Файл: Денисов П.Г. Сооружение буровых учеб. пособие.pdf

электрод, который при горении дуги плавится и соединяет сва­ риваемые изделия. Этот способ называется дуговой сваркой пря­ мого действия плавящимся электродом. По второму способу для создания дуги и поддержания ее горения используют угольный электрод, а для наплавления шва в дугу вводят специальный приса­ дочный металл. Электрод в этом случае не плавится.

При сооружении буровых применяют электродуговую сварку

(рис. 166).

Сварочные дуги разделяют на открытые, защищенные и закры­ тые. При сварке открытой дугой процесс образования шва про­ исходит без защиты от окружающей среды. В этом случае шов полу­

в порошкообразные и стекловидные флюсы, которые используются при автоматической сварке.

Ручная сварка качественными электродами нашла широкое при­ менение в условиях сооружения буровых.

Для возбуждения дуги при дуговой сварке прямого действия электрод кратковременно прикасается к поверхности свариваемой детали, которая служит другим электродом, и этим накоротко замы­ кается цепь сварочного тока. Благодаря наличию высокого переход­ ного сопротивления в месте соприкосновения происходит выделение значительного количества тепла, обеспечивающего интенсивный разогрев электродов. При разведении электродов на 2—3 мм посту­ пление тока не прекращается, поэтому электрическая дуга воз­ буждается. Проводником тока между электродами при горепии дуги является ионизированный газ, металл электрода плавится и пере­ ходит в сварочную ванну.

Возбужденная таким образом дуга поддерживается на устано­ вленном расстоянии от сварочной ванны на протяжении всего про­ цесса сварки. Длина дуги при ручной сварке в зависимости от условий сварки и марки электрода должна быть в пределах 0,5—1,2 диаметра электрода. Чрезмерное уменьшение длины дуги ухудшает формиро-

30Q

ванне шва и может привести к короткому замыканию. Чрезмерное увеличение длины дуги приводит к снижению глубины провара и ухудшению качества шва как по форме, так и по механическим свойствам. Загрязнение поверхности изделия маслом или краской резко ухудшает стабильность горения дуги, так как при сгорании загрязненных веществ образуются газы, выдувающие дугу. Поэтому свариваемые поверхности тщательно очищают.

Для обеспечения расплавленного состояния свариваемых кромок и получения требуемого количества наплавленного металла при хорошем формировании шва необходимо поддерживать постоянную

более высокая температура и большее количество тепла нахо­

п р я м о й п о л я р н о с т ь ю .

При сварке переменным током устойчивость дуги достигается применением специального осциллятора (активизатора), при помощи которого на основной ток дуги накладывается ток высокой частоты, высокого напряжения и малой мощности. Этот ток непрерывно иони­ зирует дуговой промежуток и повышает устойчивость горения дуги.

При сварке переменным током электрод и свариваемую деталь присоединяют к любому кабелю токоисточника. При сварке пере­ менным током специальными электродами, в состав покрытия кото­ рых входят вещества, обеспечивающие устойчивое горение дуги, применение осцилляторов не обязательно. В основном они исполь­ зуются при сварке очень тонкого металла.

Сварные соединения й швы

В зависимости от взаимного расположения свариваемых элемен­ тов сварные соединения могут быть стыковыми, угловыми, тавро­ выми и внахлестку (рис. 168). Места деталей, соединяемые при

301

помощи сварки, называются сварными швами. Шов можетсвариваться с одной стороны (односторонний) или с обеих сторон (двусторонний).

3—26 мм. При двустороннем скосе кромок одной или двух деталей

Отбортованная подготовка кромок приме­ няется для сварки деталей толщиной до 3 мм. Такие швы плохо работают на растяжение.

Рис. 170. Схема пространственного расположения швов.

1 — нижнее; 2 — вертикальное; 3 — горизонтальное; 4 — потолочное.

Скос кромок делается с целью избе­ жания непровара шва, так как при нор­ мальных режимах ручной сварки провар

обеспечивается до 3—4 мм. При назначении форм кромок стыковых соединений, наряду с необходимостью обеспечения провара, следует также учитывать технологические условия сварки.

При одностороннем скосе кромок обеих деталей с односторонним швом на деталях толщиной свыше 26 мм резко возрастает количество

302

наплавленного металла. В случае возможности кантовки стыкового соединения и доступа для сварки с двух стороп на металле толщи­ ной от 12 до 40 мм выполняется двусторонний скос кромок одной детали, а при толщине от 12 до 60 мм — двусторонний скос обеих деталей. Такая подготовка кромок, по сравнению с односторонней, позволяет уменьшить количество наплавленного металла почти в два раза, снизить также сварочные напряжения и деформации свари­ ваемых металлов.

По форме наруяшой поверхности стыковые швы могут быть пло­ скими (нормальными) и выпуклыми (усиленными), а угловые швы могут быть вогнутыми (ослабленными).

Швы по расположению в пространстве в момент выполнения раз­ личают: нижние, вертикальные, горизонтальные и потолочные (рис. 170). Нижние швы выполняют горизонтально на горизонталь­ ной поверхности, вертикальные — снизу вверх или сверху впиз, а горизонтальные — по горизонтали на вертикальной поверхности. Потолочные швы рабочий сваривает, находясь под изделием (как бы по потолку). Промежуточные положения швов условно относятся к одному из положений в пространстве с границами через 60°.

По протяженности швы бывают сплошными и прерывистыми. Прерывистые швы применяют в тех случаях, когда в соединениях не требуется герметичность.

При сборке конструкции детали предварительно закрепляют прихваткой. Длина прихватки может составлять от 5 до 40 мм в за­ висимости от толщины закрепляемых деталей.

По методу заполнения сечения шва различаются однослойные и многослойные (многопроходные) швы. Проходом является часть сечения шва, выполненная за однократное перемещение электрода вдоль шва. Слоем является часть сечения шва, ограниченная двумя плоскостями и состоящая из одного прохода.

Режимы ручной дуговой сварки

Режимом сварки называется совокупность характеристик сва­ рочного процесса, обеспечивающая получение сварных соединений заданных размеров, формы и качества. При ручной сварке основными характеристиками являются диаметр электрода и сила сварочного тока. Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины сва­ риваемого .металла. Примерное соотношение между диаметром элек­ трода и толщиной металла приводится в табл. 35.

Величина сварочного тока при ручной сварке зависит от диа­ метра электрода.

303