Материал: Сварка и свариваемые материалы. Технология и оборудование

жет изменяться от 0,5 до 4. Закономерности изменения формы шва обусловлены главным образом режимом сварки и практи­ чески мало зависят от типа сварного соединения.

Параметры режима условно можно разбить на основные и

с постоянной скоростью подачи электродной проволоки часто вместо тока оперируют определяющим его понятием «скорость подачи электродной проволоки» (м/ч). Чем выше скорость по­ дачи, тем больше должен быть ток, чтобы расплавить прово­ локу, подаваемую в сварочную ванну.

К д о п о л н и т е л ь н ы м параметрам режима сварки под флюсом можно отнести: величину вылета электродной прово­

локи, состав и строение флюса (плотность, размеры частиц), положение изделия и электрода при сварке.

Глубина провара и ширина шва зависят практически от всех параметров режима. С увеличением силы тока глубина провара также увеличивается. Род и полярность тока также влияют на форму и размер шва. При сварке постоян­ ным током обратной полярности глубина провара примерно на 40—50 % больше, чем при сварке постоянным током прямой полярности. При сварке переменным током глубина провара на 15—20 % ниже, чем при сварке по­ стоянным током обратной полярности.

Уменьшение диаметра электродной проволоки приводит к увеличению глубины провара и уменьшению ширины шва.

Напряжение дуги при сварке под флюсом оказывает весьма незначитель­ ное влияние на глубину провара. Ширина шва связана с напряжением на электродах прямой зависимостью. С увеличением напряжения ширина шва увеличивается.

Влияние скорости сварки на глубину провара неоднозначно. При малых скоростях сварки (10—12 м/ч) глубина провара при прочих равных условиях минимальная. Повышение скорости сварки до некоторого значения, завися­ щего от условий сварки, приводит к увеличению глубины провара. В преде­ лах часто применяемых режимов глубина провара лишь незначительно изме­ няется с изменением скорости сварки. Ширина шва связана со скоростью сварки обратной зависимостью.

Состав и строение флюса оказывают заметное влияние на глубину про­ вара и ширину шва. Чем меньше насыпная масса флюса, тем больше объем полости, образующейся вокруг столба дуги, и тем большей подвижностью обладает дуга. При этом ширина шва увеличивается, а глубина провара па­ дает. При увеличении насыпной массы флюса зависимость обратная.

Подогрев свариваемых кромок выше 100°С приводит к увеличению глу­ бины провара и ширины шва.

На форму сварочной ванны, и в первую очередь на глубину провара, существенное влияние оказывают состав и свойства основного металла. Так, при сварке углеродистой конструкционной стали, высоколегированной стали и алюминия наибольшая глубина проплавления получается при сварке алю­ миния, средняя — для высокоуглеродистой стали и минимальная — при сварке углеродистой стали. Это связано с теплопроводностью и плотностью указан­ ных металлов.

Влияние зазора между кромками на форму, очертания и размеры шва незначительно, но заметно сказывается на соотношении долей электродного и основного металла в шве. Чем больше зазор или площадь сечения разделки кромок, тем меньше доля основного металла в шве.

Основные типы соединений, конструктивные элементы и их размеры в на­ стоящее время регламентируются двумя стандартами: ГОСТ 8713—79 «Свар­ ка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры» н ГОСТ 11533—75 «Автоматическая и полуавтоматиче­ ская дуговая сварка под флюсом. Соединения сварные под острыми и ту­ пыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры».

Подготовка элементов к сварке под флюсом проводится лю­ бым механическим способом или методом термической резки (кислородной, плазменной).

Перед сборкой свариваемые кромки должны быть высушены и тщательно очищены от ржавчины, окалины, масла, краски и других загрязнений. Наряду с кромкой свариваемых элементов очищают прилежащие поверхности шириной 30—40 мм. Уда­ ляя ржавчину и загрязнения с поверхности собранных листов, необходимо следить, чтобы они не попали в зазоры между кромками.

Сборку и сварку элементов со стыковыми швами проводят на стеллажах или специальных приспособлениях. Зазор и вза­ имное расположение листов при сварке стыковых швов без раз­ делки кромок фиксируется прихватками и технологическими (выводными) планками. Длина прихваток 50—100 мм, расстоя­ ние между прихватками по длине стыка <500—550 мм, высота усиления прихватки ^ 3 —4 мм. Длина выводной планки дол­ жна быть на 40—50 мм больше кратера основного шва. Ши­ рина— обычно принимается равной 70—100 мм.

При сборке стыковых соединений с разделкой кромок при­ хватки по длине стыка ставить не рекомендуется. Листы перед сваркой скрепляют концевыми планками.

Сборку тавровых соединений обычно выполняют в специ­ альных кондукторах, либо на стеллажах по разметке. Перед сборкой все кромки и места под сварку должны быть очищены от ржавчины и других загрязнений. Зазор между сваривае­ мыми элементами должен быть по возможности минимальным. Перед сваркой элементы соединяются прихватками (длина при­ хваток 80—120 мм, катет <5X 5 мм, расстояние между прихвзтками 500—600 мм; при необходимости оно может быть меньше).

Если зазор между элементами превышает 2 мм, разрешается выполнять подварку штучными электродами со стороны, про­ тивоположной первому шву. Перед сваркой все прихватки дол­ жны быть очищены от шлака и брызг.

Сварка угловых швов, как правило, должна начинаться и заканчиваться на выводных технологических планках.

Основной объем работ по автоматической сварке выполняется электродными проволоками 03, 4 и 5 мм. Режимы сварки вы­

бираются в зависимости от толщины свариваемого металла, вида разделки кромок, количества проходов и способа удержа­ ния сварочной ванны (флюсовая подушка, ручная подварка, медная охлаждаемая подкладка, остающаяся стальная под­ кладка, керамическая подкладка).

Режимы сварки определяются следующими параметрами: силой тока сварки (прямо пропорциональна подаче электрод­ ной проволоки), напряжением дуги, диаметром сварочной про­ волоки, вылетом электрода, скоростью сварки, а также углом наклона электрода или изделия.

Технология и техника сварки под флюсом весьма разнооб­ разны и определяются конструкцией сварного соединения, кон­ фигурацией и протяженностью швов, толщиной и химическим составом свариваемого металла, применяемой аппаратурой (одно-, двух-, многодуговая) и др. Ориентировочные режимы сварки под флюсом наиболее распространенных типов швов приведены в табл. 4.1. Сборку соединений под сварку выпол­ няют согласно требованиям ГОСТ 8713—71.

Стыковые швы

Односторонней однопроходной сваркой соединяют металл тол­ щиной до 30 мм. Более толстый металл, как правило, свари­ вают двусторонними однопроходными или многопроходными швами. В настоящее время сварку под флюсом используют для сварки металла толщиной до 120—150 мм.

Одностороннюю сварку применяют, если металлы не вос­ приимчивы к сварочному перегреву, а швы не склонны к обра­ зованию кристаллизационных трещин. При односторонней

сварке тонкого металла (толщиной до 4—6 мм, без разделки кромок) стремятся уменьшить зазор при сборке, свести его

практически к нулю.

При бесскосной односторонней сварке более толстого ме­ талла (толщиной 10—12 мм) для уменьшения избытка наплав­ ленного металла и увеличения глубины провара стыки соби­ рают с зазором.

Как в первом, так и во втором случаях поддерживающие подкладки или подварка обязательны. Если доступ к стыку имеется только с одной стороны, то либо сварку выполняют на остающейся стальной подкладке, либо стык собирают «в замок».

Сварка стыковых соединений на остающейся подкладке при­ меняется преимущественно при соединении тонких листов (до 10 мм) и для кольцевых соединений цилиндрических конструк-