Файл: Безбах, Д. К. Сварка на открытых площадках в судостроении и судоремонте.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 50
Скачиваний: 0
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
3 1 |
|
|
|
Допустимая |
скорость ветра, м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
Д о п у с ти м ая |
скорость |
|
|
|
|
М арки электродов |
ветра |
|
||
Способ |
св ар к и |
|
|
|
|||
|
и проволок |
при |
при особой |
||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
обычноП |
св ар к е |
* |
|
|
|
|
|
св ар к е |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ручная |
|
|
|
УОН11-13/45A |
5,0 |
6,0 |
|
» |
|
|
|
АНО-4 |
7,0 |
9,0 |
|
Полуавтоматическая |
без за |
ЭП-439 |
7,0 |
7,4 |
|
||
щитной среды |
|
|
|
|
|
|
|
То же ■ |
|
|
|
ПВС-1Л |
5,0 |
7,0 |
|
То же в среде С02 |
|
Св-08Г2С |
2,0 |
7,4 |
|
||
» » |
» |
» |
|
ПП-Ю8с |
2,5 |
9,0 |
|
* С использованием средств непосредственно!! защиты.
Для того чтобы можно было проводить сварку металла при более
высокой |
скорости ветра, применяют различные способы |
защиты, |
а именно: |
электроды |
|
а) |
при ручной сварке покрытыми электродами |
наклоняют торцом по ходу ветра на угол 30—45° (от изделия);
снижают |
напряжение дуги на |
15—20% |
ниже обычной величины; |
||||
|
|
|
применяют |
постоянный |
ток |
обратной |
|
|
|
|
полярности идр.; применяют электроды |
||||
|
|
\~50‘ |
с железным порошком в покрытии и |
||||
|
|
используют метод сварки |
погруженной |
||||
|
|
|
дугой, при которой электродное покры |
||||
|
|
|
тие опирается на изделие, погружаясь |
||||
|
|
|
в расплавленный шлак (рис. |
63); в ре |
|||
|
|
|
зультате этого обеспечивается надеж |
||||
Рнс. 63. Сварка погруженной |
ная |
защита |
расплавленного |
металла |
|||
при |
воздействии ветра. |
|
|
||||
|
|
дугой. |
|
при |
|||
/ — шов; |
2 |
— ш лаковая корка; |
б) |
проволокой |
без |
||
3 |
— |
электрод. |
легированной |
защиты |
применяют проволоку диаметром менее 1,2 мм, выбирают режимы сварки с возможно меньшей мощностью дуги;
в) |
при полуавтоматической сварке в среде углекислого газа ув |
||
личивают скорость |
истечения газа из сопла до уровня |
= 1,4н- |
|
1,5; |
устанавливают |
сварочную горелку соплом перпендикулярно |
к изделию; уменьшают зазор между соплом и изделием до мини мально возможной величины; используют проволоку повышенного качества и углекислый газ повышенной чистоты; применяют сва рочную горелку специальной конструкции, обеспечивающей высокий коэффициент жесткости (устойчивости) струи защитного газа.
98
При газоэлектрической сварке одним из средств непосредствен ной защиты от ветра является сварочная горелка специальной конструкции.
Горелка (рис. 64), разработанная для полуавтоматической сварки в среде углекислого газа проволоками сплошного сечения и с по рошковым сердечником на открытых площадках, состоит из ко
жуха 1, изолированного от токоведущей трубки 3 |
втулкой 2, напра |
||||||
вляющей |
трубки 4, |
гнезда 5, токоведущего на |
|
|
|||
конечника 6 и сопла 7. |
Направляющая трубка 4 |
|
|
||||
и токоведущий наконечник 6 имеют канал для |
|
|
|||||
прохода электродной проволоки. Защитный газ |
|
|
|||||
подается |
по трубке 3, |
которая на конце имеет |
|
|
|||
шарообразную полость радиусом RH= dc. |
|
|
|||||
Газовый канал, |
образованный |
трубкой 3, |
|
|
|||
не следует сужать более чем в два |
раза по отно |
|
|
||||
шению к dc. |
|
|
|
|
|
|
|
Из накопительной камеры через систему |
|
|
|||||
отверстий, расположенных симметрично отно |
|
|
|||||
сительно оси горелки и имеющих суммарное |
|
|
|||||
сечение, равное сечению газового канала 3, газ |
|
|
|||||
подается в успокоительную камеру, образован |
|
|
|||||
ную шарообразным утолщением кожуха У. Ра |
|
|
|||||
диус успокоительной камеры Ry в 1,5 раза |
|
|
|||||
больше dc. |
|
|
|
|
|
|
|
Кожух 1 заканчивается конической частью, |
|
|
|||||
на которую насаживается сопло 7. Диаметр |
|
|
|||||
сопла на |
выходе dc не менее чем в два раза |
|
|
||||
меньше диаметра на входе и в пять-шесть раз |
|
|
|||||
больше диаметра проволоки. Длина сопла также |
|
|
|||||
в пять-шесть раз больше dc. Характерной осо |
|
|
|||||
бенностью горелки является скрытый вылет |
|
|
|||||
проволоки, с помощью которого решаются три |
|
|
|||||
задачи: |
уменьшается |
турбулентность |
струн |
|
|
||
защитного газа, уменьшается диаметр сопла, |
|
|
|||||
благодаря чему снижается расход газа, |
и повы |
Р и с . 64. |
Г орел ка д л я |
||||
шается коэффициент расплавления проволоки. |
сварки |
на открытых |
|||||
Горелка описанной |
конструкции спроекти |
п л ощ ад к ах . |
рована с учетом требований теории турбулент ных струй. Защитная струя обладает низкой начальной турбу
лентностью, малой парусностью и высокой устойчивостью против сносящего потока воздуха.
Горелка рассчитана на скорость газа в пределах 0,8— 10 м/с, допускаемый сварочный ток — 600 А.
К гибкому шлангу горелка крепится с помощью резьбового соединения.
В последнее время предлагается стабилизировать струю защит ного газа с помощью «газовых линз» — тонких трубочек, запол няющих сопло [28]. При этом уменьшается начальная турбулент ность струи, благодаря чему увеличивается ее устойчивость. Однако
7 |
99 |
0)
Рис. 65. Защитный кслпак (а) и веерная струя (б) для защиты
от ветра.
I — горелка; 2 — защитный колпак; 3 — веерная струя.
Рис. 67. Пост для |
механизированной |
сварки на |
открытых площадках. |
||
/ — контейнер |
с оборудован нем; |
2 — рама; |
3 — палатка; |
4 — анемометр; 5 — авто |
|
матический |
регулятор |
расхода |
газа; 6 — полуавтомат; |
7 — металлоконструкция |
100
это усовершенствование позволяет лишь экономить защитный газ при отсутствии ветра. На ветру «газовые линзы» неэффективны.
К средствам местной защиты следует отнести переносные рамки, сетчатые колпаки 123], струйные завесы [21], ветро-отражательные
щитки л т. п. |
(рис. 65, 66), а также палатки и шалаши (рис. 67). |
В качестве |
средств общей защиты применяют тепляки. Средства |
общей защиты позволяют повысить качество сварных соединений п улучшить условия труда сварщиков. Для защиты места сварки от неблагоприятных факторов погоды сварочный пост должен быть уком плектован переносными ширмами, рамками, а в ряде случаев — пере носной палаткой, тентом. Средства общей защиты наиболее надежны
инаиболее экономичны.
Внастоящее время задача создания легкого и удобного универ сального укрытия рабочего места сварщика применительно к усло виям судостроения и судоремонта еще не решена.
§ 13. Учет влияния погодных условий при расчете режимов сварки
При понижении температуры окружающей среды скорость сварки необходимо несколько понизить с целью избежания трещин, непро варов и других дефектов, а при повышении влажности кромок — с целью предотвращения пористости. При сварке в углекислом газе (С02) необходимо изменять диаметр сопла и расход защитного газа в зависимости от эффективной мощности дуги и скорости ветра.
Изменение одних параметров режима сварки вызывает необхо димость корректировки других. Возникающие при этом задачи можно весьма эффективно решать методом расчета.
Расчет параметров режима сварки. Параметры режима сварки рассчитывают преимущественно при автоматической сварке. В ка честве примера ниже приведем расчет основных параметров режима сварки при переменном и постоянном токе обратной полярности под флюсом ОСЦ-45 или АН-348А с добавкой до 30% гранулированного металла (крупки). Рассмотрим случай сварки тавровых швов одним проходом и стыковых швов без скоса кромок двумя проходами сое динений судокорпусных конструкций из углеродистых и низколе гированных сталей.
На наружные размеры шва и глубину проплавления, которые должны соответствовать ГОСТ 8713—70, влияет температура окру жающей среды, а также следующие основные параметры режима сварки: сварочный ток / Св, напряжение дуги (Уд, скорость сварки vCB, скорость подачи электродной проволоки иэ и ее диаметр d3.
Некоторое влияние на размеры-шва оказывают также свойства шлака, марка стали, повышенная влажность и т. п., однако их влиянием обычно молено пренебречь.
Прежде чем приступить к расчету режима сварки, необходимо установить размеры швов и глубину проплавления основного ме талла, которые необходимо обеспечить при сварке. Исходные дан ные приведены в табл. 32.
101
|
|
|
|
Размеры швов и площадь сечения |
|
Таблица 32 |
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
S, |
мм |
|
g, |
ММ |
С, ММ |
|
F, мм! |
|
4 |
|
2±1.0 |
Ю±2.° |
30 (11-т-48) |
|||
|
5 |
|
12+2,0 |
32 (12-1-51) |
||||
|
6 |
|
2±1>0 |
12+2.0 |
44 |
(13-ь 75) |
||
|
|
|
|
+1,5 |
|
|
|
|
От |
7 до |
9 |
2-1,0 |
16±3.° |
47 |
(16-ь76) |
||
» |
10 |
» |
14 |
г.б*1-5 |
20+3,0 |
50 |
(18-1-81) |
|
|
16 |
» |
20 |
|
+2,0 |
22++° |
|
|
» |
2,5 |
1,5 |
78 |
(20-ь 137) |
||||
П р и м е ч а н и я : 1. Зазор в свариваемом стыкеб равен 0 “Ь0 , 8 |
и 0 ~И мм Для металла |
|||||||
s = 4 |
и 5-Н20 мм |
соответственно. |
значения. |
|
|
|||
2. |
В скобках |
приведены экстремальные |
|
|
Одним из основных исходных параметров является площадь наплавленного металла в сечении шва. Зависимость площади напла
вленного металла от толщины стыковых соединений |
(без скоса кро |
||||||||
|
мок) |
|
и катета К углового шва приве |
||||||
|
дены на рис. 68. Графики Fmln, Fmах |
||||||||
|
и Г,',ом построены на основании дан |
||||||||
|
ных |
|
ГОСТ 8713— 58, |
а график Гпом |
|||||
|
на основании режимов сварки стыко |
||||||||
|
вых соединений, применяемых в судо |
||||||||
|
строении и судоремонте на откры |
||||||||
|
тых площадках. |
С целью экономии |
|||||||
|
электродного |
металла величину Гном |
|||||||
|
необходимо выбирать возможно бли |
||||||||
|
же к Fmia. |
|
повышенных |
зазоров |
|||||
|
В |
местах |
|||||||
|
усиление шва может оказаться |
недо |
|||||||
|
статочным, поэтому режим сварки |
||||||||
|
необходимо назначать таким обра |
||||||||
|
зом, |
чтобы |
соблюдалось неравенство |
||||||
|
|
|
|
|
F„ |
|
bh + |
АГ, |
(52) |
|
где |
|
AF — некоторая избыточная |
||||||
имя наплавленного металла от тол |
площадь, |
характеризующая |
запас |
||||||
щины и катета шва. |
технологичности |
и |
составляющая |
||||||
|
20—30% от Гнои. |
|
|
|
|
||||
Площадь наплавленного металла связана с параметрами режима |
|||||||||
сварки следующей зависимостью: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ndz |
|
К ){1 — Ф) мм2 |
|
|
(53) |
||||
F |
|
|
|
102