Файл: Евгений Максимович Костенко Сварочные работы Практическое пособие для.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.11.2023
Просмотров: 492
Скачиваний: 8
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
7. Как расшифровываются обозначения электродов марки УОНИ
13/45?
2. Флюсы для дуговой и электрошлаковой сварки
Флюсы, применяемые при электрической сварке плавлением, обеспечивают надежную защиту зоны сварки от атмосферных газов, создают условия устойчивого горения дуги, обеспечивают хорошее формирование шва. Швы получаются плотными и несклонными к кристаллизационным трещинам. После остывания шва шлаковая корка легко удаляется. Флюсы обеспечивают наименьшее выделение пыли и газов, вредных для здоровья сварщика.
Флюсы классифицируют по назначению, химическому составу, структуре, степени легирования шва, способу изготовления, зависимости вязкости шлака от температуры.
По назначению флюсы делят на три группы: для сварки углеродистых и легированных сталей; для сварки высоколегированных сталей; для сварки цветных металлов и сплавов.
По химическому составу различают флюсы оксидные, солевые и солеоксидные (смешанные). Оксидные флюсы состоят из оксидов металлов и могут содержать до 10 % фтористых соединений. Их применяют для сварки углеродистых и низколегированных сталей.
Солевые флюсы состоят из фтористых и хлористых солей металлов и других, не содержащих кислород химических соединений. Они используются для сварки активных металлов и электрошлакового переплава. Солеоксидные флюсы состоят из фторидов и оксидов металлов, применяются для сварки легированных сталей.
По химическим свойствам оксидные флюсы подразделяют на кислые и основные, а также нейтральные. К кислым относятся SiO2 и
TiO2; к основным – CaO, MgO. Фториды и хлориды относятся к химически нейтральным соединениям.
В зависимости от содержания SiО2 различают высококремнистые, низкокремнистые и бескремнистые флюсы, а в зависимости от содержания МnО различают марганцевые и безмарганцевые флюсы.
По степени легирования металла шва различают флюсы пассивные, т. е. не вступающие во взаимодействие с расплавленным металлом, активные – слабо легирующие металл шва и сильно легирующие, к которым относится большинство керамических флюсов.
По способу изготовления флюсы делят на плавленые и неплавленые (керамические).
По строению крупинок – стекловидные, пемзовидные и цементированные.
По характеру зависимости вязкости шлаков от температуры различают флюсы, образующие шлаки с различными физическими свойствами. Флюсы, у которых вязкость шлаков с понижением температуры возрастает медленно, называют длинными, а флюсы, у которых вязкость шлаков при аналогичных условиях возрастает быстро,
– короткими. Зависимость вязкости флюсов от температуры существенно влияет на качество формирования шва.
Преимущественно находят применение флюсы с короткими шлаками (основные флюсы) (табл. 30).
Таблица 30
Состав некоторых марок плавленых флюсов для сварки
углеродистых и легированных сталей
При сварке под флюсом состав флюса полностью определяет состав шлака и атмосферу дуги. Взаимодействие жидкого шлака с расплавленным металлом оказывает существенное влияние на химический состав, структуру и свойства наплавленного металла.
Применительно к углеродистым сталям качественный шов можно получить при следующем сочетании флюсов и сварочной проволоки: плавленый марганцевый, высококремнистый флюс и низкоуглеродистая или марганцовистая сварочная проволока; плавленый безмарганцевый, высококремнистый флюс и низкоуглеродистая марганцовистая сварочная проволока; керамический флюс и низкоуглеродистая сварочная проволока.
Для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей чаще всего используют углеродистую проволоку марок Св-08 и
Св-08А в сочетании с высококремнистым марганцевым флюсом марок
ОСЦ-45, АН-348А, ОСЦ-45М, АН-348АМ (мелкий).
Флюсы ОСЦ-45 и АН-348А с зерном 0,35—3,0 мм применяют для автоматической сварки сварочной проволокой диаметром 3 мм и более.
Флюсы ОСЦ-45М и АН-348АМ с зерном 0,25—1,6 мм применяют для автоматической и механизированной сварки сварочной проволокой диаметром менее
3,0 мм.
Флюс ОСЦ-45 малочувствителен к ржавчине, дает весьма плотные швы, стойкие против образования горячих трещин.
Существенным недостатком флюса является большое выделение вредных фтористых газов. Флюс АН-348А более чувствителен к коррозии, чем ОСЦ-45, но выделяет значительно меньше вредных фтористых газов.
Для сварки низкоуглеродистых сталей проволокой Св-08 и Св-08А применяют и керамические флюсы КВС-19 и К-11.
В тех случаях, когда в металле шва необходимо сохранить элементы, имеющие большое сродство с кислородом, следует применять бескислородные флюсы, химически инертные к металлу сварочной ванны.
Контрольные вопросы:
1. Расскажите о назначении флюсов.
2. Как разделяются флюсы по химическим свойствам?
3. Расскажите о классификации флюсов по степени легирования.
4. Почему требуется определенное сочетание флюсов и сварочной проволоки?
3.
Газы,
применяемые
при
электрической
сварке
плавлением
Для защиты дуги при электрической сварке плавлением применяют такие газы, как аргон, гелий, углекислый газ, азот, водород, кислород и их смеси.
Аргон и гелий являют одноатомными инертными газами. Они бесцветны, не имеют запаха. Аргон тяжелее воздуха, что обеспечивает хорошую защиту сварочной ванны. Аргон, предназначенный для сварки,
регламентируется нормативными документами и поставляется двух сортов в зависимости от процентного содержания аргона и его назначения. Аргон высшего качества предназначен для сварки ответственных изделий из цветных металлов. Аргон первого сорта предназначен для сварки сталей. Смеси аргона с другими газами в определенных отношениях поставляют по особым ТУ (техническим условиям).
Гелий значительно легче воздуха. Предусматривается два сорта газообразного гелия: гелий высокой чистоты и гелий технический.
Углекислый газ в нормальных условиях представляет собой бесцветный газ с едва ощутимым запахом. Углекислый газ, предназначенный для сварки, должен соответствовать существующим нормативным документам, в зависимости от содержания он выпускается трех марок: сварочный, пищевой и технический. Летом в стандартные баллоны емкостью 40 дм3 (литров) заливается 25 дм3 (литров) углекислоты, при испарении которой образуется 12 600 дм3 газа. Зимой заливается 30 дм3 (литров) углекислоты, при испарении которой образуется 15 120 дм3 газа. Сварочную углекислоту не разрешается заливать в баллоны из-под пищевой и технической углекислоты.
Водород в чистом виде представляет собой газ в 14,5 раза легче воздуха, не имеет запаха и цвета.
Предусматривается три марки технического водорода, водород применяют только в смесях.
Кислород применяется как добавка к аргону или углекислому газу.
Предусматривается три сорта кислорода: 1-й, 2-й и 3-й.
В последние годы все большее применение находят смеси таких газов, как CO2 (углекислый газ), Ar (аргон), O2 (кислород). При сварке в газовых смесях для точной дозировки газов применяют смесители. В настоящее время применяют смесители: УКП-1-71 для смеси (СО2++
O2); АКУП-1 для смеси (Ar + CO2 + O2); УКР-1-72 для смеси (CO2 + O2).
Перед смесителем устанавливают осушители для отделения паров или конденсата влаги.
Гелий значительно легче воздуха. Предусматривается два сорта газообразного гелия: гелий высокой чистоты и гелий технический.
Углекислый газ в нормальных условиях представляет собой бесцветный газ с едва ощутимым запахом. Углекислый газ, предназначенный для сварки, должен соответствовать существующим нормативным документам, в зависимости от содержания он выпускается трех марок: сварочный, пищевой и технический. Летом в стандартные баллоны емкостью 40 дм3 (литров) заливается 25 дм3 (литров) углекислоты, при испарении которой образуется 12 600 дм3 газа. Зимой заливается 30 дм3 (литров) углекислоты, при испарении которой образуется 15 120 дм3 газа. Сварочную углекислоту не разрешается заливать в баллоны из-под пищевой и технической углекислоты.
Водород в чистом виде представляет собой газ в 14,5 раза легче воздуха, не имеет запаха и цвета.
Предусматривается три марки технического водорода, водород применяют только в смесях.
Кислород применяется как добавка к аргону или углекислому газу.
Предусматривается три сорта кислорода: 1-й, 2-й и 3-й.
В последние годы все большее применение находят смеси таких газов, как CO2 (углекислый газ), Ar (аргон), O2 (кислород). При сварке в газовых смесях для точной дозировки газов применяют смесители. В настоящее время применяют смесители: УКП-1-71 для смеси (СО2++
O2); АКУП-1 для смеси (Ar + CO2 + O2); УКР-1-72 для смеси (CO2 + O2).
Перед смесителем устанавливают осушители для отделения паров или конденсата влаги.
Контрольные вопросы:
1. Какие газы применяют для защиты дуги в процессе сварки?
2. Дайте краткую характеристику защитных газов: аргона, углекислого газа, кислорода.
3. Какие смеси защитных газов применяют при сварочных работах?
4. Условия хранения и транспортировки сварочных
материалов
Сварочные материалы, к которым относятся электроды, флюсы, сварочная проволока, могут быть первопричиной брака при сварке, если их хранение не организовано. Поэтому к хранению сварочных материалов предъявляются определенные требования. Электроды, флюсы, сварочная проволока должны храниться в специальных сухих отапливаемых помещениях при температуре не ниже 18 °С и относительной влажности не более 50 %. Сварочные электроды и флюсы, как правило, на месте подвергаются прокалке или просушке по режимам, приведенным в паспортах или
ТУ, разработанных заводом¬изготовителем, например: электроды марки МР-3 прокаливают при температуре 170 —200 °С в течение 1,5 ч; электроды марки УОНИ
13/45 – при температуре 350—400 °С в течение 1,5 ч; флюсы ОСЦ—45 и
АН—348 прокаливают при температуре 300– 400 °С в течение 5 ч. После прокалки или просушки электроды должны быть использованы в течение ближайших 5 сут, а флюсы – в течение 15 сут. Прокалка электродов может быть произведена не более 2 раз, не считая прокалку при изготовлении. В противном случае электроды либо вновь отсыреют, либо в процессе третьей или четвертой прокалки обмазка будет отслаиваться или осыпаться. Сварочная проволока должна храниться в условиях, исключающих ее загрязнение и окисление. Не всегда это удается выполнять в производственных условиях, поэтому в цехах применяют специальные зачистные машины для подготовки сварочной проволоки перед сваркой. Сварочная проволока для сварки алюминиевых сплавов приходит к потребителю протравленной химическим способом, кассеты с проволокой упаковывают в герметически запаянные полиэтиленовые
пакеты, откуда предварительно откачивают воздух. Защитные газы хранят и транспортируют преимущественно в баллонах емкостью 40 —50 дм3 (литров) при давлении 15 МПа, а жидкую углекислоту – до 6 МПа.
Для предохранения от коррозии и быстрого опознания баллоны, согласно требованиям существующих нормативных документов, окрашиваются в различные цвета и имеют соответствующие надписи
(табл. 31).
Таблица 31
Окраска баллонов для газов и надписи на них
Наряду с баллонным снабжением сварочных постов защитными газами применяют танки-газификаторы для углекислого газа, аргона и кислорода. Газы перекачивают в специальные хранилища, откуда по магистралям газы поступают на рабочие места. Трубопроводы окрашивают в цвета, аналогичные цветам баллонов. Однако там, где не требуется большого расхода газов, применяется традиционная баллонная система питания сварочных постов и для рампового питания небольших цехов или участков. Транспортировка газов производится с соблюдением инструкций, регламентирующих квалификацию спецводителя: ограниченные по времени стоянки; поддержание определенного давления при вынужденных и аварийных остановках и
Для предохранения от коррозии и быстрого опознания баллоны, согласно требованиям существующих нормативных документов, окрашиваются в различные цвета и имеют соответствующие надписи
(табл. 31).
Таблица 31
Окраска баллонов для газов и надписи на них
Наряду с баллонным снабжением сварочных постов защитными газами применяют танки-газификаторы для углекислого газа, аргона и кислорода. Газы перекачивают в специальные хранилища, откуда по магистралям газы поступают на рабочие места. Трубопроводы окрашивают в цвета, аналогичные цветам баллонов. Однако там, где не требуется большого расхода газов, применяется традиционная баллонная система питания сварочных постов и для рампового питания небольших цехов или участков. Транспортировка газов производится с соблюдением инструкций, регламентирующих квалификацию спецводителя: ограниченные по времени стоянки; поддержание определенного давления при вынужденных и аварийных остановках и
другие специальные условия, связанные с эксплуатацией специальных автоцистерн.
Контрольные вопросы:
1. Какие требования предъявляются к условиям хранения электродов, флюсов и электродной проволоки и почему?
2. Какие требования предъявляются к условиям хранения и перевозки защитных газов?
3. В какие цвета окрашиваются баллоны для хранения аргона, углекислоты и кислорода?
Контрольные вопросы:
1. Какие требования предъявляются к условиям хранения электродов, флюсов и электродной проволоки и почему?
2. Какие требования предъявляются к условиям хранения и перевозки защитных газов?
3. В какие цвета окрашиваются баллоны для хранения аргона, углекислоты и кислорода?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 13
Глава 5
ТЕХНОЛОГИЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ
1. Подготовка металла под сварку
Исходным металлом для производства сварочных работ является прокат, литье, поковки. Чаще всего на машиностроительных предприятиях металл получают от завода-изготовителя в виде проката: лист, лента, полоса, труба, уголок и другой гнутый профиль. После получения металла со склада на заготовительном участке его подвергают первоначальной обработке: зачистке, правке и вырезке заготовок из тяжелых и громоздких кусков листового и профильного проката для облегчения транспортировки заготовок и дальнейших операций по изготовлению деталей. Нарезанные заготовки подвергают предварительной правке и последующей зачистке поверхности от загрязнений, ржавчины и окалины на дробеструйных установках. Правку проката производят, как правило, в холодном состоянии на правильных станках или вручную на правильных плитах. Вырезку заготовок осуществляют в большинстве случаев на отрезных станках по упорам.
Наиболее распространенным способом резки низкоуглеродистых сталей является газопламенная (кислородная) резка. Изготовление деталей после предварительной обработки осуществляется рядом последовательных технологических операций: разметка, резка, штамповка, зачистка, правка, подготовка кромок шли отбортовка и гибка деталей. Разметка представляет собой нанесение на металл конфигурации заготовки. Разметку осуществляют с припуском. Припуск
– это разность между размером заготовки и чистовым размером детали.
Припуск снимают при последующей обработке. Для разметки применяют разметочные столы или плиты необходимых размеров. Разметку осуществляют с помощью различных инструментов: стальной метр, стальная рулетка, металлическая линейка, чертилка, кернер, циркуль, штангенциркуль, рейсмус, угольник и др. Для получения более четкого очертания заготовки поверхность металла предварительно закрашивают белой клеевой краской. При большом количестве заготовок или деталей
разметку производят по плоским шаблонам с припуском на последующую обработку. Чертилкой обводят контур детали, а затем накернивают по всей длине линии обвода с шагом 50—100 мм между кернами. Резка осуществляется кислородными резаками по намеченной линии контура детали вручную или газорезательными машинами специального назначения. Резка на механических станках более производительна и обладает высоким качеством реза. Для механической прямолинейной резки листового металла применяются пресс-ножницы для продольной и поперечной резки.
Штамповка заготовок осуществляется в холодном или горячем состоянии. Холодную штамповку применяют для тонколистового металла толщиной 6—8 мм.
Для металла толщиной 8—10 мм применяют горячую штамповку (с предварительным подогревом). Зачистка металла осуществляется для удаления заусенцев с кромки деталей после штамповки, а также для удаления с поверхности кромок окалины и шлаков после кислородной резки. Для зачистки мелких деталей используют стационарные установки с наждачными кругами. Для зачистки крупногабаритных деталей применяют переносные пневматические или электрические шлифмашинки. Правка деталей и заготовок осуществляется на листоправильных вальцах или вручную на плите при возможном искривлении их в процессе кислородной резки или резки на механических ножницах. Правку тонколистового металла производят в холодном состоянии на листо-правильных вальцах или прессах. Правку толстолистового металла производят в горячем состоянии вручную на правильных плитах. Подготовку кромок деталей из низкоуглеродистой стали большой толщины осуществляют кислородной резкой или обработкой на строгальных или фрезерных станках. Отбортовка кромок применяется для деталей из тонколистового металла для последующего стыкового соединения. Эту операцию производят на кромкогибочных прессах или специальных станках. Непосредственно перед сваркой осуществляется дополнительная очистка деталей механическими или химическими способами. Наиболее прогрессивным способом очистки деталей является травление в растворах кислот или щелочей. Гибка
Штамповка заготовок осуществляется в холодном или горячем состоянии. Холодную штамповку применяют для тонколистового металла толщиной 6—8 мм.
Для металла толщиной 8—10 мм применяют горячую штамповку (с предварительным подогревом). Зачистка металла осуществляется для удаления заусенцев с кромки деталей после штамповки, а также для удаления с поверхности кромок окалины и шлаков после кислородной резки. Для зачистки мелких деталей используют стационарные установки с наждачными кругами. Для зачистки крупногабаритных деталей применяют переносные пневматические или электрические шлифмашинки. Правка деталей и заготовок осуществляется на листоправильных вальцах или вручную на плите при возможном искривлении их в процессе кислородной резки или резки на механических ножницах. Правку тонколистового металла производят в холодном состоянии на листо-правильных вальцах или прессах. Правку толстолистового металла производят в горячем состоянии вручную на правильных плитах. Подготовку кромок деталей из низкоуглеродистой стали большой толщины осуществляют кислородной резкой или обработкой на строгальных или фрезерных станках. Отбортовка кромок применяется для деталей из тонколистового металла для последующего стыкового соединения. Эту операцию производят на кромкогибочных прессах или специальных станках. Непосредственно перед сваркой осуществляется дополнительная очистка деталей механическими или химическими способами. Наиболее прогрессивным способом очистки деталей является травление в растворах кислот или щелочей. Гибка