Вводные и выводные планки при сварке
Обновлено: 16.05.2024
Приветствую всех! На производстве столкнулись со следующей проблемой: варим листы двусторонними швами типа С29 по ГОСТ 8713 автоматической сваркой под флюсом. Начало и конец шва выводятся на выводные технологические планки. Толщина свариваемого металла от 8 до 16 мм, материал - Ст20, Ст3сп, 09Г2С ("черный"). После сварки планки отрезаются, листы вальцуются в обечайку и варится еще один шов по той же технологии. Проводим контроль сваренных стыков УЗК - и очень часто, особенно на толщине от 14 мм, выявляются трещины на участках, недалеко находящихся от краев листа. Может ли неправильная приварка технологической планки быть причиной возникновения трещин, и если да, то как правильно приваривать эти планки (нужен ли полный провар между планками и свариваемым листом). Планки используем из той же стали, что и свариваемыми листы, и той же толщины, что и свариваемые листы; планки идут сплошные.
в первые о таком слышу. Достаточно их даже рядом положить с деталью. Главное чтобы не сместились при горении дуги и упирании проволоки. Т.е. чтобы зазора между планкой и деталью не образовалось.
При сварке дальше от края, температурное пятно обгоняет место дуги и следовательно уже варите по предварительно подогретому месту. Поэтому надо сделать отметки, где трещины с обоих сторон или только в начале шва.
Так же важное место отводится под флюс. Он разный бывает. Т.е. на качество сварки влияет и на остывание. И конечно должен быть обязательно просушен.
Но из описания очень похоже, что температура метала холодная и провар (перекрытие) не большое. Т.е. с краю перекрытие швов меньше по глубине, нежели дальше. Вот и получается что трещины идут.
возможно пластины чуть длиннее надо использовать, чтобы успеть прогреть соседнюю область. либо использовать предварительный подогрев.
А в цеху холодно?
зарабатываем и получаем удовольствие от процесса.
Используем в основном флюс Esab OK Flux 10.71, в печке прокаливаем при необходимых режимах.
Пластины длиной до 250 мм, ширина 120-150 мм, шов начинаем варить практически с самого начала пластины
О данном вопросе прочитал в книге, приводится ее решение - приваривать планки с полным проваром. Есть еще несколько источников, где сообщается о такой проблеме и о схожем решении ее.
Особенность вопроса в том, что трещины идут в основном на "картах" - то есть когда плоский лист варится к листу. На замыкающем шве, который заваривается после вальцовки (то есть когда варим продольный шов обечайки), таких проблем нет.
Прикрепленные изображения
вопрос, трещин больше в начале шва
вопрос - трещин больше в начале шва или в конце
трещины находятся в том месте где были прихватки на основном изделии, или в разных местах
чем выполняются прихватки ММА, МИГ, материал
соответствует ли материал прихваток - сварочному основному материалу.
вопросы которые помогут понять причины появления трещин "методом научного тыка"
Трещины бывают и в начале, и в конце шва. Точнее сказать пока не могу, надо выяснить.
после прихватки кромок варится технологический шов по всей длине свариваемых кромок. Трещины находятся ориентировочно в 5-60 мм от торцов листов, протяженность в среднем от 20 до 120 мм
прихватки и технологический шов выполняются полуавтоматом в среде активных газов (82% Ar-18% СО2), проволока - ESAB Ok Autrod 12.22 диаметром 1,2 мм или аналог проволоки Св-08Г2С (не помню точно марку, иностранный аналог)
это уже пройденные вопросы, и дело даже не в режимах автоматической сварки, иначе в брак шли бы все швы по всей длине. Остается только заострить внимание на сварке технологических планок (из-за непосредственной близости трещин к ним) и на порядок наложения швов при автоматической сварки - надо ли менять направление сварки при выполнении второго слоя двустороннего шва для уменьшения сварочных деформаций, и, возможно, ухода от трещин?
Трещины бывают и в начале, и в конце шва. Точнее сказать пока не могу, надо выяснить.
после прихватки кромок варится технологический шов по всей длине свариваемых кромок. Трещины находятся ориентировочно в 5-60 мм от торцов листов, протяженность в среднем от 20 до 120 мм
прихватки и технологический шов выполняются полуавтоматом в среде активных газов (82% Ar-18% СО2), проволока - ESAB Ok Autrod 12.22 диаметром 1,2 мм или аналог проволоки Св-08Г2С (не помню точно марку, иностранный аналог)
соответствует
это уже пройденные вопросы, и дело даже не в режимах автоматической сварки, иначе в брак шли бы все швы по всей длине. Остается только заострить внимание на сварке технологических планок (из-за непосредственной близости трещин к ним) и на порядок наложения швов при автоматической сварки - надо ли менять направление сварки при выполнении второго слоя двустороннего шва для уменьшения сварочных деформаций, и, возможно, ухода от трещин?
двухсторонний провар - рвёт в основном 14 мм
вопрос 8мм прогреваются сильнее
16 мм прогреваются меньше (или остывают- хороший радиатор,ну условно)
14 мм средина зона прогрева и скорость остывания где то пересекаются, возникает напряжение,
в средине деталь сломать сложнее(лист бумаги вы рвёте всегда с краю), слабое место край
надо играть силой тока, скоростью остывания,
и может такой вариант
- на концах по 50-100 мм снимать кромку, корень шва , прогрев, ну всё как по простому
- если изменить технологию сварки без технологических планок, сперва обечайки, а потом продольный шов, исчезает слово край "слабое место"
Если я правильно понял, то создается обечайка с двумя продольными швами. Надо заметить где и когда образуются трещины:
- только на 1-м шве, который затем деформируется (для этого нужно сделать УЗК до вальцовки) или на обоих,
- возле входной или выходной планки.
После этой информации будем рассуждать.
Честно говоря, я бы попробовал скорость уменьшить сварки. Так сказать увеличить время на прогрев детали. Конечно ток немного надо будет снизить. Но не будет резкого перепада температуры.
И трещины бывают всегда или например когда только холодно? Т.е. если в цеху летом жарко, то трещины присутствуют?
Еще важно порядок наложения швов.
где? На закладных пластин?
Если по основному материалу, то я до 14 мм без разделки проходил одним проходом. В канавку засыпали флюс для корня шва и за одни проход весь шов. То что варил то было максимум до трех проходов и все в одном направлении едал. Не было ни чего похожего (проблем) как описано.
Если я правильно понял, то создается обечайка с двумя продольными швами. Надо заметить где и когда образуются трещины:
- только на 1-м шве, который затем деформируется (для этого нужно сделать УЗК до вальцовки) или на обоих,
- возле входной или выходной планки.
После этой информации будем рассуждать.
создается обечайка с одним - четырьмя (!) продольными швами, в зависимости от диаметра. и дефекты в основном идут на швах, сваренных в "плоском" состоянии. Насчет места - после входной или перед выходной планок - согласен, надо уточнять, чем и собираюсь заняться, так же как и определением, в какой момент времени появляются трещины - до вальцовки или после
Честно говоря, я бы попробовал скорость уменьшить сварки. Так сказать увеличить время на прогрев детали. Конечно ток немного надо будет снизить. Но не будет резкого перепада температуры.
И трещины бывают всегда или например когда только холодно? Т.е. если в цеху летом жарко, то трещины присутствуют?
Трещины идут в основном на толстом металле, насчет температуры в цеху - сказать точно не могу, влияют ли она на наличие трещин, так как не застал "теплого" периода. Местные работники утверждают, что брак напрямую связан с неправильной приваркой технологических планок, и что температура мало влияет на этот процесс (разумеется, есть речь идет не о минусовых температурах)
двухсторонний провар - рвёт в основном 14 мм
вопрос 8мм прогреваются сильнее
16 мм прогреваются меньше (или остывают- хороший радиатор,ну условно)
14 мм средина зона прогрева и скорость остывания где то пересекаются, возникает напряжение,
в средине деталь сломать сложнее(лист бумаги вы рвёте всегда с краю), слабое место край
надо играть силой тока, скоростью остывания,
и может такой вариант
- зазор изменить
- на концах по 50-100 мм снимать кромку, корень шва , прогрев, ну всё как по простому
- если изменить технологию сварки без технологических планок, сперва обечайки, а потом продольный шов, исчезает слово край "слабое место"
Без технологических планок варить не будем - начальные и конечные участки шва в любом случае должны быть выведены на планки (чтобы потом не исправлять кратеры, непровары и другие дефекты, свойственные для этих участков)
В крайнем случае, если дело действительно не в планках, будем греть металл перед сваркой. Можно будет попробовать делать разделку кромок на указанных концевых участках, но это довольно трудозатратно и с геометрией шва проблемы будут.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
При выполнении стыковых швов начало и окончание сварки осуществляют на выводных планках . Нахлесточные соединения сваривают прерывистыми швами. Длина прихваток обычно составляет 80 - 100 мм с шагом между ними 200 - 300 мм. Окончив эти работы, размечают места для перехода нахлесточного соединения в стыковое, вырезают и подгоняют их по месту газокислородной резкой, а соединение выполняют ручной дуговой сваркой. После сварки все швы подвергают контролю на плотность методом вакуумирования. Все дефектные места немедленно устраняют и проводят повторный контроль. Для перемещения сваренной секции к ней приваривают полосы и продолжают сборку и сварку второй и последующих секций. [49]
При сварке продольных швов начало и конец шва необходимо выводить на выводные планки . [51]
При приварке лопаток начало и конец шва при каждом проходе заводят на выводные планки . Очередную лопатку приваривают не чаще чем через три лопатки во избежание коробления обечайки. После приварки лопаток и снятия по их вершинам припуска ( газовым резаком или шлифовальной машинкой) биение кромок лопаток в осевом и радиальном направлениях не должно превышать соответственно 10 и 1 мм. Технологические отверстия заваривают после приварки лопаток к обечайке. Наплавленный металл зачищают заподлицо с телом лопатки с обеих сторон. Качество заварки верхних технологических отверстий проверяют внешним осмотром и простукиванием. Качество сварных швов приварки лопаток к обечайке и заварки нижних технологических отверстий в лопатках проверяют ультразвуком. [52]
Чтобы получить качественный шов, нужно в начале и конце стыка приварить начальные и выводные планки шириной 60 - 120 мм и длиной: начальной-40 - 50 мм, выводной - на 30 - 40 мм больше кратера шва. [53]
Формы кромок, размеры зазоров при сборке сварных соединений, а также выводных планок должны соответствовать ГОСТ 5264 - 80 ( Швы сварных соединений. [54]
Начало и окончание швов при сварке с присадочным металлом следует производить на выводных планках . При случайных обрывах дуги ее повторное зажигание производят на шве примерно за 30 мм до места обрыва. При сварке плавящимся электродом применяется электродная проволока диаметром 1 - 3 мм в нагартованном состоянии. [55]
Для предупреждения образования пор и трещин в начале и конце шва рекомендуется применять выводные планки , приваренные вручную с подогревом. Процесс сварки следует вести непрерывно. В случае перерыва необходимо производить подогрев шва до 250 - 300 перед продолжением сварки. [56]
В начале и конце шва во избежание образования пор и трещин рекомендуется применять выводные планки , привариваемые вручную с подогревом. Сварочная проволока по составу должна соответствовать основному металлу. Главный недостаток этого способа - необходимость удалять шлак после сварки, поэтому в основном этим способом сваривают стыковые соединения. [57]
Как уже отмечалось в главе VI, при автоматической сварке кратеры выводятся на специальные выводные планки . [58]
Из сборочного стана собранный двутавр поступает на рольганг 13, где производится припарка выводных планок в виде тавриков. Затем электромагнитным кантователем 14 балка с поворотом на 180 передается на участок сварки поясных швов, свариваемых последовательно на четырех рабочих местах. Сваренная балка проходит две последовательно расположенные машины 77 для правки грибовидное полок, два торцефрезер-ных станка 18 для обработки торцов и поступает на склад готовой продукции. [59]
Сварочные работы: Практическое пособие для электрогазосварщика (27 стр.)
Рис. 77. Выполнение стыкового шва двухсторонней автоматической сваркой: а – сварка первого шва на весу; б – сварка второго шва с перекрытием первого шва на 3-4 мм; в – сварка первого шва на флюсо-медной подкладке
Рис. 78. Схема сварки угловых швов
Параметры режимов сварки
* – ОП (обратная полярность).
Контрольные вопросы:
1. Какие особенности существуют при односторонней автоматической сварке под флюсом?
2. Какие достоинства существуют при двухсторонней автоматической сварке?
3. В чем особенности автоматической сварки угловых швов?
Глава 7
ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ СВАРКА
1. Некоторые особенности электрошлаковой сварки
К особенностям электрошлаковой сварки (ЭШС) следует отнести отсутствие дугового разряда, что обеспечивает более спокойное протекание процесса сварки без разбрызгивания металла и шлака, возможность производить сварку одновременно несколькими электродами. За один проход можно сварить деталь толщиной до 3000 мм. Расход флюса в 20-30 раз меньше, чем при сварке под флюсом аналогичных сварных соединений. При электрошлаковой сварке в качестве электродов служат и электродная проволока, и стержни, и пластины. Легче удаляются легкоплавкие вредные примеси, шлаки и газы из металла шва. Замедляется скорость охлаждения, уменьшается вероятность образования пор и уменьшается возможность образования холодных трещин. Этот способ применяется часто и при сварке небольших толщин 20-30 мм.
При ЭШС подготовка деталей под сварку имеет свои особенности. Она подразделяется на предварительную и непосредственную.
При предварительной подготовке свариваемым кромкам соединяемых деталей придается требуемая геометрическая форма и обеспечивается чистота обработки. Особое внимание уделяется боковым поверхностям, по которым будут перемещаться формирующие шов устройства.
При газопламенной резке величина отдельных гребешков не должна превышать 2-3 мм.
Если заготовки выполнены из проката, то поверхность деталей под ползуны должна быть зачищена от заусенцев и окалины. Кромки кольцевых швов, как правило, обрабатываются механическим способом. Непосредственно подготовка деталей к ЭШС заключается в сборке деталей под сварку. В зависимости от марки стали, способа ЭШС, ее режима и способов фиксации деталей угол раскрытия зазора по длине между деталями должен составлять 1-2°.
Соединяемые детали фиксируются скобами или планками, привариваемыми вдоль стыка через 50-80 см.
Для ЭШС деталей из конструкционных сталей толщиной до 200 мм кромки подготавливают газопламенной резкой. При толщине деталей более 200 мм – механической обработкой.
После сварки, до обязательной термической обработки, входной карман и выводные планки срезаются газопламенной резкой.
1. Каковы особенности электрошлаковой сварки?
2. Расскажите о подготовке деталей под электрошлаковую сварку.
2. Типы сварных соединений и виды сварных швов, характерных для ЭШС
Все конструктивные элементы сварных соединений и швов ЭШС определены в нормативных документах.
Электрошлаковой сваркой можно получить практически все виды сварных швов.
Типы стыковых сварных соединений приведены на рис. 79.
Рис. 79. Стыковые сварные соединения: а, б – с равными и разными толщинами свариваемых кромок; в – с уменьшением одной кромки до размеров сопрягаемой; г – с увеличением толщины более тонкой кромки; д – с фигурной разделкой кромок; е – "замковое" соединение; ж – Х-образное соединение; з – соединение монолитной кромки с набором пластин
При сварке стыковых соединений между двумя прямыми кромками предусматривают зазор "в", который является одним из важнейших технологических параметров режима сварки. При ЭШС стыковых соединений с разной толщиной кромок срезают более толстую кромку или наращивают более тонкую для выравнивания толщин свариваемых деталей.
Типы угловых и тавровых соединений показаны на рис. 80.
Рис. 80. Угловые и тавровые соединения: а – угловое с прямой разделкой кромок; б – угловое с разделкой кромок на "ус"; в – тавровое без разделки кромок; г, д – тавровое с разделкой примыкающей детали; е – соединение литых деталей; ж, з – крестообразные соединения
Угловые и тавровые соединения, выполняемые ЭШС, встречаются значительно реже стыковых соединений. Наибольшее распространение они получили при изготовлении станин различных прессов из проката.
Величины зазоров в зависимости от свариваемых толщин приведены ниже:
Различные виды сварных швов показаны на рис. 81.
Рис 81. Виды сварных швов: а,б-прямолинейные на вертикальной и наклонной плоскостях; в– участок шва пространственной формы (трещина); г,д,е-кольцевые на цилиндрической, конической и шаровой поверхностях; ж, з – переменного сечения и с дополнением до прямоугольного
Наиболее распространенные сочетания сварочных проволок и марок свариваемых металлов, которые обеспечивают механические свойства сварных соединений на уровне свойств основного металла приведены в табл. 39. Все данные сочетания можно выполнять с применением флюсов АН-8 и АН-99.
1. Какие виды сварных швов можно получить ЭШС?
2. Какие технологические особенности существуют при ЭШС деталей разных толщин при стыковых соединениях?
3. Какая зависимость существует между зазором и толщиной деталей при ЭШС?
4. Для чего необходимо определенное сочетание основного металла и сварочной проволоки при ЭШС?
Глава 8
ТЕХНОЛОГИЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ В СРЕДЕ ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ
1. Технологические особенности сварки в среде защитных газов и их смесях
Применение дуговой сварки в среде защитных газов благодаря ее технологическим и экономическим преимуществам все больше возрастает. Технологическими преимуществами являются относительная простота процесса сварки и возможность применения механизированной сварки в различных пространственных положениях. Незначительный объем шлаков позволяет получить высокое качество сварных швов.
Сварка в среде защитных газов применяется для соединения как различных сталей, так и цветных металлов.
Для сварки в защитных газах кроме источника питания дуги требуются специальные приборы и оснастка (приспособления). Сварочный пост для сварки в среде защитного газа представлен на рис. 82.
Сварочные операции: Дуговая сварка под флюсом
Дуговая сварка под флюсом. Автоматическая дуговая сварка под флюсом применяется для выполнения стыковых тавровых, угловых и нахлесточных соединений деталей из углеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей, имеющих прямолинейные швы значительной протяженности (более 100 мм) или кольцевые швы при диаметре детали более 90 мм. Для выполнения коротких или криволинейных швов используют полуавтоматы. Основной областью применения сварки под флюсом следует считать выполнение соединений элементов средних толщин (4 . 40 мм).
В ряде случаев целесообразно использование многодуговой сварки. Так, например, сварка расщепленным электродом с расположением электродов поперек шва позволяет понизить требования к точности сборки и производить сварку при переменной величине зазора (до 3 мм). Многодуговую сварку в общем плавильном пространстве применяют, когда требуются большие скорости сварки (80 . 150 м/ч) стыковых и угловых швов большой длины (сварные трубы, балки, колонны, некоторые плоские конструкции). Двухдуговую сварку с раздельными сварочными ваннами применяют при изготовлении конструкций из сталей, склонных к закалке.
Сварка по слою флюса применяется для конструкций из сплавов алюминия средней толщины. Требуемая высота слоя флюса обеспечивается дозатором.
По сравнению с дуговой сваркой покрытыми электродами сварка под флюсом требует более тщательной сборки. Зазор и взаимное расположение листов при сварке стыковых швов без разделки кромок фиксируются прихватками и технологическими планками, на которых начинают и заканчивают сварку шва. Выводные планки должны прикрепляться к торцам свариваемых листов ручной или механизированной дуговой сваркой. При сборке стыковых соединений с разделкой кромок прихватки по длине стыка ставить не рекомендуется, выводные планки скрепляются с листами и между собой прихватками.
Наиболее рационально выполнять стыковые швы с полным проплавлением с одной стороны. Если при сварке изделий нет доступа к обратной стороне шва для размещения устройств, удерживающих жидкий металл сварочной ванны, например при сварке замыкающих швов сосудов, производят сварку на остающейся подкладке или применяют соединение в замок. Изредка, когда применять подкладные устройства затруднительно, используют автоматическую сварку по подварке ручной или механизированной дуговой сваркой.
Более целесообразно выполнять однопроходные односторонние стыковые соединения с формированием обратной стороны шва флюсовой подушкой, медными подкладками, флюсомедными подкладками и другими устройствами.
При сварке на флюсовой подушке формирование швов в значительной степени определяется величиной давления флюса и равномерностью его поджатия по длине шва. Поджатие флюса обеспечивается различными устройствами. Для сварки продольных швов флюсовая подушка подводится к месту расположения шва тележкой, предварительно прижимается снизу к свариваемому стыку винтовым домкратом, а более плотный поджим флюса (до требуемого давления) создается подачей сжатого воздуха в шланги. Сварка прямолинейных швов движущихся изделий может осуществляться на флюсоременной подушке. Флюс подается винтовым конвейером и прижимается движущимся ремнем с помощью пружинного устройства.
Более надежное и качественное формирование шва при односторонней сварке достигается на медных и особенно на флюсомедных подкладках. Наличие канавки в медной подкладке и зазора в стыке обеспечивает доступ флюса к обратной поверхности шва при сварке и хорошее формирование шва. Медные водоохлаждаемые подкладки сложной формы позволяют сваривать листы одинаковой и различной толщины. Сварка осуществляется как на неподвижных, так и на скользящих относительно свариваемых кромок подкладках.
Одностороннюю сварку листовых полотнищ с формированием обратной стороны шва скользящей медной подкладкой, перемещающейся в процессе сварки, успешно осуществляют сварочным трактором. Реборды колес трактора входят в зазор между листами. Прижатие бегунков подвески, несущей формирующий медный ползун, охлаждаемый водой, достигается поворотом эксцентрика с помощью пружины и тонкой тяги, проходящей через зазор.
Приемы выполнения угловых швов под флюсом. Основным способом является однопроходная сварка в симметричную "лодочку" на весу. Если ширина зазора превышает 1 . 1,5 мм, то, как и при сварке стыковых швов, необходимо принимать меры против протекания жидкого металла. Сварку угловых швов следует начинать и заканчивать на выводных планках.
Для многослойной сварки стыковых соединений элементов большой толщины (30 . 350 мм) применяют разделку кромок различной формы. Щелевая разделка имеет значительно меньшее сечение шва, чем обычные разделки, что приводит к меньшим сварочным деформациям. Щелевая разделка успешно применяется в соединениях углеродистых, низколегированных и коррозионно-стойких сталей, а также алюминиевых и титановых сплавов.
Первый слой при сварке может быть выполнен на медной подкладке, остающейся или съемной подкладке, на притуплении разделки или на притуплении, образованном предварительно наплавленными валиками. Притупление в середине стыка при двусторонней разделке кромок также может быть образовано предварительной наплавкой валиков. Электродная проволока подается сварочной головкой в узкую разделку по контактной токоподводящей трубке или по изолирующей жаростойкой направляющей, которая необходима при увеличенном вылете электрода.
Для раскладки валиков при сварке в два или три слоя по ширине разделки используют изогнутый токоподводящий мундштук, который поворачивается при наплавке соседнего шва в слое.
Читайте также: