Категория: Сварочные работы

Ручная электродуговая сварка стыков трубопроводов

Для ручной электродуговой сварки труб применяют металлические электроды, которые служат присадочным материалом для заполнения сварного шва и одновременно проводником тока к дуге.

Качество сварного шва зависит в значительной степени от состояния свариваемых поверхностей труб, от точности совмещения их торцов и главным образом от применяемого электрода, представляющего собой металлический стержень с покрытием. Металлический стержень электрода изготовляют из электродной проволоки различной толщины. Для сварки труб используют проволоку толщиной от 2 до 5 мм.

Электродные покрытия бывают тонкие и толстые, последние с качественной обмазкой. Обмазка электрода с тонким (меловым) покрытием составляет 1—2% веса металлического стержня. Обмазка качественного электрода составляет 20—30% веса металлического стержня.

Важнейшее свойство обмазки —образование шлака. Шлак — неметаллический сплав, удельный вес которого меньше удельного веса свариваемого металла; шлак всплывает кверху и создает механический покров расплавленного металла. Шлак защищает расплавленный металл от поглощения из раскаленной окружающей среды вредных для шва газов — кислорода и азота.

Так как шлак плавится при более низкой температуре, чем основной металл, а при затвердевании делается хрупким, то сварщик легко сбрасывает его с толщи свариваемого шва незначительными ударами прутка электрода. Зашлакование шва является дефектом электродуговой сварки труб, потому что любые неметаллические включения резко снижают прочность шва.

Тонкая (меловая) обмазка состоит из 80—85% мела и 15—20% жидкого стекла, являющегося связующим материалом, благодаря которому обмазка удерживается на стержне. Тонкая обмазка нужна для непрерывного горения дуги, так как частые перерывы дуги ухудшают качество сварного шва.

У .электродов с толстым покрытием дуга горит устойчивее, но отложение металла происходит под слоем шлака, что мешает видеть образуемый шов. Прочность и вязкость шва значительно выше, чем у швов, выполненных электродами с тонкой обмазкой. Улучшение качества шва достигается защитой металла от действия кислорода и азота воздуха образовавшимся шлаком от толстой обмазки электрода, а также введением в наплавляемый металл качественных элементов, входящих в состав обмазки. Эти элементы переходят из обмазки в металл во время сварки.

Для ручной дуговой сварки труб необходимо применять электроды Э-42 и Э-42А. Электроды должны иметь обмазку одинаковой толщины по. всему электроду без трещин, местных утолщений и других видимых дефектов.

Диаметр электрода следует выбирать в зависимости от толщины свариваемых труб. Стыковые соединения труб с толщиной стенки-до 5 мм нужно сваривать электродами диаметром 3 мм при силе тока для поворотных стыков в 100—250 а, а для неповоротных стыков—80—120 а.

При сварке металла большей толщины рекомендуется использовать электроды диаметром 4—5 мм.

В многослойных стыковых швах первый слой необходимо выполнять электродом диаметром 4 мм для обеспечения глубокого провара, последующие швы — электродами большего диаметра.

Сварочные провода, которые подводят ток от источника питания к сварочной дуге, должны быть легкими, гибкими и иметь надежную изоляцию.

При сварке выполняют следующие виды соединений: встык, внахлестку, втавр и в угол.

Соединением внахлестку называется такое, при котором один элемент накладывается на другой. Ширина самой нахлестки должна составлять не менее двух толщин металла.

По положению, в котором производится сварка, различают швы нижние, горизонтальные, вертикальные и потолочные. Нижний шов наиболее удобен для сварки. Он располагается внизу под электродом, а сварка производится сверху. Горизонтальный шов выполняют по окружности трубы, установленной вертикально. Вертикальный шов располагается сбоку установленной отвесно трубы, свариваемой по ее длине. Потолочный шов выполняется над головой сварщика.

Сваривать трубопроводы лучше в нижнем положении (поворотные швы). Неповоротными выполняют только замыкающие монтажные стыки.

Стальные трубы соединяют преимущественно встык. Соединение труб.встык требует обязательного провара кромок на всю толщину стенок.

Виды электродуговой сварки труб небольшого диаметра показаны на рис. 1.

Для уменьшения наплывов внутри трубы угол наклона электрода к горизонтали должен быть не более 45° (рис. 1, а).

При сварке стыковых и Т-образных соединений труб небольшого диаметра применяют электроды диаметром 3 мм типа Э-42 и Э-42А (рис. 1, б, г). Сила тока устанавливается 80—ПО а. Сварной шов должен иметь высоту 2—3 мм, ширину 6—8 мм.

При сварке соединений внахлестку (рис. 105, в) применяют те же электроды; силу тока устанавливают 10Q—120 а. Высота сварного шва должна быть 3 мм, а ширина — 6—8 мм.

Перед сваркой труб необходимо выполнить следующие подготовительные работы: – очистить трубы от грунта, грязи и мусора; – обрезать или выправить деформированные концы труб. Выправленные концы труб должны при стыковании совпадать. Наличие вмятин и забоин не допускается;
при дуговой сварке очистить до металлического блеска кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружную поверхности труб на ширину не менее 10 мм;
сварку стыков выполнять без перерыва в работе до полной заварки всего стыка; – сваривать трубопроводы без подкладочных колец; – дуговую сварку поворотных и неповоротных стыков труб при толщине стенок до б мм выполнять не менее, чем в два слоя; при толщине стенки труб от 6 до 12 мм — в три слоя и при толщине от 19 мм и выше —в четыре слоя. Каждый слой шва перед наложением последующего должен быть очищен от шлака. Первый слои рва должен обеспечивать полный провар его корня.

Рис. 1. Электродуговая сварка труб: а — положение электрода при сварке труб, б — сварка труб встык, в — сварка труб внахлестку, г — сварка труб при ответвлениях

Форма кромок труб и углы их скоса, применяемые при сварке, должны соответствовать значениям, приведенным в табл. 1.

Таблица 1
Форма кромок труб, подготовленных к сварке

Ручную дуговую сварку труб с толщиной стенки до 4 мм и автоматическую сварку труб с толщиной стенки до 6 мм включительно производят без скоса кромок.

Отклонения от соосности (смещение кромок) при сборке труб не должны превышать величин, приведенных в табл. 2.

Таблица 2
Допуски смещения кромок а при сборке труб

Трубы собирают с зазором Ь, величина которого указана в табл. 18.

Приварка патрубков для ответвлений в местах расположения сварных швов трубопровода не допускается.

Расстояние между кольцевым сварным швом трубопровода и швом приварки патрубка должно быть не менее 100 мм.

Таблица 3
Допускаемые зазоры при сварке труб

Прихватки должны быть длиной 40—50 мм для поворотных стыков, 60—70 мм для потолочных. Высота прихваток должна составлять 40—50% толщины стенки трубы.

При сварке труб со стенками толщиной свыше 8 мм первый слой варят ступенчатой сваркой, остальные слои — сплошной. При ступенчатой сварке окружность стыка разбивают на несколько участков, сваривают сначала через участок, а затем пропущенные.

Первый слой сварки является наиболее ответственным. При наложении этого слоя необходимо полностью расплавить кромки и притупление. Затем надо.его тщательно просмотреть и проверить, нет ли трещин. Обнаруженные трещины должны быть вырублены или выплавлены, а участки вновь заварены.

Второй и третий слои сваривают, медленно поворачивая трубу. Начало и конец каждого из этих слоев должны быть смещены на 15—30 мм по отношению к началу и концу предыдущего слоя.

Последний шов должен иметь ровную поверхность и плавно переходить к основному металлу.

При многослойной сварке каждый последующий слой ведут в направлении, обратном предшествующему, замыкающие участки каждого слоя располагают вразбежку по отношению друг к другу. Это улучшает качество сварки.

После сварки каждого слоя шов и прилегающую к нему зону очищают от шлака и брызг для лучшего сплавления слоев.



Сварочные работы - Ручная электродуговая сварка стыков трубопроводов

Разделы

Содержание блога

Содержание сайта.


Другое

Статьи по теме "Сварочные работы"