Инструкция по Автоматической Сварке

Инструкция по Автоматической Сварке.rar
Закачек 3937
Средняя скорость 3216 Kb/s

Инструкция по Автоматической Сварке

  • Преимущества и недостатки сварки под флюсом
  • Области применения автоматической сварки
  • Инструменты для обеспечения автоматической сварки
  • Конструкция автоматических сварочных аппаратов

Автоматическая сварка является наиболее востребованным видом скрепления деталей, так как обладает большим количеством разнообразных преимуществ, начиная от долгого срока службы сделанного шва и заканчивая простотой в его выполнении. Практика показывает, что зачастую для достижения лучшей сцепки применяется флюс.

Схема автоматической сварки под флюсом.

Автоматическая сварка, выполняемая с применением таких технологий, является лучшей в своем роде, из-за чего очень часто используется в профессиональной промышленности. Такое действие еще называют электродуговой сваркой под флюсом, и его вполне можно отнести к механизированному способу выполнения процесса.

Специальная дуга для сварки расплавляется под действием очень высоких температур, из-за чего осуществляется ее горение, направленное на расстояние между материалом и торцом вещества. Сам же сварочный объект, представляющий собой проволоку, располагается в том же направлении, куда смотрит сварка. Для этого используется механизм, который, если поблизости нет автоматической сварки, заменяется примитивным полуавтоматическим изделием. Нагретая дуга расплавляет конкретный металл и вместе с ним флюс, который покрывает зону сварки эластичной пленкой, обеспечивающей отличную изоляцию от воздуха.

Преимущества и недостатки сварки под флюсом

Автоматическая сварка под флюсом швов стыковых соединений.

Особенность такого процесса состоит в том, что для его формирования необходимо затратить очень мало флюса. При осуществлении такой сварки можно существенно сэкономить на материале, причем качество изделия не пострадает. Это возможно благодаря специальной эффективной конструкции, обеспечивающей отличную тягу для сцепки даже самых твердых веществ. Здесь присутствует и такой фактор, как покрытие остаточного шва очень тонким слоем шлака, который защищает его от негативных внешних воздействий. По этой причине такой вариант широко применяется, к примеру, для сварки труб.

Помимо всего вышеперечисленного, здесь присутствуют следующие важные преимущества:

  1. Достаточно высокая производительность по сравнению со всеми остальными видами сварки.
  2. Потери электродного металла составляют менее 2%.
  3. Не образуются брызги.
  4. Зона сцепки отлично защищена от различных негативных воздействий.
  5. Практически не образуются оксиды.
  6. Шов материала приобретает мелкочешуйчатую структуру благодаря стабильному горению дуги на протяжении всего процесса.
  7. Нет смысла применять защитные приспособления, как при выполнении всех остальных действий, ведь здесь для сцепки применяется флюс.
  8. Металл охлаждается очень быстро, что способствует формированию устойчивых и равномерных элементов.
  9. Нет необходимости долго обучаться всему процессу.
  10. Субъективный фактор полностью отсутствует.

Комплекс для автоматической сварки.

На первый взгляд может показаться, что подобный процесс обладает только преимуществами. Но на деле сварочный автомат несет в себе определенные минусы, которые следует учитывать при выборе конечного способа. К ним относится:

  1. Дороговизна. Все без исключения материалы и их хранение обходятся недешево, сам процесс также сопряжен с достаточно высокими расходами. Поэтому применить его может далеко не каждый обыватель.
  2. Иногда очень трудно выбрать правильное положение материала и закрепить его. Происходит это из-за технологических особенностей процесса, которые зачастую приходится дополнительно изучать.
  3. Человек, совершающий весь процесс, нередко подвергается негативному воздействию, поэтому назвать безопасным этот вид работ никак нельзя.
  4. Для осуществления некоторых отдельных мероприятий необходимо специальное оборудование, находящееся лишь на крупных предприятиях.

Области применения автоматической сварки

Как уже неоднократно упоминалось выше, такой вид сварки может использоваться как в быту, так и при формировании аспектов профессиональной промышленности, к примеру, сварки труб. Помимо этого, он может применяться в следующих условиях:

  1. Цеховые и монтажные аспекты работы.
  2. Сцепка металлов, обладающих размерами 1,5-150 мм и больше.
  3. Сварка абсолютно всех видов металла и сплава. Можно даже соединить разнородные металлические изделия.

Инструменты для обеспечения автоматической сварки

Типичные режимы автоматической сварки под флюсом стыковых швов на флюсовой подушке без разделки кромок с обязательным зазором.

Сварочный автомат представляет собой изделие, с помощью которого осуществляются все этапы формирования качественной сварки. Существует большое количество всевозможных вариаций, отличающихся друг от друга техническими характеристиками и возможностями. В частности, присутствуют модели, умеющие поддерживать постоянство при подаче специальной проволоки. Такой вид машины для сварки является самым удобным и практичным, ведь с помощью него можно быстро сформировать однородную массу и осуществить сцепку элементов на профессиональном уровне, не прибегая к различным инструкциям.

Имеются также и несколько другие варианты, предлагающие автоматическое регулирование всех без исключения параметров. Некоторые могут отметить, что такие устройства являются лучшими в своем роде, ведь они оперативно отреагируют на любые изменения во время процесса и исправят их. Но профессионалы категорически не рекомендуют такую сварку для применения в бытовых целях. Все из-за наличия в агрегате сложных технических настроек. В частности, здесь присутствует большое количество разнообразных программ, каждую из которых необходимо настраивать для достижения нужного результата. Поэтому тем, кто сталкивается с таким устройством в первый раз, будет довольно тяжело освоить все его преимущества.

Сварочные головки любого элемента обладают так называемым восстановлением режима, которое происходит только в том случае, когда они вращаются равномерно, а длина дуги в указанном промежутке плавно изменяется. Сам процесс напрямую зависит от такого фактора, как плавление электродов, возникающего вследствие того, что дуга регулирует свои параметры самостоятельно.

Следовательно, увеличение необходимого зазора приводит к прямо пропорциональному повышению напряжения, а это, в свою очередь, способствует уменьшению силы тока, потребляемого для сварки.

И конечно же, за счет этих процессов постепенно уменьшается скорость, с которой плавятся электроды.

Схема комплектации поста для автоматической дуговой сварки под флюсом.

Автомат для сварки несет в себе еще одну интересную особенность: при уменьшении параметров дуги, в частности ее длины, сварочный ток и скорость плавления вещества увеличиваются. Конечно же, стандартный источник питания в таком случае не подойдет, поэтому есть смысл воспользоваться тем элементом, у которого присутствует жесткая вольт-амперная характеристика.

Если же уменьшить скорость подачи электродов, то сварочные головки, обладающие регулятором напряжения, действующим автоматически, нарушат длину дугового промежутка. Соответственно, тот уровень напряжения, который был задан изначально, все равно восстановится. Но в этом случае необходимо уже использовать те устройства, в которых вольт-амперная характеристика пропорционально уменьшается.

Следует отметить, что представленные агрегаты различаются не только своими характеристиками. Большую роль здесь играет настройка аппаратов, которая тоже существенно отличается. Если точнее, то потребителю приходится самостоятельно и в индивидуальном порядке регулировать такие параметры, как сварочный ток и напряжение на дуге.

В устройствах, скорость подачи на которых никогда не меняется, требуется подбирать оптимальное значение тока, пригодное для сварки всех без исключения изделий. Если же рассматривать уровень дугового напряжения, то он также настраивается опытным путем через изменение характеристик внешнего источника, от которого производится питание элемента.

Конструкция автоматических сварочных аппаратов

Любое устройство такого плана несет в себе определенную конструкцию, позволяющую размещать его в труднодоступных местах и обеспечить качественный процесс сварки. Раньше считалось, что каждый производитель волен выбирать именно тот типаж, который он считает нужным, но потом появились соответствующие нормы и правила, строго регулирующие этот процесс. Таким образом, появились соответствующие ГОСТы, в которых четко прописаны необходимые пункты.

Технология автоматической сварки под флюсом предусматривает более тщательную подготовку металла под сварку и сборку свариваемых деталей, чем при ручной дуговой сварке. Тщательность подготовки под сварку обуславливается условиями автоматической сварки. Как известно, сварочный автомат настроен под определённый режим сварки и чётко следует ему, не учитывая погрешности сборки и не выправляя отклонения, допущенные при подготовке сварных кромок.

Разделка сварных кромок под сварку автоматом производится на металлорежущих станках, или на машинах кислородной или плазменно-дуговой резки.

Кромки изделий под сварку необходимо хорошо очистить от различных загрязнений, которые могут стать причиной образования дефектов в сварных швах, таких как поры, раковины и др. Очищать сварные кромки рекомендуется пескоструйной обработкой, или протравливанием и пассивированием. Очищаемый участок должен быть шириной не менее 50мм от каждой стороны разделки.

До начала автоматической сварки, свариваемые изделия необходимо надёжно зафиксировать в нужном положении. Для этого используют сборочные стенды, или различные приспособления. Допускает прихватывать изделия между собой ручной дуговой сваркой покрытыми электродами. Прихватки выполняют длиной до 70мм, на расстоянии до 400мм друг от друга. При этом, крайние прихватки не должны быть ближе 200мм от края шва. Выполненные прихватки необходимо тщательно очистить от шлака и сварных брызг.

Если выполняется сварка продольных швов, то необходимо применять вводные и выводные планки, которые приваривают к сварным кромкам. Эти планки необходимы для введения электрода в шов в начале сварки и для выведения электрода за пределы шва после окончания сварки. На вводных и выводных планках необходимо выполнять разделку кромок, совпадающую с разделкой на свариваемых деталях.

Технология автоматической сварки допускает сварку стыковых швов без разделки кромок, с односторонней разделкой или с двухсторонней разделкой. Это зависит от конструктивных особенностей свариваемого изделия и от толщины свариваемого металла.

Технология односторонней автоматической стыковой сварки под флюсом

Односторонняя сварка применяется при сварке малоответственных металлоконструкций, или в тех случаях, когда нет возможности выполнить двухстороннюю сварку из-за особенностей конструкции.

Особенностями односторонней стыковой сварки являются большое количество жидкого металла, большая глубина проплавления и перегрев сварочной ванны. Всё это может стать причиной вытекания жидкого металла через зазоры и нарушить формирование сварного шва. Для того, чтобы этого не допустить, необходимо выполнить подварку стыка с обратной стороны, закрыв, таким образом, зазор, или закрыть оборотную сторону шва металлической (медной или стальной) подкладкой или же закрыть этот зазор с оборотной стороны слоем флюса.

Существует четыре самых распространённых способа односторонней автоматической сварки стыковых швов, которые позволяют выполнить сварной шов требуемой конфигурации и получить высокое качество сварки. Рассмотрим эти способы подробнее.

Технология автоматической сварки на флюсовой подушке

Варианты такого способа сварки показаны на рисунке спрва. Суть такого вида сварки заключается в том, что под свариваемые детали поз.1 помещают слой флюса поз2, толщина которого составляет 30-50мм. Флюсовая подушка плотно прилегает к свариваемым кромкам и прижимается к ним в результате воздействия собственного веса свариваемых деталей, или посредством резинного шланга, в котором находится воздух. Давление воздуха в шланге зависит от толщины свариваемого металла и составляет 0,05-0,06МПа при сварке тонкого металла и 0,2-0,25МПа при сварке толстого металла.

Слой флюса исключает вытекание жидкого металла через зазор и обеспечивает хорошее формирование сварного шва и высокое качество сварки. Приблизительные режимы автоматической односторонней стыковой сварки, выполняемой на слое флюса, представлены в таблице ниже:

1.1. Инструкция распространяется на следующие способы сварки металлических конструкций:

автоматическую дуговую сварку под флюсом с применением порошкового присадочного металла (ППМ) в нижнем положении стыковых и угловых соединений из низкоуглеродистых сталей марок ВСт3кп, ВСт3пс, ВСт3сп и низколегированных сталей марок 09Г2С, 14Г2, 10Г2С1, 10ХСНД, 15ХСНД, 16Г2АФ и 14Х2ГМР толщиной до 60 мм;

электрошлаковую сварку с применением ППМ низкоуглеродистых сталей марок ВСт3кп, ВСт3пс, ВСт3сп и низколегированных сталей марок 10Г2С1, 09Г2С, 10ХСНД, 15ХСНД, 16Г2АФ толщиной 30-60 мм.

При обоих способах сварки с ППМ следует руководствоваться общими требованиями СНиП III-18-75 «Металлические конструкции. Правила производства и приемки работ» и положениями СНиП III — A .11-70 «Техника безопасности в строительстве», а также указаниями «Инструкции по изготовлению стальных конструкций из углеродистой и низколегированной сталей» МСН 97-65/ГМСС СССР и «Инструкции по электрошлаковой сварке кожухов доменных печей».

1.2. Введение в зону сварки ППМ повышает тепловую эффективность процесса и качество сварного соединения. Благодаря таким свойствам ППМ, как автономность, развитая поверхность и малая масса частиц, введение его в зону сварки позволяет значительно уменьшить потери тепла и повысить коэффициент полезного действия источника сварочного тепла.

Утверждены
Минмонтажспецстроем СССР
10 февраля 1977 г.

Срок введения
1 июля 1977 г.

1.3. В качестве ППМ используется крупка, приготовленная на простейшем станке (приложение 1 ) из сварочной проволоки диаметром 0,8-2,0 мм. При этом длина частицы крупки должна быть равна диаметру проволоки.

1.4. Сварочная проволока, применяемая для изготовления крупки, должна быть очищена от технологических и противокоррозионных смазок, масел, грязи и ржавчины.

1.5. ППМ должен иметь неокисленную поверхность и храниться в металлических закрытых сосудах в сухом помещении.

1.6. Изготовлять ППМ можно на любом стандартном и нестандартном оборудовании, обеспечивающем требуемые размеры металлической крупки.

1.7. Сварочный флюс АН-348А, АН-60, АН-22, АН-8 по ГОСТ 9082-69 перед сваркой необходимо прокалить при температуре 200-250 °С в течение 1,0-1,5 ч, если влажность флюса превышает 0,1 %, в соответствии с техническими условиями на эти материалы.

2.1. Автоматическая дуговая сварка под флюсом с ППМ производится на стандартном сварочном оборудовании: сварочных тракторах ТС-17МУ, ДТС-38, ТС-35, АДС-1000, сварочных самоходных автоматах подвесного типа АБСК, А-639К и др.

В качестве источников питания рекомендуются выпрямители ВКСМ-1000, ВДМ-1601, ВДМ-3001, ВСЖ-1600 и преобразователи типа ПСМ.

2.2. ППМ в зону сварки вводят двумя способами:

путем предварительной засыпки ППМ в зазор или разделку перед сваркой (рис. 1 , а) простейшими устройствами;

путем подачи ППМ с ферромагнитными свойствами на вылет электрода в процессе сварки (рис. 1 , б).

Дозировку и подачу ППМ на вылет электрода осуществляют дозатором конструкции ВНИИмонтажспецстроя, который устанавливают на любой сварочный трактор (рис. 2).

Сварочные материалы

2.3. Поставляемый для сварки металл и сварочные материалы должны иметь сертификаты заводов-изготовителей.

2.4. Для обеспечения требуемых свойств металла шва необходимо применять ППМ и сварочную проволоку определенного химического состава (табл. 1 ), флюс марки АН-348А по ГОСТ 9087-69.

Рис. 1. Принципиальные схемы сварки:
а — с предварительной засыпкой ППМ в зазор или разделку; б — с подачей ППМ на вылет электрода в процессе сварки

Рис. 2. Сварочный трактор АДС-1000 с установленным на нем дозатором-приставкой для подачи ППМ на вылет электрода

Сварочная проволока, используемая для приготовления ППМ в зависимости от свариваемого металла и марки электродной проволоки

ППМ в виде крупки из проволоки

Св-08А или Св-08Г2С

Св-08ГА или Св-08Г2С

Св-10Г2 или Св-08Г2С

Св-10Г2 или Св-08Г2С

Св-10Г2 или Св-08Г2С

Св-08Г2С или Св-10Г2

Св-10Г2 или Св-08Г2С

Св-08Г2С или Св-08ГА

Примечание . При сварке стали марки 14Х2ГМР необходимо применять электродную проволоку марки Св-08ХН2ГМЮ с ППМ из проволоки Св-08Г2С, флюс АН-17М.

Можно применять также флюсы АН-60 и АН-22 или смесь флюсов АН-348А и АН-60.

Технология сварки

2.5. Типы сварных соединений, конструктивные элементы подготовки свариваемых кромок (углы разделки, притупления и т.п.) должны соответствовать данным табл. 2 и 3 .

2.6. При оборке деталей конструкции под сварку и подготовке поверхности необходимо руководствоваться указаниями СНиП III-18-75 «Металлические конструкции. Правила изготовления, монтажа и приемки» и «Инструкции по изготовлению стальных конструкций из углеродистой и низколегированной сталей» МСН 97-65/ГМСС СССР.

При подготовке под сварку стыковых соединений качество реза должно удовлетворять требованиям ГОСТ 14792-69. При этом допускается неперпендикулярность кромок реза к поверхности листов на величину h , которая не должна превышать значений, определяемых по формуле:

,

где lmin — минимальная ширина шва по ГОСТ;

b — зазор по табл. 2 .

Швы стыковых соединений без скоса кромок, двухсторонние на стальной подкладке или флюсовой подушке

Швы тавровых соединений без скоса кромок, двухсторонние и односторонние

При сборке стыкового соединения листы с неперпендикулярно обработанными кромками необходимо размещать так, чтобы зазор в корне шва соответствовал значениям b согласно табл. 2 (рис. 3).

Рис. 3. Сборка стыков с неперпендикулярно обработанными кромками

2.7. При сборке конструкций прихватки нужно выполнять ручной электродуговой сваркой электродами типа Э-42А с фтористо-кальциевым покрытием (марки УОНИ-13/45, УП-2/45 и др.), типа Э-46Т с рутилово-карбонатным покрытием (марки МР-3, ОЗС-4, АНО-3 и др.) или полуавтоматической сваркой в среде СО2, а также в смеси газов. Перед сваркой прихватки и свариваемые кромки должны быть тщательно очищены от шлака.

2.8. В тех местах, где зазоры в стыках деталей, собранных под сварку, превышают величины, указанные в табл. 2 — 3 , в виде исключения разрешается производить подварку стыков либо наплавку кромок ручной дуговой или полуавтоматической сваркой в среде СО2.

Сварка с предварительной засыпкой ППМ

2.9. Способ сварки с предварительной засыпкой ППМ (см. рис. 1 , а) предназначен для двухсторонней сварки стыковых соединений без разделки кромок, а также для вы полнения соединений с разделкой кромок и тавровых «в лодочку». Для предотвращения просыпания ППМ сварку первого прохода стыков следует производить на металлическом листе. Для этих целей разрешается применять флюсовую подушку или подушку из ППМ.

При сварке листов толщиной до 36 мм зазор в стыке следует заполнять ППМ заподлицо с поверхностью листов; для толщин 36-60 мм зазор заполняют на 2/3 толщины свариваемого металла.

Толщина слоя ППМ при сварке тавровых соединений «в лодочку» должна быть на 2 мм больше величины катета шва.

2.10. Режим автоматической сварки под флюсом с предварительной засыпкой ППМ стыков без разделки и «в лодочку» следует назначать в соответствии с табл. 4 — 5 .

При сварке стыковых соединений других толщин, не указанных в табл. 4 , скорость сварки следует корректировать в соответствии с разделом «Расчет технологических параметров сварки» (приложение 2 ).

На режимах, указанных в табл. 5 , сваривают соединения «в лодочку» из низкоуглеродистых сталей. Режимы сварки низколегированных сталей «в лодочку» следует выбирать по методике, изложенной в приложении 3 .

Сварку за один проход угловых соединений «в лодочку» с катетом шва более 14 мм осуществляют на более мощных источниках питания.

При использовании источников сварочного тока ВДМ-1601, ВДМ-3001 и ВСЖ-1600 сварку швов тавровых соединений «в лодочку» до катетов 18-20 мм можно производить за один проход.

На режимах, указанных в табл. 4 , сваривают стыковые соединения из низкоуглеродистых и низколегированных сталей без предварительного подогрева, кроме сталей 16Г2АФ и 14Х2ГМР толщиной свыше 40 мм, режимы сварки этих сталей следует выбирать по методике приложения 3 .

2.11. Сварку стыковых соединений толщиной до 60 мм следует производить с двух сторон, по одному проходу с каждой стороны. Сварку второго прохода осуществляют в соответствии с табл. 4 на режиме первого, при этом засыпки ППМ не требуется. Сварку следует производить постоянным током обратной полярности.

2.12. Дозировка ППМ при сварке «в лодочку» осуществляется с помощью шаблона (рис. 4). Для выполнения сварки «в лодочку» необходимо заменить направляющее колесо трактора другим, более широким, имеющим выточку по окружности такой глубины, чтобы колесо не касалось слоя ППМ, предварительно засыпанного в разделку.

Режимы однодуговой автоматической двухсторонней сварки стыковых соединений без скоса кромок под флюсом с предварительной засыпкой ППМ


Статьи по теме