Тема до уроку № 99 

     "Технологія газового зварювання низьковуглецевих сталей"

При газовому зварюванні для нагрівання присадного металу і кромок основного металу до розплавленого стану використовується тепло газового полум'я, що одержується від згоряння різних горючих газів в суміші з киснем.

Як горючий газ найбільше застосування має ацетилен, який при згорянні в кисні дає температуру полум'я достатню для зварювання сталей і більшості інших відомих металів та їх сплавів.

Найбільш часто газове зварювання застосовують при виготовленні листових і трубчастих конструкцій товщиною до 3-5 мм.

Практика показує, що при зварюванні металу товщиною до 3 мм більш продуктивним є лівий спосіб, а при більшій товщині (в особливості при зварюванні із скосом кромок) – правий спосіб.

Для газового зварювання сталей відносно великої товщини (5-12 мм) лівим і правим способом були встановлені слідуючи особливі способи зварювання:

Потужність полум’я повинна встановлюватись із розрахунку 150 л/год ацетилену на 1 мм товщини зварювального матеріалу.

Кут зрізу кромок при правому способі повинен бути приблизно на 10-150 менше, ніж при лівому способі, при чому пальник повинен переміщуватись поступово вздовж шва без поперечних коливань, зварювальним дротом необхідно проводити коливальні рухи, які сприяють кращому переміщуванню ванни і формуванні шва потрібної ширини.

Кут нахилу мундштука пальника при правому способі до поверхні виробу повинен бути на 10-200 більше, ніж при зварюванні лівим способом.

При дотриманні приведених вище умов продуктивність правого способу зварювання на 20-25% вища, а витрата газів на 15-20% менша, ніж при лівому способі зварювання.

Основними факторами, які визначають режими газового зварювання, крім швидкості зварювання, яка при ручному дуговому процесі може бути різною, є кут нахилу наконечника пальника, потужність полум’я і діаметр зварювального дроту. Нахил мундштука пальника до поверхні металу залежить в основному від товщини зварювальних листів і від теплофізичних властивостей металу. Чим більша товщина металу, тим більший кут нахилу мундштука пальника.

Потужність полум’я. Про потужність зварювального полум’я прийнято судити по годинній затраті пального газу. Потужність полум’я залежить від товщини металу і його теплофізичних властивостей. Чим більша товщина металу і чим вища його температура плавлення і теплопровідність,тим більшу потужність полум’я необхідно вибирати для його зварювання. 

Зварювання швів відбувається в різних просторових положеннях. Найбільш простим є зварювання швів в нижньому положенні. Полум’я пальника напрямляють з таким розрахунком, щоб кромки зварювального металу знаходились в відновлюючій зоні на відстані 2-6 мм від ядра полум’я.

Зварювання низьковуглецевих сталей виконується без попереднього підігріву і наступної термообробки. При зварюванні низьковуглецевих сталей з верхньою межею вмісту вуглецю (0, 27%) можуть виникати кристалізаційні тріщини в кутових швах, однобічних швах з повним проваром кромок, першому шарі багатошарових стикових швів. У таких випадках використовують попередній підігрів до 100-150°С, особливо при виконанні перших шарів на товстому металі (більше 15 мм) і температурі повітря нижче мінус 5°С.

 Необхідність попереднього підігріву і можливої термообробки має визначатися у кожному конкретному випадку. У конструкцій з кутовими перервними швами всі види термообробки, крім гартування, призводять до зниження міцності й підвищення пластичності металу шва. Відпуск або відпал добре зварюваних сталей використовують як виключення для зняття внутрішніх напруг, уникнення жолоблення конструкції після зварювання та механічної обробки.

При товщині сталі понад 25 мм попередній підігрів обов'язковий у всіх випадках, незалежно від температури навколишнього середовища.

Зварювання сталі товщиною понад 20 мм виконують способами, що забезпечують зменшення швидкості охолодження: секціями, каскадом, гіркою.

Низьковуглецеві сталі зварюють на максимально можливих режимах, які забезпечують високу продуктивність й високу якість зварного шва та з'єднання. Під якістю розуміють відсутність дефектів (газових пор, підрізів, відшарування металу шва, непровару, шлакових уключень), а також одержання механічних властивостей, які відповідають технічним вимогам.

                               ЗВАРЮВАННЯ ЛИСТОВОГО МАТЕРІАЛУ 

Стикові з'єднання вимагають спеціальної підготовки кромок, яка головним чином залежить від товщини зварюваного металу (табл. 1). При зварюванні металу товщиною 3-6 мм замінниками ацетилену скіс кромок потрібно робити під кутом 70- 90° без притуплення та із зазором 1,5-3 мм. При цьому небезпека пропалу значно менша, ніж при ацетиленокисневому зварюванні. На характер газо зварювання значно впливає техніка накладання зварних швів. 

   При багатошаровому зварюванні шов заповнюється декілька шарів. Переваги багатошарового зварювання: менша зона нагрівання металу; відпал нижніх шарів при наплавленні наступних; можливість проковування швів перед накладанням наступних. Багатошарове зварювання виконують короткими ділянками, стики валиків у різних шарах не повинні збігатися. Кожний попередній шар детально зачищають до металевого блиску щіткою, після чого наплавляють наступний поверх нього. 

   До недоліків відносяться мала продуктивність і великі витрати газів. Тому використовують багатошарове зварювання для відповідальних конструкцій і при зварюванні металів товщиною більше 4-5 мм. При зварюванні довгих швів використовують комбінований або зворотноступінчастий способи (рис. 1), коли весь шов поділяють на ділянки довжиною 100-250 мм, які зварюють з перекриттям кожної попередньої ділянки наступною на 10-20 мм: Це сприяє зменшенню деформації при стиковому зварюванні. 

Рис. 2. Порядок зварювання коробчастого виробу При зварюванні коробчастих конструкцій (рис. 2) спочатку зварюють кутові шви 1, 2, З бокових стінок, а потім стінки приварюють до дна швами 4, 5, 6 і 7. Закінчують виготовлення зварюванням вертикального шва 8. Вказаний порядок зварювання дає найменше жолоблення виробу. 

рисунок 1. Порядок накладання швів:а)- зворотноступінчастий;б,в - комбінований

Рис.2 Порядок зварювання коробчастого виробу.

ТЕСТИ