Технология сварки труб: НЕПОВОРОТНЫЕ СТЫКИ

Опубликовано: 23.10.2017


Сварка неповоротных стыков

Это один из самых сложных видов сварочных работ. Основная сложность заключается в необходимости выполнения сварки в различных положениях.

Неповоротные стыки по положению в пространстве бывают вертикальными (ось трубы горизонтальная) и горизонтальными (ось трубы вертикальная). Неповоротные стыки труб при толщине стенок свыше 3 мм сваривают несколькими слоями, высота каждого слоя не должна превышать 4 мм, а ширина валика должна быть равна двум-трем диаметрам электрода.

Стыки труб диаметром более 300 мм сваривают обратно-ступенчатым способом , длина каждого участка должна быть 150-300 мм. Каждый участок варится короткой дугой, равной половине диаметра электрода. Перекрытие швов (замок) зависит от диаметра детали и может составлять от 20 до 40 мм. Начинать сварку надо «углом назад», а заканчивать «углом вперед».

Сварка вертикальных стыков

Процесс начинается с потолочного положения и заканчивается на нижнем положении. Наиболее жесткие требования предъявляются к качеству корневого шва. При его выполнении необходимо следить за равномерным проплавлением кромок деталей, чтобы получить равномерный обратный валик с усилением 1-3 мм на внутренней поверхности шва.

Первый слой сваривают при возвратно-поступательном движении электрода с задержкой дуги на сварочной ванне. Это позволяет проплавлять кромки стыка с образованием узкого ниточного валика высотой 1-1,5 мм на его внутренней стороне.

При этом на свариваемые кромки не должны попадать крупные брызги расплавленного металла и сварка должна быть выполнена без прожогов. Для этого дуга должна быть короткой. Отрывая дугу от ванны, нельзя удалять ее более чем на 1-2 мм. Перекрытие начала и конца смежного слоя должно составлять 20-25 мм. Последующий слой сварки должен быть смещен от нижней точки окружности трубы на 5-6 см, и так каждый последующий слой относительно начальной точки сварки предыдущего.

Электрод при сварке второго и последующих слоев должен иметь поперечные колебания от края одной кромки к краю другой кромки. При сварке поверхность каждого должна быть вогнутой или слегка выпуклой. Чрезмерная выпуклость шва, особенно при потолочной сварке может быть причиной непровара. Заполняющие слои шва надежно сплавляются между собой и проплавляют кромки свариваемых труб. После каждого слоя шва необходимо обязательно очищать поверхности шва от шлака.

Последний слой выполняют высотой 2-3 мм и шириной на 2-3 мм большей, чем ширина разделки кромок; он должен иметь плавный переход от наплавленного металла к основному. Порядок наложения вертикальных неповоротных стыков показан на рис. 3.

При сварке труб диаметром 600 мм и более после сварки корня шва рекомендуется выполнить подварку корневого слоя изнутри трубы. Подварочный шов не должен иметь мелкочешуйчатую поверхность, плавно сопрягающуюся с внутренней поверхностью трубы без подрезов и других дефектов. Усиление подварочного шва должно составлять не менее 1 и не более 3 мм. Подварку выполняют электродами основного типа диаметром 3-4 мм.

 



Дуговая сварка


Дуговая сварка - процесс, при котором теплота, необходимая для нагрева и плавления металла, получается за счёт электрической дуги , возникающей между свариваемым металлом и электродом. Под действием теплоты электрической дугикромки свариваемых деталей и электродный металл расплавляются, образуя сварочную ванну , которая некоторое время находится в расплавленном состоянии. При затвердевании металла образуется сварное соединение . Энергия, необходимая для образования и поддержания электрической дуги , получается от специальных источников питанияпостоянного или переменного тока.

История электросварки

(См. Электротехника )

1802год — В. В. Петров открыл явление электрической дуги и указал, что появляющийся «белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медлительнее загораются, и от которого тёмный покой довольно ясно освещён быть может».

1803год — В. В. Петров опубликовал книгу «Известия о гальвани-вольтовых опытах…», где описал способы изготовления вольтова столба, явление электрической дуги и возможность её применения для электроосвещения, электросварки и электропайки металлов.

1882год — Н. Н. Бенардосизобрёл электрическую сварку с применением угольных электродов.

1888год — Н. Г. Славяноввпервые в мире применил на практике дуговую сварку металлическим (плавящимся) электродом под слоем флюса. В присутствии государственной комиссии он сварил коленчатый вал паровой машины.

1893год — На Всемирной выставке в Чикаго Н. Г. Славянов получил золотую медаль за способ электросварки под слоем толчёного стекла.

1905год — В. Ф. Миткевичвпервые в мире предложил применять трёхфазную дугу для сварки металлов.

Патон, Евгений Оскарович



Как правильно варить металл электросваркой: основы процесса


Сварка металлов является одной из важнейших операций при изготовлении и эксплуатации металлических конструкций. Изготовление сложных металлических деталей, узорных изделий, изделий из высоколегированных сталей — это удел профессионалов, которые хорошо знают, как правильно варить металл электросваркой. Ведь именно электросварка является самым распространенным видом, имеющим много преимуществ.

Схемы дуговой электросварки.

В жизни часто возникает необходимость соединения или ремонта простых металлических деталей — труб, профилей, полосы, простых конструкций. Познакомившись с тем, как правильно варить металл электросваркой, любой человек способен произвести все работы своими силами.

Основы электросварки

Электросварка основана на процессе соединения металлических деталей путем расплавления прилегающих друг к другу кромок деталей и заполнения этого участка расплавленным металлом. Расплавление металла производится при помощи электрической дуги. Дуга между электродом и поверхностью заготовки создается путем подачи постоянного тока большой мощности.

Схема точечной электросварки.

Комплект сварочного аппарата включает в себя инвертор, трансформатор, кабель, держатель. Инвертор предназначен для преобразования переменного тока в постоянный. С помощью трансформатора обеспечивается необходимая сила сварочного тока. Сила тока регулируется в зависимости от толщины свариваемой заготовки, вида металла и типа электрода и составляет от 30 до 400 А.

Электрод представляет собой металлический провод (наиболее распространены диаметром 3-5 мм), покрытый специальной обмазкой. Его длина обычно составляет 250-500 мм. Обмазка в процессе сварки выполняет роль инертной среды. В состав обмазки обычно входит смесь металлов (никель, марганец, железо) и минералов (глинозем, магнезия, известняк).



Марки и виды электродов для ручной дуговой сварки:


Популярность сварки обусловлена относительной простотой проведения процесса, а также низкими финансовыми затратами при высоком уровне качества. Существуют разнообразные марки электродов для ручной дуговой сварки. Они подбираются согласно тому, какой именно металл придется сваривать, так как специалисты стараются достичь идентичности между металлом стержня и заготовки. Помимо этого есть ряд факторов, которые влияют на внешние условия, что сопутствуют процессу соединения. Именно эти условия и создают ситуацию, благодаря чему существуют различные виды электродов для ручной дуговой сварки.

Электроды для дуговой сварки

Зачастую они имеют обмазку, которая поддерживает стабильное горение дуги и создает защиту от негативного воздействия внешних факторов. Виды покрытия электродов для сваркитакже могут иметь много отличий, которые делают их пригодными для тех или иных условий, но зачастую они также зависят от того, для какого металла предназначаются изделия. Одни и те же марки могут изготовляться различными производителями, главное, чтобы были соблюдены нормы производства, которые дадут гарантию получения заявленных технических характеристик.

Виды электродов для ручной дуговой сварки

Электроды для ручной дуговой сварки могут различаться по нескольким признакам. В первую очередь они различаются по назначению:

Для сваривания сталей с низким содержанием легирующих элементов, а также со средним содержанием углерода. Как правило, у них сопротивление на разрыв составляет около 600 МПа. В Маркировке они обозначаются буквой «У». Для сварки легированных сталей с высокой степенью теплоустойчивости. В маркировке они обозначаются буквой «Т». Для сваривания конструкционных сталей с содержанием легирующих элементов. Сопротивление на разрыв у них также составляет около 600 МПа. Для наплавления поверхностных слоев на металлы с особыми свойствами. Они обозначаются буквой «Н». Для сваривания сталей с высоким содержанием легирующих веществ и обладающих особыми свойствами. Для сварки металлов с высокими пластичными свойствами. Содержат букву «А» при обозначении в маркировке.

Внешний вид электродов для ручной дуговой сварки



Сварка полуавтоматом для начинающих


Сварочным полуавтоматом  можно качественно и быстро соединить две детали. За счет того, что данным видом аппарата можно работать с любыми металлами различной толщины, автоматическая и полуавтоматическая сварки применяется во всех промышленных отраслях. В сравнении с ручной дуговойсваркой у нее намного выше коэффициент полезного действия, при небольших материальных затратах. Сварка полуавтоматом для начинающих включает в себя несколько аспектов – теоретический и практический. Они  тесно взаимосвязаны, и перед тем, как приступать к сварочным работам, новичок должен освоить основные азы.

Содержание статьи

Что такое полуавтомат и его виды

Чтобы варить сварочным автоматом, необходимо понимать, что это и как он устроен. Аппаратдля полуавтоматической сварки представляет собой механический прибор, в котором установлена катушка с проволокой, исполняющей роль плавящегося электрода и механизм для автоматической ее подачи. Сила тока и скорость подачи электрода устанавливает сварщик на аппарате сам, в зависимости от типа металла, который сплавляется, и от скорости перемещения горелки.

Существует множество различных агрегатов для сварочных работ. Чтобы их немного упорядочить, существует несколько классификаций. Рассмотрим самую основную – по способу защиты материала во время процесса:

полуавтоматическая сварка под слоем флюсов (флюс – это порошкообразный состав, который находится в середине рабочей проволоки. По своим химическим свойствам он напоминает обмазку электрода ); сварка в инертных и активных газах;

Кроме этого различают однофазный и трехфазный агрегаты для сварки полуавтоматом. Однофазные модели работают от обычной розетки в 220В. В этом случае, если сеть не будет соответствовать мощности агрегата, то дуга не будет стабильной, что приведет к дефектам при создании шва.  Трехфазный аппарат не везде можно подключить, но при этом он отличается высоким качеством работы при разных нагрузках.

Хоть перечисленные сварочные полуавтоматы и отличаются между собой, все они имеют следующую комплектацию:

источник тока; редуктор для перемещения электрода; горелка; сварочный кабель с зажимом; система управления; баллон с газом; рукав подачи газа.

Основные виды сварки


Сварка электротоком делится на 2 принципиальных класса: недуговая и дуговая.


Недуговую сварку чаще называют контактной. В контактной сварке электроды, подающие ток, прикладываются непосредственно к металлу, который сваривают. Сквозь метал, расположенный между поднесенными электродами, подается короткий, но очень мощный разряд тока (тысячи ампер). Сплавление при этом получается только между приложенными электродами. Если электроды расположены прямо друг против друга, то сварное соединение получается точечным. Хотя точечная сварка – не единственный вид контактной сварки, но зато самый распространенный. Поэтому понятия «точечной сварки» и «контактной сварки» часто используют в виде синонимов. Напряжение точечной сварки составляет считанные вольты. Поэтому контактная сварка применяется преимущественно для скрепления тонколистового металла. Например, в автомобилестроении.



В строительстве гораздо большее распространение получила сварка электродуговая. При электродуговой сварке между источником тока (электродом) и свариваемым металлом находится небольшой промежуток, заполняемый электрической дугой. Ошибочно предполагать, что это промежуток воздуха. Это промежуток ионизированного газа, проводящего ток. Дуговая сварка, как мы ее представляем сегодня, без газа невозможна. Просто газ может подаваться из отдельного баллона, а может образовываться в результате горения обмазки электрода.


Самыми распространенными в строительстве являются следующие технологии:


ММА(в отечественной классификации – ручная дуговая сварка, или РДС) TIG(аргоно-дуговая) MIG-MAG(полуавтоматическая, проволокой).

СВАРКА/Welding, Международная выставка, 24-27 апреля в ЭКСПОФОРУМЕ


15 апреля концертный зал «Экспофорума» приглашает на шоу-мистерию «Колесо фортуны». Мультимедийное действо объединит мировой классический хит – кантату «Кармина Бурана» в исполнении полюбившегося зрителям симфонического оркестра Ленинградской области «Таврический», большого сводного хора и мистические картины из песка, которые художник будет создавать прямо на глазах публики. 250 артистов на сцене. За пультом – Михаил Голиков.

15 апреля концертный зал «Экспофорума» приглашает на шоу-мистерию «Колесо фортуны». Мультимедийное действо объединит мировой классический хит – кантату «Кармина Бурана» в исполнении полюбившегося зрителям симфонического оркестра Ленинградской области «Таврический», большого сводного хора и мистические картины из песка, которые художник будет создавать прямо на глазах публики. 250 артистов на сцене. За пультом – Михаил Голиков.

 «Вы услышите мощь оркестра и хора – музыку, которая хорошо знакома каждому. Можно будет погрузиться в особое состояние, в транс, в самые глубокие переживания – в глубь веков вместе с музыкой великого Карла Орфа», – говорит художественный руководитель и главный дирижер «Таврического» Михаил Голиков.

Вокальные и оркестровые номера кантаты позволят зрителям ощутить все контрасты жизни: от радости, счастья и веселья, восхищения красотой природы и любовной страсти до сомнений, печали и тягот жизни бродячих монахов и студентов. Переменчивое «Колесо фортуны», которое играет судьбой человека, – главная идея монументального произведения, которое начнется с яркого драматического номера «О, Фортуна!» (O Fortuna) и им же завершится.

Немецкий композитор Карл Орф написал кантату в 1935–1936 годах, ее впервые исполнили в 1937 году во Франкфурте-на-Майне. Германская публика быстро полюбила новаторское сочинение – на протяжении десятилетий оно остается одним из самых популярных произведений в репертуаре ведущих мировых театров и оркестров.

В основе либретто – литературной основы кантаты – 24 стихотворения из рукописного сборника-песенника средневековой поэзии Carmina Burana (в переводе с латинского – «Бойернские песни»). В нем было больше 200 стихов странствующих вагантов – монахов, школяров и студентов, написанных в XIII веке на латыни и старонемецком языке. Найденный в 1803 году в баварском монастыре Бойерн сборник несколько раз переиздавали.

Шоу-мистерия «Колесо фортуны» объединит симфонический оркестр Ленинградской области «Таврический», хор студентов СПбГУ, академический хор им. А.И. Крылова СПбГТИ, молодежный хор СПГХПА им. Штиглица, камерный хор Alma Mater Ленинградского областного колледжа культуры и искусства, солистов ведущих оперных театров Санкт-Петербурга и художника песочного шоу.

Начало концерта в 19:30, продолжительность – 1,5 часа.

Билеты на http://event.expoforum.ru/



Технология сварки труб: подготовка материалов поворотных стыков трубопроводов, сварка кромок ручной дуговой сваркой


Содержание:

При обустройстве многих технологических схем не обойтись без трубопровода, основной составляющей которого являются трубы. Следовательно, эти трубы нужно соединять между собой, для чего часто используются различные технологии сварки труб. О способах сварки, методике процесса и видах сварных соединений будет рассказано ниже.


Классификация видов сварки

В целом, процесс сварки применяется в тех случаях, когда необходимо выполнить неразъёмное соединение двух элементов оборудуемой конструкции. В качестве примера можно привести сварку трубопроводов ручной дуговой сваркой.

По материалу соединяемых изделий ограничений нет, можно сваривать как стальные, так и полимерные, медные и даже стеклянные изделия.

По типу воздействия на материал сварку можно разделить на две группы:

Сварка, проходящая под давлением. Сварка при повышенной температуре – методом плавления.

В числе методов сварки под давлением можно назвать:

соединение составляющих ультразвуком; контактное скрепление; сварку методом трения; соединение под прессами или газовыми прессами; термитное скрепление; холодную сварку.


Последний тип соединения наиболее интересен. Он с наибольшим успехом применяется для скрепления изделий из цветных металлов (меди, алюминия), наиболее пластичных среди материалов изготовления труб. При холодной сварке при помощи прессов ручного или стационарного типа элементы конструкции совместно сжимают, создавая условия для пластичной деформации, сопровождающейся неразрывным соединением.

Методы сварки термическими (тепловыми) способами:

электродуговая сварка – протекает в атмосфере инертных газов или при использовании флюсов; по применению дополнительных приспособления такой метод соединения дополнительно классифицируют на ручное или автоматическое; газовая сварка – наиболее часто используемый вид скрепления деталей конструкции.

Виды сварки


Сущность сварки, виды которой могут быть различными, заключается в соединении и скреплении твердых материалов.

Классификация основных видов сварки.

Как правило, используются следующие методы сварки:

Плавление. Пластическое деформирование.

В результате образуется и создается конструкция с неразъемным соединением элементов.

Какой способ выбрать?

При выборе метода сварки необходимо учитывать вид материала.

Выбор способа сварки зависит от следующих показателей:

материала, из которого будет создаваться конструкция; параметров используемых и создаваемых деталей и самой сооружаемой конструкции; условий, в которых будет осуществляться вся работа.

Высокопроизводительные способы сварки отличаются тем, что конструкция и соединения, полученные в результате работы, обладают 100% прочностью.

Сегодня выделяют такие основные виды сварки, как механическая, термическая и термомеханическая, которые, в свою очередь, имеют подвиды, отличительные особенности и преимущества.

Термическая сварка

Данная категория объединяет в одну группу все разновидности сварочных способов, действие которых основывается на тепловой энергии. К данной группе можно относить следующие разновидности:

Схема ручной электродуговой сварки.

Электродуговая сварка. Использование данного способа является довольно популярным сегодня. Суть работы заключается в том, что используется специальный разряд, который возникает между наконечником электрода и поверхностью конструкции из металла. Именно между двумя этими элементами и осуществляется прохождение электричества, способствующего соединению элементов. Как правило, выделяемая тепловая энергия тока создает электродугу, для которой и характерна высокая температура. Именно высокий коэффициент температурного режима способствует расплавлению основной поверхности металла, на которой проводятся все работы, которые в дальнейшем приводят к созданию и формированию специальной сварочной ванны. После того как жидкость и металл остывают, наступает процесс кристаллизации, который и приводит к застыванию соединяемых частей конструкции. Классификация видов сварки с помощью электродуги выделяет следующие перспективные разновидности: дуговая ручная (MMA), с применением неплавящегося электрода в среде инертного газа марки TIG, с плавящимся электродом MAG, а также под флюсом. Применение плазменного способа сварки. Действие этой категории сварочных аппаратов основывается на использовании и применении сжатой струи плазмы, оказывающей на поверхность металла газодинамическую и тепловую энергию. Что касается данного типа сварки, как утверждают специалисты, его принято считать универсальным, так как можно осуществлять самые разнообразные виды работ. Это может быть сварка, резка, наплавка, напыление. Среди всех достоинств, которыми обладает данный механизированный способ, одним из главных является тонкий и аккуратный сварочный шов, который тоже характеризуется глубоким проплавлением. Вот почему именно плазменный способ является незаменимым при работе с соединением тонкостенных конструкций, мелкими деталями и механизмами. Как правило, он может использоваться на промышленных объектах и строительных площадках. У плазменного типа соединения также имеется некоторая классификация способов сварки: лазерная, работающая на основе лазерного луча; электронно-лучевая, основана на механизме электронно-лучевой пушки; способ с элементами закладных нагревателей; контактная стыковая. Использование газоплазменного способа сварки. Действие данного способа основано на использовании газового факела. Для усиления конструкции и создаваемого шва рекомендуется дополнительно использовать специальный присадочный материал. Газоплазменное устройство считается универсальным аппаратом, так как используется для всех видов работ. Преимущество, которым обладает этот вид сварки, заключается в том, что самостоятельно можно регулировать нагрев материала. Это является достаточно удобным при работе с разными металлическими поверхностями. Но есть и недостаток, который заключается в том, что для работ в автоматизированной промышленности он абсолютно не годится, так как обладает низким коэффициентом производительности.

Механизированная сварка

Принцип работы контактной сварки.



Ультразвуковая сварка
Износостойкость конструкционных материалов и деталей машин
Точечная и роликовая электросварка легированных сталей и сплавов
Справочная книга сварщика
Технология электрической сварки плавлением
Сварочные материалы
Сварка взрывом в металлургии