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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

 

 

 

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