Контроль разделки кромок под сварку
Обновлено: 04.10.2024
Одним из этапов подготовки металлических деталей для их сваривания в неразъемное соединение является работа с их кромками. Придание им определенной формы называется разделкой. С какой целью выполняют разделку кромок свариваемых деталей? Это необходимо для повышения качества будущей сварной конструкции. Скос кромок обеспечивает хороший провар по всей ширине шва. Кроме того, это гарантирует доступ инструмента сварщика к корню сварного шва. Это главные причины, для чего выполняется разделка кромок при сварке.
Размеры скосов относятся к конструктивным значениям, регламентируемым нормативными документами. Они разделяются в зависимости от формы соединений и способа сварки. Так, например, ГОСТ 5264, в котором содержатся требования к ручной дуговой сварке, не распространяется на соединения трубопроводов, описания которых изложены в ГОСТе 16037. При автоматической сварке и с применением полуавтомата следует обратиться к ГОСТу 11533. Суть разделки кромок под сварку заключается в удалении части металла на торце под определенным углом, называемым скосом.
Нюансы разделки кромок
Разделка под сварку имеет свои особенности. При разделке увеличивается ширина сварного шва. Это приводит к дополнительному расходу материалов. При некоторых ситуациях разделка кромок отсутствует, и сварка производится без этого подготовительного этапа. Если свариваются тонкие детали, то прибегают к отбортовке.
Отбортовкой называется загиб кромок соединяемых деталей. Выполняют отбортовку ручным или машинным способом. Вручную она может выполняться на наковальне с применением молотка или кувалды. Механическая обработка также может проводиться строганием, фрезерованием, долблением, применением абразивов, что требует соответствующего оборудования, например, строгальных или фрезеровальных станков.
Устройство строгальных станков достаточно простое. Высокопрочный резец, проходя вдоль торца под установленным углом, снимает за каждый проход слой металла. Затем механизм станка изменяет его положение и операции повторяются. Фрезеровальные станки находят применение, когда поверхность деталей имеет криволинейную форму. Фаска образуется с помощью фрезы, совершающей перемещение вдоль линии шва.
Для больших конструкций и трубопроводов используют кромкоскалыватели, работающие методом долбления. Абразивную обработку применяют для заготовок маленького размера и для окончательной доводки после строгания и фрезерования. Снимать кромку можно с помощью газового резака. Для машинного способа используют зигмашину.
Фаски на кромках делают с одной стороны или с обеих. Односторонние скосы на прямых деталях способствуют легкости протекания процесса сварки. При двухсторонних фасках необходимо обеспечить сварщику доступ к обеим сторонам соединения.
Конструктивные параметры
Типы разделки кромок под сварку различаются в зависимости от выбранных конструктивных параметров:
- Угол скоса. Обозначается буквой "β". Это острый угол между двумя плоскостями: торца и скошенной поверхностью. Находится в диапазоне от 10 до 30 градусов. Если скашивается только одна кромка, то угол составляет 45 градусов.
- Угол разделки. Обозначается буквой "α". Под этим термином подразумевается угол между скошенными поверхностями. Когда угол скоса обеих деталей одинаков, то угол разделки равняется его двойному значению. Соответственно, находится в диапазоне от 20 до 60 градусов. Правильный выбор угла раскрытия обеспечивает проникновение электрода вглубь, достаточного для хорошей проварки корня шва.
- Величина притупления. Обозначается буквой "С". Часть торца кромки, оставшаяся нескошенной, может иметь острую форму. Это может помешать процессу сварки и вызвать в этой тонкой части прожоги металла. Чтобы этого избежать прибегают к затуплению кромок. Размер притупления составляет порядка 2 мм.
- Зазор. Обозначается буквой "b". Является расстоянием между кромками в зоне корня шва. Зазор оставляют для лучшего провара в этой области. Его значение обычно составляет около 1,5 мм. Эта величина может быть уменьшена или увеличена в зависимости от технологии процесса сварки.
- Длина скоса. Обозначается буквой "L". Регулирует плавность перехода от минимального размера скошенной части до толщины детали. Правильно выбранное значение устранит дополнительные напряжения в этой области.
- Высота и ширина обозначаются как "h" и "в" соответственно.
- Катет шва. Обозначается буквой "К". Это наименьшее расстояние от плоскости одной детали до границы треугольного шва на другой.
Элементы геометрической подготовки формы кромок под сварку имеют свое обозначение, которое используется на чертежах, в технологической и конструкторской документации.
Виды разделок
Классификация предлагает различные виды разделки кромок под сварку. Они находят применение в зависимости от толщины элементов, применяемой технологии, типа шва. Каждый вид получил название по латинской букве, которую он напоминает. Три вида имеют прямолинейный скос, а один - криволинейный.
V-образная
Является наиболее часто применяемой. Это объясняется простотой выполнения и возможностью использования для различных толщин свариваемых деталей. Диапазон толщин - от 3 до 26 мм.
Представляет собой разделку обеих кромок с одной стороны. Угол разделки - 60 градусов. Применяется для стыковых, угловых и тавровых соединений.
X-образная
Используется также достаточно часто. Скосы выполняют с обеих сторон. Способ применяется для соединения деталей, имеющих толщину от 12 до 60 мм. Угол разделки такой же, как в предыдущем варианте. С каждой стороны осуществляется несколько проходов. При таком способе значительно снижается расход электродов при сварке. Остаточные деформации при нагреве являются незначительными.
U-образная
Единственный вид криволинейного скоса. Иногда называется "рюмочным". Разделка кромок для сварки таким способом является наиболее трудной. Применение оправдано, когда необходимо получит высокое качество шва. Обе кромки скашиваются одинаково с одной стороны. Подходящая толщина деталей - от 20 до 60 мм. При сварке кромок таким способом происходит уменьшенный расход электродов. Вручную выполнять трудно, поэтому применяются кромкорезы.
К-образная
Наиболее редко применяемый способ. Скос кромок под сварку в соединении делается только для одной детали. Одна из кромок односторонняя, а вторая имеет сразу два скоса. Если возникли затруднения, какая подходит разделка кромок под сварку таблица поможет сделать правильный выбор.
Из нее видно, что форма кромок зависит от типа соединения, характера шва и толщины свариваемых деталей.
Смещение деталей
Кромки не обязаны отличаться симметричностью и быть параллельными между собой. Однако, смещение кромок сварных стыковых соединений имеет ограничение. Все допуски указаны в нормативных документах. Величина допускаемого смещения зависит от толщины соединяемых деталей.
Свои нюансы имеет сварка трубопроводов и других различных труб. Это потребует повышенной точности. Допустимое смещение кромок при сварке труб будет гораздо меньшем, чем у деталей, имеющих плоскую форму. Способом предупреждения появления значительного смещения является надежная фиксация соединяемых элементов. Оправдавшим себя методом фиксации является выполнение прихваток - коротких поперечных швов.
Кромки для труб
К соединениям из труб, в частности к трубопроводам, предъявляются повышенные требования. Они являются наиболее трудными при сварке, требуют прочности, надежности и долговечности. Разделка кромок под сварку трубопроводов из стали определена требованиями ГОСТа 16037.
Большое значение придается перпендикулярности оси трубы к ее торцевой поверхности. Чтобы выдержать это требование, перед началом разделки кромок следует совершить обрезку торцов и проконтролировать получение требуемого прямого угла. Угол раскрытия должен составлять 60-70 градусов. Величина притупления кромок составляет 2-2,5 мм. Кромки под сварку труб могут обрабатываться различными способами: с помощью механической обработки, газовой резкой и другими.
При сборке соединения необходимо отслеживать, чтобы совпадали оси и поверхности стыков. Жесткое требование предъявляется к величине зазора. Его значение находится в диапазоне 2-3 мм. Чтобы не произошло перекоса соединения, зазор должен быть одинаковым по всей окружности.
Интересное видео
Контроль подготовки кромок под сварку.
Основными размерами при подготовки кромок под сварку являются:
· Угол разделки кромок
Для контроля данных размеров используем УШС-3, линейку, транспортир. Для углового соединения используем УШС-2
4) Сборка изделия.
Сборка под сварку выполняется следующим способам:
-детали устанавливаю в приспособление состоящего из разметочной плиты и фиксаторов,
- прихватками собираю детали согласно чертежу, Изделие собираем на прихватки длиной 15 мм, через каждые 50 мм,
- Прихваченую сборку достаю из приспособления,
- обвариваю, предварительно очистив от шлака и окалины.
Приспособление (кондуктор)5) Технология контроля качества сборки.
Основными контролируемыми размерами при сборке являются:
·зазор между деталями
·угол деталей относительно друг друга
·точность в размерах и расположении
Все размеры контролируем при помощи штангенциркуля, линейки и УШС-3.
Контрольно – измерительные инструменты
Для контроля геометрических размеров сварных соединений, швов, деталей, изделий использую: универсальный шаблон сварщика (УШС-3); штангенциркуль; линейку.
Универсальный шаблон сварщика УШС-3предназначен для контроля элементов разделки под сварной шов, электродов и элементов сварного соединения. Позволяет проводить контроль глубины раковин, забоин, превышения кромок, глубины разделки стыка до корневого слоя, высоту усиления шва, контроль зазора, притупления шва, ширины сварного шва, углов скоса кромок, а также диаметров электродов.
Параметры шкал УШС-3:
· материал – нержавеющая сталь;
· цена деления шкал Г и Е: 1 мм;
· цена деления шкалы: 0,5 мм;
· цена деления шкалы Д: 5°;
· допускаемые отклонения ширины пазов: до 3,25 мм – по Н12, свыше 3,25 мм – по Н14;
· отклонение положения штрихов шакал Г, И: не более ± 0,5;
· отклонение положения шкалы Д от действительного значения угла: не более 2,5°;
· отклонение от номинального значения расстояния между любым штрихом и началом шкалы Е: не более ± 0,15;
Перед началом работы промыть шаблон в бензине по ГОСТ 1012-72 и протереть чистой тканью.
Измерения проводить следующим образом:
Для контроля глубины дефектов (вмятин, забоин), превышения кромок, глубины разделки стыка до корневого слоя и высоты усиления шва, шаблон установить на образующую поверхность изделия плоскостью А. повернуть движок 2 вокруг оси 4 до соприкосновения конца указателя 3 с измеряемой поверхностью (поверхность вмятины, кромки шва и т.д.). Снять отчет по шкале Г с помощью риски К.
Контроль притупления и ширины шва производить с помощью шкалы Е, пользуясь ею как измерительной линейкой.
Для контроля величины зазора между свариваемыми деталями ввести клиновую часть движка 2 в контролируемый зазор до упора. Снять отчет по шкале И.
Для контроля углов скоса кромок установить шаблон плоскостью Б на образующую поверхность изделия. Повернуть движок 2 до совмещения плоскости В движка с измеряемой поверхностью. Снять отчет по шкале Д основания, пользуясь плоскостью В движка как индексом.
Для определения диаметра электродов (электродной проволоки) его вставляют в пазы Ж шаблона, используя пазы как калибры-скобы.
1. Контроль глубины дефектов шва: 0 – 15 мм.
2. Контроль высоты усиления шва: 0 – 5 мм.
3. Контроль зазора: 0,5 – 4 мм.
4. Контроль величины притупления и ширины шва: 0 – 50 мм.
5. Контроль углов скоса кромок: 0 – 45°.
6. Контроль диаметров электродов: 1,0 / 1,2 / 2,0 / 2,5 / 3,0 / 3,25 / 4,0 / 5,0.
Штангенциркуль. Штангенциркуль является наиболее распространенным
измерительным инструментом. При помощи штангенциркуля,
можно производить обмеры с точностью до 0,1мм; он состоит из следующих частей; штанги 4 (т. Е. сравнительно толстой стальной линейки) со шкалой 6, цена деления которой равна 1мм на левом конце штанги имеются губки 1 нижняя и верхняя; на штангу надета рамка 2, обхватывающая ее сверху, снизу и с задней стороны. Левой
частью рамки являются две губки 3, имеющие такую же форму,, как и губки
Рамка может свободно передвигаться по штанге и в любом положении может
быть застопорена. Для этой цели служит зажим 3 рамки. Передние верхняя и
нижняя части поверхности рамки скошены; на нижней части
имеется 10 делений; цена каждого деления равна 1,9мм. Такая шкала с
делениями называется нониусом 7.
С задней стороны к рамке наглухо приделана узенькая стальная линейка,
называемая линейкой глубиномера 5.
Для более точного обмера рабочие кромки верхних губок, так же как и
нижние части рабочих кромок нижних губок, заострены. При любом
положении рамки расстояния между рабочими кромками верхних и нижних
губок и длина выдвинутой части линейки глубиномера всегда равны между
собой, те. А = b = с.
Линейка металлическая.
Линейка металлическая FIT плоская предназначена для измерения и разметки линейных размеров. С ее помощью легко определить длину, ширину, и отмерить необходимое расстояние. Характеристики:
Минимальный шаг измерения: 0,1 см
Размер линейки: 102 см x 0,1 см x 3 см.
© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.009)
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ВИЗУАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ ПОДГОТОВКИ И СБОРКИ ДЕТАЛЕЙ ПОД СВАРКУ
3.4.1. При подготовке деталей под сварку необходимо контролировать:
- наличие маркировки и/или документации, подтверждающей приемку полуфабрикатов, деталей, сборочных единиц и изделий при входном контроле;
- наличие маркировки материала на деталях, подготовленных под сварку (для деталей изделий, работающих под давлением, и для деталей, на которые распространяется действие Правил);
- наличие удаления механическим путем зоны термического влияния в месте термической (огневой) резки деталей (заготовок);
- Форму обработки кромок, з т.ч. при подготовке деталей с различной номинальной толщиной стенки:
- форму обработки внутренних поверхностей кольцевых деталей;
- материал и форму подкладных колец и расплавляемых вставок;
- наличие заварки разъема подкладного кольца, качество шва заварки
- подкладного кольца, а также наличие зачистки шва заварки разъема
- чистоту (отсутствие визуально наблюдаемых загрязнений, пыли, продуктов коррозии, масла и т.п.), подлежащих сварке (наплавке) кромок и прилегающих к ним поверхностей, а также подлежащих неразрушающему контролю участков основного материала.
3.4.2. При сборке деталей под сварку визуально необходимо контролировать:
правильность установки подкладных колец и расплавляемых вставок;
правильность установки временных технологических креплений;
правильность сборки крепления деталей а сборочных приспособлениях;
правильность (расположение и количество) установки прихваток и их качество;
правильность установки приспособлений для поддува защитного газа;
правильность нанесения активирующего флюса и защитной флюс-пасты;
наличие защитного покрытия от брызг расплавленного металла на поверхности деталей из аустенитных сталей, свариваемых ручной дуговой и полуавтоматической (автоматической) сваркой плавящимся электродом в среде защитного газа:
чистоту кромок и прилегающих к ним поверхностей деталей.
3.4.3. При подготовке деталей под сварку (рис. 1) осуществляется
проверка:
- размеров разделки кромок (угол скоса кромок, толщина и ширина притупления кромок разделки); радиусы округления размером до 1.0мм в местах перехода поверхностей разделки, а также размер скоса внутренней кромки, выполняемый для улучшения условий выявления не проваров в корне шва при радиографическом контроле, измерению не подлежат;
- размеров (диаметр, длина, угол выхода резца) расточки (раздачи)концов труб по внутреннему диаметру:
- размеров подкладных колец и расплавляемых вставок (ширина, толщина, угол скоса, диаметр);
- размеров элементов секторных отводов:
- перпендикулярности торцов, подготовленных под сварку цилиндриче-.ской детали после расточки по внутреннему диаметру;
- размеров отверстий под штуцер (патрубок) и обработки кромок в трубе (коллекторе,корпусе);
- ширины зоны зачистки механическим путем наружной и внутренней поверхностей деталей и шероховатости поверхностей кромок и прилегающих поверхностей деталей, в т.ч. места зачистки шва разъема подкладного остающегося кольца.
3.4.4. При контроле соединения, собранного под сварку (рис. 2)
осуществляется проверка:
- размеров швов приварки временных технологических креплений, расстояния технологического крепления от кромки разделки и расположение креплений по длине (периметпу) соединения (в''случае, если технологией оговорено расстояние между соседними креплениями);
- величины зазора в соединении, в т.ч. между деталью и подкладным кольцом;
- величины смещения кромок (внутренних и наружных) собранных де-талей);
- размеров (длина, высота) прихваток и их расположение по длине (периметру) соединения (в случае, если а технологии оговорено расстояние между соседниму прихватками);
- величины зазора в замке расплавляемой проволочной вставки;
- перелома осей цилиндрических деталей трубы и плоскостей плоских деталей (листы);
- несимметричности осей штуцера и отверстия в корпусе (трубе);
- ширины зоны нанесения защитного покрытия на поверхности деталей;
- геометрических (линейных) размеров узла. собранного под сварку (в случаях, оговоренных в технологии).
Рисунок 1 • Размеры, контролируемые измерениями
при подготовке деталей под сварку
а) V-образная разделка кромки; б) У -образная разделка кромки: в) (-образная разделка кромки (без скоса кромки); г) V-образная двухскосная разделка кромки: д) V-образная двухсторонняя разделка кромки; е) подготовка кромок штуцера Dу 10-65: ж) 1-образная разделка с присадочным выступом; э) цилиндрическая расточка (раздача) концов труб по внутреннему диаметру; и) коническая расточка концов груб по внутреннему диаметру, к) притупление внутренней кромки трубы
Продолжение рисунка 1
Рисунок 1 - Размеры, контролируемые измерением при
подготовке деталей под сварку
л), м), и н) подкладное стальное остающееся кольцо; о) расплавляемая проволочная вставка: л) сектор отвода: р) отклонение от перпендикулярности торца трубы: с), т), и у) рассверловка отверстия под штуцер в корпусе (трубе, коллекторе).
- Размеры измерению не подлежат. Размер обеспечивается режущим инструментом и оценивается визуально.
3.4.5. Визуальному и измерительному контролю подготовки и сборки деталей под сварку подлежат не менее 20% деталей и соединений из числа представленных к приемке.
Рисунок 2 - Размеры, контролируемые при сборке
соединения под сварку.
а) стыковое соединение: б) стыковое соединение на подкладном кольце: в) стыковое соединение с расплавляемой вставкой; г) тавровое (угловое) соединение; д) и е) угловые соединения штуцеров:
Объем выборочного контроля качества подготовки и сборки деталей под сварку может быть увеличен в зависимости от требований нормативной и технологической документацией или по требованию заказчика.
Продолжение рисунка 2
Рисунок 2 • Размеры, контролируемые при сборке соединения
под сварку
ж) соединение с несимметричностью осей штуцера и корпуса; з) соединение с приваренными элементами временных креплений: и) соединение с переломом осей цилиндрических деталей;
к) прихватим соединения.
При выявлени. отклонений от требований рабочих чертежей и/или технологии, которые могут привести к ухудшению качества сварных соединений, объем вы-. борочного контроля (20%, 50%) должен быть увеличен в двое для группы однотипных деталей (соединений). Если при дополнительном контроле снова будут выявлены отклонения, то объем контроля для группы деталей, предоставленных к приемке, дол>: эн быть увеличен до 100%.
Детали, забракованные при контроле, подлежат исправлению (доработиа). Собранные под сварку соединения деталей, забракованные при контроле, подлежат расстыковке с последующей повторной сборкой'после устранения причин. вызвавших их первоначальную некачественную сборку.
3.4.6. Визуальный контроль полноты удаления зоны термического влияния после резки термичискими способами (газовая, воздушно-дуговая, газофлюсовая, плазменная и др.) определяется на каждой дегали, подвергавшейся резке. Полнота удаления оценивается по отсутствию следов резки на кромках разделки (для деталей из низкоуглеродистых, марганцовистых и кремнемарганцови-стых сталей) и по отсутствию следов разметки (кернение), нанесенной на наружной поверхности деталей после резки.
3.4.7. Требования к выполнению измерений при подготовке деталей подсварку приведены в таблице в, а при сборке соединений под сварку - в таблице 7.
Таблица 6 • Требования к измерениям размеров при подготовки
деталей под сварку
| Контролируемый параметр | Условное обозначение (рис.1) | Рисунок | Сродства измерений. Требования к измерениям |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1. Угол скоса кромки | а, в, а1 | 1а,б,г,д. е.к | Угломер или шаблон универсальный. Измерение в одном месте. |
| 2. Притупление кромки | Р.Р1 | 1а,б,г,д, е | Штангенциркуль ШЦ-1. Измерения в двух взаимоперпендикулярных сечениях (4 точки) |
| 3. Ширина "уса" разделки или скоса кромки | С | 16, е, т | Штангенциркуль ШЦ-1. Измерения а трех точках равномерно по длине(периметру) |
| 4. Глубина скоса кромки | м | 1д,к1.у | Штангенциркуль ШЦ-1. линейка. Измерения не менее, чем в трех точках по длине. |
| 5. высота присадочного выступ? | Нв | 1ж | Штангенциркуль ШЦ-1. Измерения в двух взаимоперпендикулярных сечениях (4 точки) |
| 6. Длина расточки (р. эда-чи) труб по внутреннему диаметру | Lp | 13 | Тоже |
| 7. Угол входа резца (калибра) | ? | 1з,и | Шаблон универсальный или уг-ломер. Измерение а одном месте |
| 8. Диаметр расточки | Dp | Штангенциркуль ШЦ-1. Измерения в двух взаимоперпендикулярных сечениях (4 точки) | |
| 9. Толщина стенки в месте расточки | Sp | 13, Н | Штангенциркуль ШЦ-1. Измерения не менее, чем в трех точках равномерно по длине |
| 10 Ширина подкладного кольца | Вк | 1л, м, н | Штангенциркупь ШЦ-1.. Измерения не менее, чем а трех точках по длине (периметру) |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 11 Толщина подкаладного кольца | Sx | 1л, м, и | Тоже |
| 12. Притупление подкладного кольца | Р | 1л, м, и | Тоже |
| 13. Диаметр расплавляемого кольца | Он. Dec | 1л, м, и, о | Штангенциркуль ШЦ-1 Измерения в двух азаимопрепендикулярных сечениях (4 точки) |
| 14 высота расплавляемого кольца(вставка) | А | 1о | штангенциркуль ШЦ-1. Измерения не менее, чем в трех точках равномерно по периметру |
| 15. Ширина расплавляемого кольца(вставка) | Вас | 1o | Тоже |
| 16. Длина сектора отвода (сварного) по наружной образующей | Н | 1n | Линейка. Измерение детали а зоне максимального размера |
| 17. Длина сектора отвода (сварного) по внутренней образующей | Р | 1n | Линейка. Измерение детали в |
| 18. Угол наклона кромки сектора отвода (сварного) | 02 | 1п | Линейка и угломер или шаблон универсальный. Измерение скоса кромки с обеих сторон ( ) |
| 19. Отклонение торца разделки (трубы) от перпендикуляра к образующей трубы | F | 1n | Угольник и щуп. Измерения не менее, чем в трех сечениях • зоне максимального смещения. Либо: отвес и линейка или щуп |
| 20. Диаметр отверстия в корпусе (трубе) | d | 1с, т, у | Штангенциркуль ШЦ-1. Измерения двух взаимоперпендикулярных сечениях (4 точки) |
| 21. Диаметр расточки в корпусе (трубе) | d1 | 1У | Тоже |
| 22. Шероховатость зачищенных поверхностей | Профилограф-профилометр, образцы шероховатости (сравнивания). Контролируют поверхности, указанные а п.4.2.6 |
Примечание - Допускаются другие способы и средства измерений. обеспечивающие достоверность контроля параметров подготовки деталей под сварку.
Таблица 7 - Требования к измерениям размеров сборки
соединений деталей под сварку
| Контролируемый параметр | Условное обозначение (рис.2) | Номер Рисунка | Средства измерений. Требования к измерениям. |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1. Зазор в соединении | а | 26, в, г, д. е | Щуп. шаблон универсальный. Измерение - см. п. 3.4 8. |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 2. Смещение кромок деталей с внутренней стороны соединения | 0 | 2а | Линейка и щуп. Измерение - см. п. 3.4.8. |
| 3. Смещение кромок деталей с наружной стороны соединения | F | 2а.б | Линейка и щуп. Измерение - см. п. 3.4.8. |
| 4. Зазор между подкладным кольцом и внутренней поверхности детали | b1 | 2б | Шаблон специальный. Измерения не менее, чем а трех точках по длине (периметру)соединения |
| 5.Смещение проволочной вставки с внутренней стороны | b2 | 2б | Штангенциркуль ШЦ-1. шаблон универсальный или щуп. Измерение выполняется после прихватки вставки к кромке разделки одной из деталей |
| 6 Зазор в эамке расплавляемого кольца (вставки) | a1 | Шаблон универсальный или щуп. Измерение выполняется после прихватки вставки к одной из деталей | |
| 7 Несимметричность штуцера | б2 | 2ж | Контрольный стенд специальный. Измерение согласно п. 3.4.13. |
| 8 Расстояние приварного элемента крепления от кромки разделки | С | 2з | Линейка. Измерени •) подлежит каждый элемент крепления |
| 9. Катет шва приварки элемента крепления | К | 2з | Линейка и щуп, штангенциркуль ШЦ-1. шаблон. Измерению подлежит каждый шов |
| 10. Перелом осей цилиндрических элементов к угловое смещение поверхностей листов | К | 2и | Линейка (L 3 400мм) и щуп. Измерение - см. п. 3.4.12. |
| 11. Длина прихватки | In | 2к | Линейка или штангенциркуль ШЦ-1. Измерение каждой прихватки |
| 12. Высота прихватки | hn | 2к | Штангенциркуль ШЦ-1 Измерение каждой прихватки |
| 13. Расстояние между прихватками | Ln | 2к | Линейка. Измерение расстояния между прихватками соединения выполняется а случаях, когда расстояние между прихватками регламентируется технологии |
3.4.8. Измерения величины зазора в соединении, величины смещения кромок и перелома плоскостей в соединениях выполнять не реже, чем через один метр по длине соединения, но не менее, чем в трех сечениях, равномерно расположенных по длине шва. При невозможности (отсутствие доступа) контроля смещения кромок с внутренней стороны соединения оценку возможного смещения следует производить по смещению наружных кромок деталей (размер F) либо по смещению притупления "усов" V - образной разделки (см. рис. 16, размер р).
3.4.9. Измерения, в первую очередь, следует выполнять на участках, вызывающих сомнение в части размеров по результатам визуального контроля.
3.4.10. Контроль размеров и качества прихваток проводится на каждой прихватке в соединении.
3.4.11. Измерение швов прихватки временных технологических креплений и расстояния от приварного элемента крепления до кромки разделки выполняют в одном месте. Контролю подлежит каждое крепление и каждый шов крепления.
3.4.12. Перелом осей, собранных под сварку кольцевых соединений цилиндрических элементов, выполняется в 2-3 сечениях (в зоне максимального излома. выявленного при визуальном контроле) на расстоянии 200 мм от центра соединения, При отсутствии прямолинейного участка детали длиной 200 мм разрешается измерение размера производить на участке меньшей длины с последующим перерасчетом к длине 200 мм по формуле:
где М и L - размеры перелома осей и расстояние от соединения, на котором выполнено измерение (рис.3)
Рисунок 3 - Схема измерения перелома осей цилиндрических элементов
.4.13. Несимметричность штуцера в поперечном сечении определяется путем выполнения не менее двух измерений в одном сечении. Разрешается выполнять контроль несимметричности отверстия под штуцер на стадии контроля подготовки деталей под сварку.
3.4.14. Схемы измерения отдельных размеров подготовки деталей под сварку и сборки соединений под сварку с помощью шаблонов универсального типа УШС приведены на рис.4-8.
Рисунок 4 - Шаблон универсальный типа УШС
Рисунок 5 - Схема измерения угла скоса разделки
Рисунок 6 • Схема измерения размера притупления разделки
Рисунок 7 • Схема измерения зазора в соединении
Рисунок 8 - Схема измерения смещения наружных кромок деталей
© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.013)
Статья. Разделка металлических кромок под сварку.
При больших толщинах свариваемого металла трудно получить полный провар из-за того, что сварочная дуга не достает до корня шва. Доступ электрода на всю глубину соединения в этом случае достигается изменением формы свариваемых торцов заготовок, для чего перед сваркой делается разделка кромок. Их геометрия регламентирована стандартами и обеспечивает полное проплавление металла и минимальные остаточные напряжения в сварном соединении.
Подготовка заготовок под разделку
Необходимым условием получения качественного сварного соединения является тщательная подготовка металла листов, труб, профильного проката под разделку кромок. Предварительно производится входной контроль материалов, в процессе которого определяется необходимый объём подготовительных работ, который обычно включает следующие операции:
- Правка проката. Устраняются поверхностные дефекты и повреждения, образовавшиеся при погрузочно-разгрузочных работах, перевозке и хранении. Листовой прокат выравнивают с применением прессов или правильных вальцов. Концы труб с глубиной вмятин и забоин свыше 5 мм обрезают или наплавляют.
- Механическая чистка. Поверхность металла очищается от ржавчины, шлаков и других загрязнений. Очистку проводят с помощью абразивного инструмента, металлическими щётками, напильниками, пескоструйными аппаратами, дробемётными установками.
- Химическая чистка. Поверхность очищается от масляных и других химических загрязнений с применением растворителей.
- Термическая обработка. Производится для улучшения прочностных характеристик металла и снятия внутренних напряжений.
Стандартные размеры конструктивных элементов кромок предусматривают стыковую сварку изделий равной толщины, в то время как размеры имеющегося проката могут отличаться. Так допускаемая разность толщин листового проката составляет 1-4 мм для толщин тонкой детали 1-30 мм. При большей разности в толщинах свариваемых изделий на более толстой заготовке выполняется плавный скос для того, чтобы размеры обеих деталей в стыке совпадали. Приведение в соответствие наружных диаметров труб производится, как и для листового проката: снимают обточкой с конца большего диаметра фаску резцом под углом 13-17 градусов к оси трубы.
Финишной операцией подготовки является разметка или наметка и вырезание заготовки по чертежу. При разметке размеры детали переносят с чертежа на металлопрокат, для чего линию будущего реза обозначают кернением. При наметке применяют специальные шаблоны из фанеры или тонколистового металла и чертилки. Вырезку заготовки производят на ножницах или газовыми резаками. Если для изготовления заготовок применяется ручная газовая резка, то неровности на кромках листового проката устраняют на кромкострогальных станках, а торцы труб подвергают токарной обработке.
Обозначения на чертежах
Согласно нормативной документации геометрию подготовленных к сварке кромок, обозначают на чертежах латинскими символами:
- S и S1 – толщины стенок труб, профилей, листов, мм.
- b – расстояние, выставляемое между кромками свариваемых изделий и фиксируемое прихваткой, мм.
- угол скоса кромок в градусах. Обозначает часть металла, снимаемого с торцов свариваемых кромок для обеспечения доступа сварочного инструмента к корневой зоне соединения.
- c – притупление кромок свариваемых деталей в мм. Это необрабатываемая часть торца кромки, предназначенная для предотвращения появления прожогов в корне шва.
- B – ширина нахлёстки, мм.
- f – фаска фланца, мм.
- угол разделки кромок (=2).
Формы кромок
Разделка кромок позволяет сварить металл любой толщины. При разделке с торцов свариваемых деталей удаляют часть металла по специальной геометрической форме:
- При V-образной разделке материал удаляют по плоской поверхности, задаваемой углом скоса. Наиболее простая в технологическом воплощении конструкция элементов под сварку.
- Для U-образной форме кромок металл удаляют по чашеобразной поверхности. Эта форма более предпочтительна особенно для формирования качественного провара при больших толщинах металла.
- Х-образная геометрия кромок - это двухсторонняя V-образная разделка. Позволяет уменьшить на треть расход сварочных материалов и снизить деформации соединения по сравнению с односторонней разделкой. Недостатки относятся к технологии сварки при такой форме кромок: необходимо точно совместить притупление кромок обеих свариваемых деталей.
- К-образная разделка: скос выполняют только для одной кромки, вторую не разделывают. Такой способ применяют предпочтительно при сварке в горизонтальном положении, в этом случае неразделанная кромка облегчает формирование шва.
Для всех вышеперечисленных способов разделки кромок важно обеспечить, наряду с углом скоса, требуемые значения притупления с и зазора между кромками b. Размеры последних зависят от толщины металла свариваемых изделий, способа сварки (ручная дуговая, механизированная в среде углекислого газа и т.д.), режима сварки. При выборе зазора для качественной сварки наиболее важно не столько само значение зазора, как его постоянство по периметру сварного соединения.
Методы обработки кромок под разделку
Различают два способа разделки металлических кромок:
К механическому способу формирования сварочных металлических кромок относятся: фрезерование, строгание, шлифование, долбление, токарная обработка.
Достоинством механической разделки является высокое качество кромок, в том числе сложной формы и с требуемой шероховатостью для любых металлов. Недостатки: низкая производительность и сложность обработки крупногабаритных деталей.
Термический способ отличается более высокой производительностью и мобильностью при обработке крупных заготовок. Арсенал метода включает кислородную, плазменно-дуговую и воздушно-дуговую резку. Недостатки метода состоят в необходимости финишной зачистки поверхности реза механическим способом, ограниченность применения по типу металла (не применяют, например, при разделке нержавеющих сталей).
Оборудование для механической разделки кромок
По признакам мобильности применяемое оборудование разделяется на:
- стационарные станки;
- передвижные машины;
- переносной инструмент.
Наиболее распространенные станки для обработки сварочных кромок:
- Кромкострогальные станки. Применяют только для разделки кромок прямолинейных заготовок. Позволяют получить форму кромки любой геометрии, в том числе криволинейной формы.
- Кромкофрезерные станки. Их преимуществом, в отличие от строгальных станков, является возможность обработки криволинейных заготовок. При обработке перемещается либо фреза, либо обрабатываемая деталь. Требуемый угол скоса достигается соответствующим наклоном фрезы. Для обработки криволинейных поверхностей используют устройства отслеживания кромки заготовки, а также станки с ЧПУ.
- Кромкоскалывающие станки. Применяют для предварительной обработки кромок крупных деталей. Имеют большую производительность, чем кромкофрезерные станки, вследствие высокой скорости реза металла фрезами из быстрорежущей стали, но требуют доводки до требуемого качества поверхности кромок чистовым фрезерованием или абразивной обработкой.
К передвижному оборудованию относятся кромкофрезерные машины, которые по принципу действия сходны с соответствующими станками, отличаясь от них необходимостью ручного перемещения машины относительно обрабатываемой заготовки. Их преимуществом является возможность обработки длинных деталей.
Переносное оборудование для разделки кромок представлено следующим ручным инструментом:
- Стандартные и специальные углошлифовальные электрические машинки (УШМ) для резки металлических кромок или их зачистки абразивными кругами после фрезерных или строгальных операций. Наиболее актуально применение метода для деталей из алюминиевых и нержавеющих металлов, для сварки которых шероховатость поверхности кромок имеет большое значение. Вместо абразивных кругов УШМ может оснащаться сменными фрезерными головками с твердосплавными пластинами различной формы. Такой инструмент удобен при разделке стандартных скосов кромок и обработке криволинейных деталей с вырезами и отверстиями.
- Ручные кромкорезы и фаскорезы долбежного типа. Это сравнительно новое оборудоваие, завезённое в Россию из Германии. Кромкорез обладает высокой производительностью, и он очень удобен для применения в монтажных условиях. Недостатки: возможность разделки только прямых скосов и большая масса.
Разделка трещин в металле
Определяют положение концов трещины, которые фиксируют сверлением отверстий. Производят выборку металла в дефектной детали на глубину трещины. Кромкам выборки в металле в поперечном сечении придают чашеобразную форму разделки. При сквозной трещине в нижней части выборки оставляют слой металла толщиной 2,0-2,5 мм, выполняющего роль подкладки для шва заварки трещины. Этот слой для надёжности проверяют засверливанием сквозными отверстиями диаметром 2-2,5 мм вдоль трещины. Выборку предпочтительнее выполнять вырубкой, резанием или шлифованием. Допускается применение кислородной или воздушно-плазменной строжки с последующей механической обработкой поверхности выборки.
Контроль качества готовой поверхности
Подготовленные под сварку кромки должны быть зачищены в зависимости от типа сварного соединения на ширину 20-70 мм, после чего они проходят визуальный контроль, в процессе которого проверяется:
- отсутствие на поверхности кромок ржавчины, консервирующей смазки, оплавленного слоя и других загрязнений;
- отсутствие на кромках дефектов металла: трещин, расслоений, отслоение коррозионно-стойкого слоя;
- отсутствие внутренних дефектов при толщине металла свыше 36 мм для чего кромки подвергают ультразвуковому контролю;
- соответствие шероховатости требованиям документации.
Измерительный контроль кромок под сварку проводится для оценки соответствия формы и размеров кромок нормативной документации и включает проверку:
- величины угла скоса;
- размера притупления кромки;
- радиуса чаши разделки в корневой области.
Контроль выполняется с помощью эталонов, шаблонов и мерительного инструмента. Отклонения от конструктивных размеров кромок, предусмотренных стандартами, приводит к дефектам в готовых сварных соединениях. Например, если занижен угол скоса или завышено притупление, это приводит к непровару корня шва, а завышение угла скоса – к перерасходу сварочного материала, перегреву и деформациям. Уменьшение притупления ниже допуска может привести к дефекту сварного соединения - прожогу.
Подготовка металла под сварку
Подготовка деталей к сварке - первый необходимый этап сварочного процесса. Можно применять дорогое оборудование, соблюдать все правила технологии, но, если на металлических поверхностях останутся лишние частицы, ржавчина, пятно масла, то это приведет к образованию дефектов. Подготовка сварного соединения включает в себя также разделку кромок, разметку поверхностей и их надежную фиксацию.
Необходимо помнить, что проще выполнить подготовку к сварке, чем потом решать трудоемкую задачу по ее переделке, которая к тому же не всегда является успешной.
Правка
При хранении и транспортировке части будущего сварного соединения могут потерять свою форму. К искажениям относятся:
- вмятины;
- выпучивания;
- коробление;
- волнистость;
- искривления.
Исправляют металл в холодном виде и при нагревании. Исправления нагретого металла проходят легче. Выполнять правку можно машинным способом и вручную. Машинный способ применяют в промышленности. Ручную правку удобно проводить, используя наковальню. Подходит и стальная или чугунная плиты большой толщины.
Для осуществления процесса правки необходимо подготовить слесарный инструмент. Возвращать исходную форму, прежде всего, можно при помощи молотка. Однако, подойдет не любой, а изготовленный из мягкого материала. В некоторых случаях можно использовать даже резиновый. Форма бойка предпочтительно круглая - квадратная оставит на металле следы. Поверхность бойка должна быть отполированной. Кроме молотка можно использовать деревянную или металлическую гладилку.
Выпуклость и волнообразность исправляют, ударяя по краям и постепенно двигаясь к центру. По мере приближения к центральной части ударяют чаще, но силу ударов уменьшают. Для корректировки тонких изделий целесообразно применять бруски-гладилки. Правка закаленного металла осуществляется рихтованным молотком.
Разметка
Подготовка металла под сварку включает в себя приведение в соответствие размеров деталей с указанными в чертежах. Прежде, чем приступать к резке, необходимо их разметить. Для разметки применяется острый предмет, мел, ручка, тонкий фломастер, карандаш. Из инструментов также понадобятся линейка, рулетка, угольник, штангенциркуль. При крупном производстве используются шаблоны.
Кроме контура деталей на металлической детали отмечают места сгибов.
Резка
Это является одним из самых важных этапов подготовки к металлу к сварке. Отрезанный в сторону уменьшения металлический элемент можно сразу отнести к браку. Хорошо еще, если существует возможность использовать его для других целей. Не слишком удачно, если требуется корректировка в несколько миллиметров, поскольку выполнить такой процесс достаточно трудно.
Инструменты для разрезания:
- ножницы по металлу;
- гильотина;
- болгарка.
Для толстых деталей можно использовать сварку. Для этого надо расплавить деталь, а потом удалять металл, чтобы получался не шов, а сквозное отверстие. Если двигаться по намеченной линии, получится разрез, хотя и не слишком аккуратный. Термическая резка применима для деталей различной конфигурации. Находят широкое применение дуговая сварка, кислородный резак.
В промышленном производстве применяют отрезные станки.
Зачистка
Подготовка металла к сварке включает его зачистку. Невыполнение этого этапа приведет к образованию дефектов. Даже небольшие частички грязи могут вызвать растрескивание детали, появление в структуре сварного шва пор, возникновению в металле очагов напряжения.
Очищение металлических поверхностей - это самый легкий подготовительный процесс, но очень важный. Особо сложных инструментов при этом не потребуется. Применяются щетки из металла, болгарки. На производстве к этому процессу подходят более серьезно и используют дробеструйные и пескоструйные аппараты.
Не следует забывать о необходимости удаления ржавчины, а также оксидной пленки, образование которой получается при контакте металла с кислородом воздуха. Для удаления следов краски и масляных пятен деталь небольшого размера можно погрузить в емкость с растворителем. Металлическую поверхность перед сваркой необходимо просушить.
Подготовка кромок
Для улучшения условий сварочного процесса производится обработка кромок изделия. Особенно это важно при сваривании толстых изделий. Подготовка кромок под сварку может производиться термическим и химическим способами. Результатом обработки является приобретение формы, способствующей лучшему соединению деталей. Разделка увеличивает ширину шва.
В промышленности используются фрезерные станки, специальные кромкострогальные, пневматические зубила, пламенная резка. Более простые варианты - шлифовка и вырубка. Для механической разделки применяют ножницы по металлу, болгарку, зубило, напильник. Главными параметрами являются скос, угол разделки, ширина зазора, величина притупления. Скос образуется при снятии под углом или закруглением части металла.
Если сварка производится под углом, то разделку кромок можно проводить только при толщине деталей больше 3 см. Важную роль наличие скоса играет, когда свариваются детали разной толщины. Иногда приходится прибегать к притуплению кромок. Это целесообразно, если они имеют на конце острую форму. Иначе это может вызвать образование прожогов, деформацию шва, создание дополнительного напряжения, уменьшение прочности соединения.
Разделки бывают только с одной стороны или двухсторонними. Различные типы скосов используют для разных соединений:
- Односторонний скос одной или обеих кромок имеет вид буквы "V". Применяется в большом диапазоне толщин. Является наиболее популярным. При разделке обеих кромок угол составляет 60 градусов, а только одной - 50.
- Двухсторонний скос обеих кромок напоминает букву "X". Применяется для изделий, имеющих толщину 10-60 мм. Угол - 60 градусов.
- Скос в виде буквы "U" выполняется с одной стороны. Такую криволинейную форму используют для металлов с толщиной 20-60 мм. Для начинающих способ является сложным.
- Скос в виде буквы "К" применяют редко. В этом случае для одной из кромок делают двухсторонний скос, а для второй - односторонний.
Обозначение на чертежах скоса "β", а угла раскрытия "α". Скос не должен иметь перепадов. Для контроля разделки могут применяться шаблоны.
Отдельный вариант - подготовка кромок под сварку труб. При этом процессе необходимо осуществлять контроль перпендикулярности торца трубы к ее оси. Требования изложены в нормативном документе РД 153-34.1-003-01. Общий угол раскрытия, образованный двумя круговыми кромками обеих труб - 60-70 градусов. Притупление делают на размере 2-2,5 мм.
Подготовка труб к сварке предполагает градацию согласно толщине стенок свариваемых труб. При небольшой величине применяются скосы, имеющие V-образную или X-образную форму. При более значительной толщине делают U-образный скос.
Подготовка труб под сварку предполагает также выбраковку. Сваривание недопустимо, если разница внутренних диаметров приготовленных для сваривания труб составляет более 3 мм. Если торцы имеют механические дефекты, то их подрезают.
Гибка
Подготовительно-сварочные работы включают при необходимости гибку металлов. Если детали имеют форму листов или полос, то находят применение листогибочные машины. Детали с профилем сгибают с помощью специальных прессов.
Если необходимо сделать сгибание небольшого диаметра, а также при большой толщине, то рекомендуется предварительный нагрев. Это сделает металл более податливым и усилий потребуется меньше.
Фиксация
Подготовка деталей под сварку включает их надежную фиксацию друг с другом. Это обеспечит правильное положение при сварке и убережет от их сдвига. Методом, гарантирующим надежную фиксацию, служит выполнение прихваток. Под этим понимаются небольшие швы, выполненные поперек соединения деталей.
Размер их сечения имеет ограничение - оно не должно превышать половины ширины шва. Длина каждой прихватки не более 2 см. Сборка трубопроводов предполагает выполнение более длинных прихваток. Расстояние между ними составляет от 10 до 80 см в зависимости от длины шва. Величина шага зависит также от толщины материалов. Для коротких швов применятся точечное соединение на их краях. Высота прихваток не должна быть слишком большой.
Маленькие швы предотвращают смещение деталей в соединениях, сохраняют постоянство величины зазора между ними и придают конструкции дополнительную жесткость. Особенно это важно для крупных соединений. Прихватки выполняются за один проход.
Прихватки делятся на временные, которые после выполнения сварочного шва удаляют, и те, которые остаются. Выполняют их на оборотной стороне соединения. Перед началом процесса необходимо сделать такую же очистку поверхностей, как и для выполнения основного шва.
Сборка изделий
Подготовка поверхности металла под сварку заканчивается их сборкой. Точность взаимного расположения будет влиять на качество соединения. Перед началом сборки проверяют все детали на соответствие их размеров требованиям чертежей. Для сборки могут использоваться шаблоны, а при серийном производстве используются кондукторы, которые облегчают процесс сборки.
Сборка под сварку проводится на специальных стендах. Допускается применение подпорок и струбцин. По мере формирования шва их убирают.
Подготовка оборудования
Помимо приведения в порядок металлических поверхностей необходимо позаботиться об оборудовании для сварки. Подготовка к работе сварочного полуавтомата или других аппаратов заключается в проверке их работоспособности и установке выбранных режимов.
Читайте также: