160-6П

50…160

6

1,2×3,5

35

40

РАП-160-10Н

40…160

10

2×2

55

45

РАТМИР-250

100…250

8

1,7×2,3

23

55

РАП-220-5Н

40…220

5

2×2,5

62

60

РАП-300-5Н

100…300

5

3×3

70

70

Кабельные РУП- 100- 10

10…100

1…10

1,5×1,5

77

10

РУП-150-10-1

35…150

10

∅5

85

25

РУП-150-01

35…150

2

0,3×1,4

85

15

РУП- 150-02

10…150

10

1,5×1,5

90

20

РУП- 150-03

35…150

10

∅5

100

30

РУП-150-7

10…150

1…7

0,3×1,4

104

15

РУП-150/300-10

10…100

1…3

1,5×1,5

510

10

10…150

0,5… 2,0

0,3

560

40

30…150

1…10

5

560

40

30…300

4…10

1,5×4

620

80

80…320

15

∅5

700

85

250…1000

1,5

0,3×5

1600

120

РАП-320-15 РТД-1

Импульсные

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

АРИНА-3

220

—

—

11

50

МИРА-2Д

120

15

3

10

20

МИРА-3Д

160

20

4

20

30

316

ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ ШВОВ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Окончание табл. 13.7

Марка

Напряжение Ток на трубке, трубки, кВ мА

Размер фокусного пятна, мм

Масса рентгеновского излучателя и генератора, кг

Толщина просвечиваемой стали, мм

РАПС-1М

300

2

3

40

40

ПИР-600

600

2

3

120

20

ПИР-1200

1200

2

4

35

45

РАДАН-220

200

4

3

8,2

40

АРИНА-5

250

…

…

12,5

80

Зарубежные аппараты Моноблоки Радиоляйт («Джилардоно», Италия)

5…80

15

2×2

19,0

10

Макротанк («Мюллер», ФРГ)

35…140

5

1,2×1,2

25

30

100В («Балто», Бельгия)

40…100

4

0,8×2,1

36,5

16

Суперлилипут 140 («Медикон», Венгрия)

140

8…14

1,5×1,5

32

22

Эреско-200 («Зейферт», ФРГ)

200

5

2,0×2,0

75

60

Кабельные 200

20

1,5×1,5 0,4×0,4 2,5×2,5

75

60

2064 («Пантак», Англия)

200

15

1,5×1,5

545

60

Изовольт-400 («Зейферт», ФРГ)

400

10

4×4

—

80

400/100 («Балто», Бельгия)

400

10

4×4

—

80

Изовольт-200 («Зейферт», ФРГ)

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

317

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

тельность непрерывной работы. Используют их там, где нужно удалить излучатель от пульта управления на большое расстояние (до 30 м и больше) и обеспечить хорошую маневренность излучателя, например, для контроля магистральных трубопроводов. В аппаратах кабельного типа генератор, рентгеновская трубка и пульт управления отделены друг от друга. Такие аппараты передвижные, они предназначены для работы в лабораторных и цеховых условиях. Некоторые из них, например РУП-100-10, благодаря малой массе блока излучения и возможности значительного отстояния генератора и пульта управления от рентгеновской трубки (до 10 м) могут использоваться для контроля швов в труднодоступных местах судовых, авиационных и монтажных металлоконструкций. Современные типы выпускаемых дефектоскопов условно можно разделить на установки общепромышленного (универсальные шланговые дефектоскопы) и специального назначения для фронтального и панорамного просвечивания (затворного типа) (табл. 13.8). 13.8. Технические характеристики некоторых аппаратов γ-излучения

Марка

Источник излучения

Диаметр активной части, мм

Мобильность

Расстояние Толщина от пульта до Масса просверадиацион- аппарачиваемой ной головки, та, кг стали, мм мм

Универсальный шланговый «Гаммарид-11»

Тулий-170

3

Переносный

5

10,5

1…15

«Гаммарид-21»

Цезий-137

3

»

5

16

6…50

«Гаммарид-23»

Цезий-137

5

»

8

19

15…80

«Гаммарид-25»

Цезий-137

5

»

13

19

15…80

РИД-41

Кобальт-60

7

Передвижной

50

45

30…200

Затворный

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

«Магистраль-1» Цезий-137

5

Передвижной

30

35

15…80

РИД-12

Тулий-170

9

Переносный

5

11

1…15

РИД-32

Кобальт-60

7

Передвижной

30

295

30…200

РИД-44

Кобальт-60

15

Стационарный

50

620

30…200

«Гаммарид-20»

Иридий-192

3

Переносный

8

15

6…60

«Стапель-5»

Иридий-192

1,5

»

3,5

11,5

6…40

«Стапель-20»

Иридий-192

3

»

30

24

6…40

318

ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ ШВОВ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Универсальные шланговые дефектоскопы позволяют подавать малогабаритный источник излучения на расстояние 5…12 м, что особенно эффективно при контроле в труднодоступных местах. Аппараты затворного типа разработаны для работы в полевых, монтажных условиях, в цеху, на стапелях, когда использование шланговых дефектоскопов невозможно вследствие ограниченных размеров радиационно-защитных зон. Для регистрации излучения применяют специальные радиографические пленки, их выбор зависит от толщины материала и чувствительности метода контроля (табл. 13.9). 13.9. Выбор марки радиографических пленок «Структурис» Толщина просвечиваемого металла, мм

≤5

5…20

20…50

50…100

100…200

Источник излучения

Пленка AGFA

Рентгеновский аппарат

Д2

Иттербий-169

Д3

Тулий-170

Д4, Д5

Рентгеновский аппарат

Д3

Тулий-170

Д4

Селен-75

Д5

Иридий-192

Д7

Рентгеновский аппарат

Д4

Иридий-192

Д5, Д7

Иридий-192

Д5

Ускоритель электронов

Д7

Кобальт-60

Д8

Ускоритель электронов

Д7

Кобальт-60

Д8

В соответствии с Европейским стандартом EN-584-1 различают тип зернистости и чувствительности: чувствительность пленки марки Д2 составляет 1,5…2, Д4 — 4…5, Д8 — 14…15; пленки классов С1, С2 обладают очень мелкодисперсной и низкой чувствительностью, для пленки класса С6 характерны крупная зернистость и высокая чувствительность. Безэкранную пленку поставляют в бумажных пакетах, а экранную (каждый лист с экраном из свинца толщиной 0,027 мм) — в вакуумной упаковке (формат поставки от 30×40 мм до 10×24 см) или в рулонах (70…100 мм × 90 м). Разновидностью рентгеновского контроля является радиоскопия — метод, основанный на просвечивании объектов рентгеновским излучением с дальнейшим преобразованием радиационного изображения объекта в светотеневое или электронное и передачи его на расстояние с помощью оптики или телевизионной техники для визуального анализа на выходных экранах.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

319

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Хотя чувствительность этого метода по сравнению с радиографией в 2 раза ниже, производительность его в 3…5 раз выше. Поэтому если результаты метода радиоскопии удовлетворяют требованиям технических условий по выявлению дефектов, им можно заменить радиографию, а если нет — его можно применять наряду с радиографией и использовать для предварительного контроля. Технические характеристики современных интроскопов приведены в табл. 13.10. 13.10. Технические характеристики радиационных интроскопов

Марка

Радиационный преобразователь

Предел разрешения, пар линий/мм

Чувствительность Скорость контроля, абсолютотносим/мин ная, мкм тельная, %

МТР-3И

Рентген-видиконы ЛИ-417, ЛИ-423

20

—

20…30

—

«Микрон»

Рентген-видикон ЛИ-417

30

—

10

—

«Дефектоскоп-2» Рентген-видикон ЛИ-444 с чувствительной поверхностью ∅18 мм

20 мкм по проволоке из вольфрама

0,3

—

1…2

«Дефектоскоп-1» Рентген-видикон ЛИ-473 с чувствительной поверхностью ∅90 мм

60 мкм по проволоке из вольфрама

0,5

—

2…3

«Дефектоскоп»

Рентген-видикон ЛИ-447

40 мкм по проволоке из вольфрама

—

—

1…2

РИ-60ТК-1

РЭОП типа ЗОКС-273

1,0

3

—

2…4

РИ-60ТК-2

РЭОП типа ЗОКС-194

1,5

3

—

2…4

РИ-60ТК-3

РЭОП типа УРИ-П

1,1

3

—

2…4

«Интроскоп»

Сцинтилляциионный 250 мкм по промногокристалличеволоке из вольский экран ∅150 и фрама 200 мм

1…2

—

3

Магнитографический контроль (ГОСТ 25225-82). Основан на обнаружении полей рассеивания, образующихся в местах дефектов при намагничивании контролируемых изделий. Поля рассеяния фиксируются на эластичной магнитной ленте, плотно прижатой к поверхности шва. Запись проводят на дефектоскопе и считывают. Выявляют поверхностные и под-

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

320

ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ ШВОВ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

поверхностные макротрещины, непровары, поры и шлаковые включения глубиной 2…7 % на металле толщиной 4…12 мм. Менее четко обнаруживаются поры округлой формы, широкие непровары (2,5…3 мм), поперечные трещины, направление которых совпадает с направлением магнитного потока. В некоторых случаях результаты магнитографического контроля проверяют просвечиванием. Наиболее совершенными являются дефектоскопы марок МДУ-2У, МД-10КМ, МГК-1. Ультразвуковой метод (ГОСТ 14782-86). Этот метод, основанный на различном отражении направленного пучка высокочастотных звуковых колебаний (0,8…2,5 МГц) от металла (сварного шва) и имеющихся в нем дефектов в виде несплошностей, применяют для контроля сварных швов сталей и цветных металлов. Для получения ультразвуковых волн используют пьезоэлектрические пластинки из кварца или титаната бария, которые вставляют в держатели-щупы. Отраженные колебания улавливаются искателем, преобразуются в электрические импульсы, подаются на усилитель и воспроизводятся индикатором. Для обеспечения акустического контакта поверхность изделия в месте контроля обильно покрывают маслом (автол марок 6, 8, 18; компрессорное масло и т. д.). Предельная чувствительность 0,2…2,5 мм2 при толщине металла до 10 мм, 2…7 мм2 при толщине металла от 10 до 50 мм, 3,5…15 мм2 при толщине от 50 до 150 мм. Этот метод широко используется при измерении остаточной толщины стенки аппаратов или сосудов нефтехимического производства, в том числе и изделий из двухслойных сталей, в судоремонте и т.д. Надежность полученных результатов в значительной мере зависит от квалификации операторов. Технические данные некоторых ультразвуковых дефектоскопов приведены в табл. 13.11. 13.11. Технические характеристики ультразвуковых дефектоскопов Максимальная глубина прозвучивания, мм

Рабочие частоты, мГц

Потребляемая мощность, Вт

Масса, кг

УДМ-1

2500

0,6; 1,8; 2,5; 5

130

19

УДМ-3

2500

0,6; 1,8; 2,5; 5

180

19

ДУК 13-ИМ

250

1,8; 2,5

20

4 (без блока питания)

ДУК-66П

1200

1,25; 2,5; 5; 10

10

9,5

УД-2-70

5000

1,25; 1,8; 2,5; 5; 10

—

3,5 (со встроенным блоком аккумуляторов)

—

1,25; 1,8; 2,5; 5

1200

Марка

УНИСКАН-ЛУЧ

— 2

Примечание. Минимальная площадь выявляемых дефектов 1…2 мм .

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

321

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Эффективность выявления дефектов зависит как от их природы, так и от методов неразрушающего контроля (табл. 13.12). 13.12. Сравнительная характеристика эффективности выявления дефектов методами неразрушающего контроля Выявляемость, балл Дефект РД

УЗД

МД

КД

Газовые поры и шлаковые включения

4

4

2

0

Непровары

3

4

3

0

4

5

3

0

2

3

4

4

Трещины: внутренние приповерхностные и поверхностные

Примечание. РД — радиационная дефектоскопия, УЗД — ультразвуковая дефектоскопия, МД — магнитная дефектоскопия, КД — капиллярная дефектоскопия.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Г Л А В А

Ч Е Т Ы Р Н А Д Ц А Т А Я

ОХРАНА ТРУДА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БЕЗОПАСНЫХ СПОСОБОВ СВАРКИ И РЕЗКИ

14.1. Меры безопасности при дуговой сварке При выполнении сварочных работ могут возникнуть ситуации, способные привести к производственным травмам: • поражение электрическим током; • поражение органов зрения и открытой поверхности кожи световым излучением электрической дуги; • отравление организма вредными газами, пылью и испарениями, выделяющимися при расплавлении металла; • травмы при взрыве баллонов со сжатыми газами, ацетиленовых генераторов и емкостей из-под горючих веществ; • возникновение пожаров и ожогов; • механические травмы при заготовительных и сборочно-сварочных операциях; • радиационное поражение при контроле сварных соединений радиационными методами. Электробезопасность. Поражение электрическим током происходит при касании токоведущих частей электропроводки и сварочной аппаратуры, которая применяется при дуговых, контактных и лучевых способах сварки. Токи, большие чем 0,05 А (при частоте 50 Гц), проходящие через тело человека, могут вызывать тяжелые последствия и даже смерть (> 0,1 А). Сопротивление человеческого организма в зависимости от обстоятельств (утомление, влажность кожи, состояние здоровья) изменяется в широких пределах (от 1000 до 20000 Ом). Напряжение холостого хода источников питания свободной дуги достигает 90 В, а сжатой дуги — 200 В. Поэтому при плохом состоянии сварщика через него может пройти ток, близкий к критическому (0,09 А). Работающему с электросварочным оборудованием в целях безопасности необходимо соблюдать основные тербования: проверять надежность изоляции, использовать защитные ограждения, автоблокировки, заземление электрооборудования и его элементов, ограничение напряжения холостого хода источников питания (генераторов постоянного тока — до 90 В, трансформаторов — до 75 В).

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ДУГОВОЙ СВАРКЕ

323

Длина проводов между сетью и передвижным сварочным агрегатом не должна превышать 13 м. При работе в стесненных условиях или в закрытых сосудах сварочная установка должна быть снабжена блокирующим устройством для автоматического отключения сварочной цепи или снижения напряжения при обрыве дуги до 12 В. При сварке на переменном токе можно использовать устройство УСНТ-4. Корпуса сварочных аппаратов, каркасы распределительных щитов и корпуса шкафов управления должны быть заземлены медным проводом сечением не менее 6 мм2 или стальным сечением не менее 12 мм2. Температура нагрева отдельных частей сварочного агрегата не должна превышать 75 °С. К индивидуальным способам защиты относится работа в сухой, прочной спецодежде и рукавицах, не впитывающих влагу и металлическую пыль, в ботинках без металлических шпилек и гвоздей. Необходимо соблюдение определенных условий работы (прекращение работы во время дождя и сильного снегопада при отсутствии укрытия; использование резинового диэлектрического коврика, резинового шлема и галош при работе внутри изделия, а также переносной лампы напряжением не более 12 В; проводить ремонт электросварочного оборудования и аппаратуры специалистами-электриками). Защита органов зрения и открытой поверхности кожи. Электрическая сварочная дуга создает три вида излучения: световое, ультрафиолетовое, инфракрасное. Световое излучение действует ослепляюще, так как его яркость значительно превышает допустимые нормы. Ультрафиолетовое излучение даже при кратковременном воздействии на протяжении нескольких секунд вызывает заболевание глаз — электроофтальмию. Оно сопровождается острой болью и резью в глазах, слезотечением, спазмами век. Продолжительное действие ультрафиолетового излучения приводит к ожогам кожи. При продолжительном воздействии инфракрасного излучения происходит помутнение кристаллика глаза (катаракта), что приводит к ослаблению или потере зрения; тепловое воздействие вызывает ожоги кожи. Защита зрения и кожи лица при дуговой сварке обеспечивается использованием щитков, масок или шлемов из жаростойких диэлектриков (фибры, пропитанной специальным раствором, фанеры и т. д.) с защитными стеклами — светофильтрами (размер 52×102 мм), которые задерживают и поглощают излучение дуги. В зависимости от мощности дуги применяют светофильтры различной степени прозрачности. Для защиты посторонних от излучения дуги в стационарных условиях сварку ведут в закрытых кабинах, а в монтажных условиях используют переносные щиты и ширмы. Тело защищают спецодеждой из крепкого брезента или сукна, иногда с асбестовой прослойкой. Защита от отравления вредными газами, пылью и испарениями. Состав и количество вредных газов, пыли, испарений (аэрозолей) зависят от вида сварки, состава защитных сред (покрытий, флюсов, защитных газов),

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

324

ОХРАНА ТРУДА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БЕЗОПАСНЫХ СПОСОБОВ СВАРКИ И РЕЗКИ

основных и присадочных материалов. Количество сварочных аэрозолей и легких соединений при сварке составляет 10…150 мг на 1 кг расплавленного электродного металла. Основными составляющими являются оксиды железа (до 70 %), марганца, кремния, хрома, фтористые и другие соединения. Наиболее вредные из них — хромистые, марганцевые, фтористые соединения. Из газов, загрязняющих воздух, вредными считаются оксиды азота, углерода, фтористый водород и др. Кроме кратковременного отравления, проявляющегося в виде головной боли, обморочного состояния, тошноты, ощущения слабости, рвоты и других симптомов, отравляющие вещества, накапливаясь в тканях человеческого организма, могут вызывать хронические заболевания. Особое внимание следует обращать на концентрацию марганцевых соединений в воздухе. Если она больше 0,3 мг/м3, то могут возникать тяжелые заболевания нервной системы. Больше всего вредных веществ выделяется при сварке покрытыми электродами, меньше — при автоматических способах сварки. Основными мероприятиями, направленными на защиту от отравления вредными выделениями и на улучшение условий труда, являются: • устройство общеобменной и, в большей степени, местной вентиляции; • механизация и автоматизация сварочных процессов; • применение изолирующих и защитных устройств. В особо опасных случаях необходимо использовать индивидуальные методы защиты (респираторы с химическими реагентами, противогазы). Пожарная безопасность. Причинами пожаров при сварочных работах могу быть искры, капли расплавленного металла и шлака (следует помнить, что их температура даже при падении с высоты 5…10 м составляет около 1850°С), неосторожное обращение с пламенем горелки при наличии горючих материалов вблизи рабочего места. Особенно велика вероятность пожара при ремонтных работах на действующих объектах, строительномонтажных работах, короче, в местах, специально не приспособленных для проведения огневых работ. Основные требования пожарной безопасности изложены в «Правилах пожарной безопасности при проведении сварочных и других огневых работ на объектах народного хозяйства». Места выполнения сварочных работ должны быть оснащены огнетушителями, ящиками с песком, лопатами и совками, бочками или ведрами с водой. Деревянные конструкции, расположенные ближе 5 м от места сварки, должны быть оштукатурены или оббиты листовым асбестом или жестью по ткани, смоченной в глинистом растворе. В зоне попадания искр, брызг металла, шлака не должно быть легковоспламеняющихся или взрывчатых материалов, они должны отстоять на расстоянии не менее 30 м. Деревянные полы, настилы, помосты при необходимости должны быть смочены и защищены асбестом или металлом.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ГАЗОВОЙ СВАРКЕ И РЕЗКЕ

325

Обеспечение взрывобезопасности при сварочных работах на (или в) емкостях из-под горючих веществ достигается их тщательной очисткой от остатков нефтепродуктов и двух- или трехкратной промывкой горячим 10 %-ным раствором щелочи с последующей продувкой паром или воздухом или многочасовым пропариванием с обязательным анализом проб воздуха из емкости. Газопроводы можно ремонтировать только после тщательной их продувки. Травмы (удары, порезы) случаются при заготовительных и сборочносварочных работах, они обусловлены нарушением правил безопасных методов работы на металлорежущем оборудовании, отсутствием устройств для транспортировки и складирования тяжелых деталей, неисправностью транспортных средств (тележек, рольгангов, тросов, захватов), нарушением правил такелажных работ, неисправностью инструмента (кувалд, молотков, зубил, ключей и т.д). Мерами по снижению травматизма, согласно основным правилам техники безопасности, являются соблюдение технологии заготовительных и сборочно-сварочных работ, полноценное оснащение рабочих мест и ответственное выполнение персоналом этих правил.

14.2. Требования техники безопасности при газовой сварке и резке Основными источниками опасности при газопламенной обработке являются: • взрывы ацетиленовых генераторов вследствие обратных ударов пламени, когда не срабатывает водяной затвор; • взрывы кислородных баллонов в момент их открывания, если на штуцер баллона или на клапан редуктора попало масло; • пожар в помещении, загорание волос или одежды; ожоги сварщика при неосторожном обращении с огнем; • ожоги глаз, если сварщик не пользуется светофильтрами; • отравление вредными газами, которые накопились вследствие отсутствия вентиляции. Безопасные методы работы изложены в «Правилах техники безопасности и производственной санитарии при получении ацетилена, кислорода и газопламенной обработки металлов», а к выполнению газосварочных и газорезательных работ допускаются работники не моложе 18 лет, прошедшие специальное обучение с проверкой знаний безопасных методов труда. Запрещается работать без водяного затвора или при его неисправности. Нельзя к одному водяному затвору присоединять несколько горелок или резаков.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

326

ОХРАНА ТРУДА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БЕЗОПАСНЫХ СПОСОБОВ СВАРКИ И РЕЗКИ

Необходимо осторожно обращаться с карбидом кальция: хранить его в сухих, хорошо проветриваемых огнестойких помещениях; на месте выполнения работ хранить карбид кальция в неповрежденных барабанах с плотно закрытой крышкой, открывать ее с помощью инструмента, исключающего образование искр при контакте; защищать барабаны от толчков и ударов. Кислородные баллоны следует защищать от толчков и ударов при транспортировке, используя специальные рессорные транспортные средства, тележки, носилки, контейнеры. На рабочих местах баллоны должны быть надежно закреплены в вертикальном положении на значительном расстоянии от нагревательных приборов и закрыты от прямых солнечных лучей. Не допускается совместное хранение баллонов с горючими газами и кислородом. Особенно нужно следить за отсутствием следов грязи и масла на штуцере вентиля кислородных баллонов. Во время газопламенной обработки сварщики должны работать в спецодежде, рукавицах и защитных очках со стеклами Г-1, Г-2, Г-3, а сборщики при них — в очках B-1, В-2, В-3. С увеличением мощности пламени нужно использовать стекла с большим номером. Если работа проводится в закрытых емкостях, то необходимо устроить приточно-вытяжную вентиляцию. К выполнению работ с жидкими горючими веществами допускаются только специально обученные работники, имеющие соответствующие свидетельства. Использование жидких горючих веществ при работе в закрытых емкостях запрещается. При работе с бензином, керосином разрешается использовать только бензомаслостойкие шланги по ГОСТ 9356-75 с внутренним диаметром 6 мм и длиной не менее 5 м.

14.3. Требования безопасности при дефектоскопии сварных соединений Большинство средств неразрушающего контроля в процессе работы частично или полностью находится под напряжением, поэтому при их эксплуатации необходимо придерживаться правил электробезопасности. Особенно опасно эксплуатировать оборудование с напряжением более 1000 В (рентгеновские аппараты). Работающие на них операторы должны пройти производственное обучение и после сдачи экзамена получить свидетельство с указанием квалификационной группы персонала по технике безопасности. При проведении радиационной дефектоскопии нужно руководствоваться «Основными санитарными правилами работы с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений» (ОСП72/80) и «Нормами радиационной безопасности» (НРБ-76). В соответствии с последним документом установлены предельно допустимые дозы (ПДД) и уровни излучений.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

ОКАЗАНИЕ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ ПРИ НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЯХ

327

Для лиц категории А (персонал — операторы) установлена ПДД, равная 3 бэр/год, а для лиц категории В (население) — 0,5 бэр/год. К категории Б относятся лица, работающие в помещениях, смежных с теми, где трудится персонал категории А, а также лица, находящиеся в границах санитарнопромышленных предприятий. Среди лиц категории А выделяют две группы: группа 1 — лица, работающие в условиях превышения 0,3 годовой ПДД; они должны иметь приборы индивидуального дозиметрического контроля (КНД-2, ИФКУ-1, ДК-0,9) и находиться под медицинским наблюдением; группа 2 — лица, условия работы которых таковы, что дозы излучения не превышают 0,3 ПДД (работающие в границах санитарной защитной зоны, а также периодически посещающие контролируемую зону). Для защиты от излучения нужно использовать экранирование — ослабление излучения слоем тяжелого материала (свинца, свинцового стекла, вольфрама, бетона и т.п). Защита должна обеспечивать снижение дозы на рабочих места до 2,8 бэр/год, а в смежных помещениях до 0,28 бэр/год. При работе рентгеновских аппаратов и гамма-дефектоскопов на открытых площадках необходимо направлять источник излучений в сторону земли, удалять их от обслуживающего персонала, ограничивать время нахождения персонала возле источника излучения, устанавливать передвижные ограждения и защитные экраны, вещать знаки радиационной опасности. Зарядку и перезарядку источников γ-излучения должны проводить специализированная организация или персонал при соблюдении определенных условий. Сами дефектоскопы с источником ионизирующего излучения нужно хранить в специальных хранилищах.

14.4. Оказание первой помощи при несчастных случаях При всех несчастных случаях прежде всего нужно вызвать скорую помощь, после чего немедленно приступить к оказанию первой помощи собственными силами. Эта помощь, оказываемая неспециалистами в области медицины, ограничивается остановкой кровотечения, перевязкой раны или ожога, искусственным дыханием, наложением шины при переломе, переносом или перевозкой пострадавшего. Аптечка скорой помощи на участке или в бригаде должна содержать йодную настойку, бинты, вату, раствор борной кислоты, цинковые капли, капельницы для глаз, нашатырный спирт, соду, марганцовокислый калий, эфирно-валериановые капли, фанерные шины, подушку с кислородом или карбогеном. При поражении электрическим током пострадавшему нужно оказать первую помощь: освободить от электрических проводов (с соблюдением техники безопасности), обеспечить доступ свежего воздуха, при потере сознания немедленно вызвать скорую помощь и до прибытия врача проводить

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

328

ОХРАНА ТРУДА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БЕЗОПАСНЫХ СПОСОБОВ СВАРКИ И РЕЗКИ

искусственное дыхание. При электроофтальмии на глаза нужно наложить повязку, смоченную в холодной воде, а лучше в слабом растворе пищевой соды или в 2 %-ном растворе борной кислоты, а потерпевшего желательно перевести в темное помещение. При воспламенении на человеке одежды нужно накинуть на него любую тканевую вещь (брезент, мешок, одеяло) и прижать к нему; при наличии воды полить его водой. При потере сознания вынести на свежий воздух. При тяжелых ожогах осторожно снять одежду и обувь (лучше их разрезать), обожженное место смазать, наложить стерильный материал, затем вату и перевязать. Ожоги от химических веществ смачивать водой в течение 10…15 мин. При ожоге кислотой делают примочку из содового раствора, а при ожоге щелочью — из раствора борной кислоты или слабого раствора уксуса. При отравлении газами прежде всего необходимо вынести пострадавшего на свежий воздух, расстегнуть одежду, дать понюхать нашатырный спирт, растереть кожу, согреть, если холодно, сделать искусственное дыхание, дать подышать кислородом (особенно при отравлении в СО2). В случае перегрева в летнее время на открытом воздухе (тепловой удар) потерпевшего нужно перенести в прохладное место, снять одежду, смочить голову и область сердца холодной водой, дать понюхать нашатырный спирт. При остановке дыхания восстанавливать его искусственно, пока потерпевший не придет в себя, дать ему выпить воды с солью.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1 Возможность использования ручной дуговой сварки металлов и сплавов Сварка графитовым электродом

покрытым электродом Ток

Материал (назначение) постоянный Полярность* прямая

постоянный Полярность прямая обратная

переменный

Стали: низкоуглеродистые (конструкции обычного или неответственного назначения)

+

±

+

+

+

низкоуглеродистые, низколегированные (конструкции особо ответственного назначения)

–

–

–

+

±

среднеуглеродистые и среднелегированные

–

–

–

+

±

высоколегированные и сплавы

–

–

–

+

±

Чугуны

+

±

–

+

±

Медь и ее сплавы

+

±

–

+

±

Свинец

+

–

–

–

–

Алюминий и его сплавы

±

±

–

+

–

* На обратной полярности не используется. Примечание. В П.1—П.6 обозначены: «+» — сварка целесообразна; «±» — сварка ограничена; «–» — сварка не рекомендована.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

переменный

330

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 2 Возможность использования сварки в среде защитных газов металлов и сплавов Сварка вольфрамовым электродом

плавящимся электродом Ток

Материал (назначение) постоянный Полярность

*1

прямая Стали: углеродистые (конструкции обычного или неответственного назначения) низкоуглеродистые, низколегированные (конструкции особо ответственного назначения)

постоянный переПолярность*2 менный прямая обратная

–

–

–

+

±

–

–

+

среднеуглеродистые и среднелегированные

±

–

–

+

высоколегированные и сплавы

+

±

–

+

Чугун

±

–

–

–

Медь и ее сплавы

+

±

–

±

Никель и его сплавы

+

–

–

–

Титан и его сплавы

+

–

–

+

Алюминий и его сплавы

–

+

–

+

Магний и его сплавы

–

+

–

+

*1

На обратной полярности не используется. *2 На прямой полярности и переменном токе не используется.

Приложение 3 Возможность использования сварки порошковой проволокой на постоянном токе обратной полярности металлов и сплавов Сварка Материал (назначение)

в защитных газах

открытой дугой

Стали: низкоуглеродистые (конструкции обычного или неответственного назначения)

+

+

низкоуглеродистые, низколегированные (конструкции особо ответственного назначения)

+

–

среднеуглеродистые и среднелегированные

±

±

высоколегированные и сплавы

–

±

–

+

Чугун

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

331

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 4 Возможность использования сварки под флюсом и электрошлаковой сварки металлов и сплавов Сварка электрошлаковая*

под флюсом Ток Материал (назначение) постоянный Полярность

постоянный переменный

прямая обратная Стали: низкоуглеродистые (конструкции обычного или неответственного назначения)

переменный

обратная

+

+

+

–

+

низкоуглеродистые, низколегированные (конструкции особо ответственного назначения)

+

+

+

+

+

среднеуглеродистые и среднелегированные

–

+

±

+

+

высоколегированные и сплавы

–

+

–

+

–

Чугун

–

–

–

–

±

Медь и ее сплавы

–

+

±

–

+

Никель и его сплавы

–

+

–

+

–

Титан и его сплавы

–

+

–

–

+

Алюминий и его сплавы

–

+

–

–

+

*

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Полярность*

На прямой полярности не используется.

332

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 5 Возможность использования некоторых специальных способов сварки при изготовлении металлоконструкций Сварка Характеристика металлов или толщина деталей

элекультра- диффулазер- холодвзры- третроннозвукозионная ная вом нием лучевая вая ная

Высокоактивные, тугоплавкие

+

±

–

±

+

±

–

Тонкие и супертонкие

–

±

–

+

+

–

–

Толстостенные

±

–

±

–

–

±

±

Тонкие, привариваемые к толстым

–

±

–

+

–

±

–

Металлы с неметаллами

–

–

–

–

±

–

±

из пластичных составляющих

–

–

+

±

–

±

+

из малопластичных составляющих

–

–

–

±

±

±

+

–

–

–

±

–

–

±

Биметаллы:

Пластмассы

Приложение 6 Возможность использования электрической контактной сварки металлов и сплавов Сварка Материал (назначение) Стали: низкоуглеродистые (конструкции обычного или неответственного назначения)

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

точечная, шовная стыковая рельефная +

+

+

то же, с покрытиями из цинка, кадмия и т.п.

+

+

–

низкоуглеродистые, низколегированные (конструкции особо ответственного назначения)

+

+

+

среднеуглеродистые и среднелегированные

+

–

+

высоколегированные и сплавы

+

+

+

углеродистые + быстрорежущие

–

–

+

Медь и ее сплавы

±

–

±

Титан и его сплавы

+

+

–

Алюминий и его сплавы

+

+

+

Tl + Cu-сплавы, Tl + стали, Al + стали, Al + Cu и т.п. (разнородные соединения)

+

–

±

333

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 7 Выбор рабочей среды для плазменной резки Газ

Разрезаемый металл Сталь

плазмообразующий

защитный

Алюминий углеродистая

нержавеющая

Воздух

Воздух

+

+

+

O2

Воздух

++

–

–

N2

CO2

~

+

++

N2

Воздух

~

+

+

N2

H 2O *

~

++

++

Ar + 35 % H2

N2

—

++

++

* Резка в воде. Примечания. Знак «++» — исключительно высокое качество реза, не требуется дополнительная механическая обработка кромок, высокая стойкость электрода; «+» — хорошее качество реза, высокая стойкость электрода; «~» — удовлетворительное качество реза, необходима дополнительная механическая обработка кромок, высокая стойкость электрода; «–» — не рекомендован.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Александров О.Г., Заруба I.I., Піньковський I.B. Будова та експлуатація устаткування для зварювання плавленням. Киев. Техніка, 1998. 176 с. 2. Алешин Н.П., Щербинский В.Г. Радиационная ультразвуковая и магнитная дефектоскопия металлоизделий: Учеб. Для ПТУ. М.: Высшая школа, 1991. 271 с. 3. Амигуд Д.З. Справочник молодого газосварщика и газорезчика. Изд. 2-е, исправл. и доп. М.: Высшая школа, 1977. 184 с. 4. Биковський О.Г., Піньковський І.В. Довідник зварника. Киев: Техніка, 2002. 336с. 5. Васильев К.В. Плазменно-дуговая резка / Под ред. И.А. Антонова и др. М.: Машиностроение, 1974. 111 с. 6. Гуревич С.М. Справочник по сварке цветных металлов. Киев: Наукова думка, 1981. 608 с. 7. Китаев A.M., Китаев Я.А Справочная книга сварщика. М.: Машиностроение, 1985. 256 с. 8. Корж В.М., Кузнецов В.Д, Борисов Ю.С., Ющенко К.А. Нанесення покриття. Навчальний посібник / За редакцією академіка НАН України К.А. Ющенко. Киев: Арістей, 2005. 204 с. 9. Наплавочные материалы стран-членов СЭВ. Каталог / Под ред. И.И. Фрумина, В.Б. Еремеева. Киев.— М.: Международный центр научной и технической информации, 1979. 619 с. 10. Никифоров Н.И., Нешумова С.П., Антонов И.А. Справочник молодого газосварщика и газорезчика. М.: Высшая школа, 1990. 239 с. 11. Порошковые проволоки для электродуговой сварки. Каталог-справочник. И. К. Походня, А. М. Супгель, В. Л. Шлепаков и др. Киев: Наукова думка, 1980. 180 с. 12. Промышленные цветные металлы и сплавы. 3-е изд. / А.П. Смирягин, Н.А. Смирягина, А.В. Белова. М.: Металлургия, 1974. 488 с. 13. Сварка алюминия и его сплавов с другими металлами / Рябов В.Р. Киев: Наукова думка, 1983. 264 с. 14. Сварка и резка в промышленном строительстве в 2 т. / Под ред. Б.Д. Малышева. Изд. 3. Перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1989. 590 с.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

335

15. Сварка композитных материалов: Обзор / В.Р. Рябов. Киев: ИЭС им. Е.О. Патона, 1990. 60с. 16. Сварочные материалы для дуговой сварки. Справочное пособие в 2-х томах. Т.1. Защитные газы и сварочные флюсы / Под ред. Н.Н. Потапова. М.: Машиностроение, 1989. 544 с. 17. Сварочные материалы для сварки сталей и чугуна (электроды, флюсы, проволоки). Справочник / Под ред. В.Н. Горпенюка. Киев: 1994. 622 с. 18. Справочник по сварке. Т.4 / Под ред А.И. Акулова. М.: Машиностроение, 1971. 416 с. 19. Справочник по сварке, пайке, склейке и резке металлов и пластмасс. Пер. с нем. / Под ред. А. Ноймана, Е. Рихтера. М : Металлургия, 1980. 464 с. 20. Стеклов О.И. Порошковые присадочные материалы в сварке плавлением. М.: Высшая школа, 1984. 48 с. 21. Технология и оборудование сварки плавлением и термической резки. Учебник для вузов. 2-е изд. испр. и доп. /А.И. Акулов, В.П. Алехин, С.И. Ермаков и др. /Под ред. А.И. Акулова. М.: Машиностроение. 2003. 560 с. 22. Титов В.А., Волков А.Н., Брызгалин А.С. и Миличенко С.С. Электроды для сварки теплоустойчивых высоколегированных сталей. Т. 2. Киев: РРТФ. I TM-Пpecc. 2000. 408с. 23. Хромченко ФА. Справочное пособие электросварщика. М.: Энергоатомиздат, 1989. 144 с. 24. Ширшов ИГ., Котиков В.Н. Плазменная резка. Л.: Машиностроение, 1987. 192с. 25. Шкуратовский Г.Д., Шинкарев Б.М. Сварочные работы. Справочник сварщика. Киев: Будівельник. 1988. 318 с. 26. Шустик А.Г., Савченко В.П., Табунщик А.М., Побрус Н.И. Справочник по газовой резке, сварке и пайке. Киев: Техника, 1989. 104 с. 27. Электроды для дуговой сварки, наплавки и резки. Каталог /Ю.А.Мазель, Н.М. Маневич, Г.И. Полищук и др. М.: АО Спецэлектрод, 2000. 217 с. 28. Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки. Каталог-справочник. / В.А. Титов, А.Н. Волков, А.С. Брызгалин, С.С. Миличенко. Т.1. Киев: 1997. 359 с. 29. Электрошлаковая сварка и наплавка / Под ред. Академика Б.Е. Патона. М.: Машиностроение, 1980. 511 с. 30. Handbook welding consumables. Oerlicon Welding LTD, Zurich. 1997. 457 p.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Справочное издание Быковский Олег Григорьевич, Петренко Владимир Романович, Пешков Владимир Владимирович Справочник сварщика

Редакторы: Н. Б. Фомичева, Л. В. Лещинская Корректор М. Я. Барская Верстка и художественное оформление В. В. Дёмкин Сдано в набор 01.12.10. Подписано в печать 12.05.11. Формат 70×100/16. Бумага офсетная. Гарнитура PT Serif. Печать офсетная. Усл. печ. л. 27,32. Уч.-изд. л. 29,67. Тираж 500 экз. Заказ

ООО «Издательство Машиностроение» 107076, Москва, Стромынский пер., 4 www.mashin.ru Отпечатано в ГУП ППП «Типография «Наука» РАН. 121099, Москва, Шубинский пер., 6.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)