13.03.2023. Тема №7 Ручне дугове,газове і напівавтоматичне зварювання і наплавлення простих деталей,вузлів і конструкцій з вуглецевих сталей в нижньому положенні шва.

 Урок №4 Зварювання кутових зєднань без скосу кромок і зі скосом кромок.

Основними видами зварних з'єднань, виконуваних дуговим зварюванням, є стикові, таврові, кутові, нахлесточного, прорізні, з відбортовкою кромок. Стикові і таврові, а іноді і кутові з'єднання можуть бути з скосом і без скосу кромок. Скіс і форма кромок визначаються товщиною, структурою, теплофізичними властивостями і реакцією на зварювальний термічний цикл зварюється, методом зварювання. Наприклад, для ручного і напівавтоматичного зварювання в вуглекислому газі в стиковому з'єднанні низьковуглецевої конструкційної сталі кромки скошують при товщині металу більше 8 мм, для автоматичного зварювання під флюсом - при товщині металу більше 20 мм, а в окремих випадках - більше 30 мм. У з'єднаннях зі скосом кромок останні притупляють, щоб запобігти наскрізне проплавлення (пропали) металу (причому для автоматичного зварювання під флюсом притуплення кромок має бути значно більшим, ніж для ручного зварювання). Зазор між зварюються крайками залишають для збільшення глибини провару. Цей зазор, а також розмір оброблення крайок по довжині з'єднання повинні бути по можливості рівномірними. З'єднання виконують з одно- і двостороннім скосами крайок. З'єднання з двостороннім скосом кромок має перевагу перед з'єднанням з одностороннім скосом: при одній і тій же товщині зварюваних деталей обсяг наплавленого металу і витрата електродного дроту в першому випадку буде значно меншим, ніж у другому.

Крім того, при правильній послідовності накладення окремих шарів шва деформації, що виникають в з'єднаннях з двостороннім скосом кромок, будуть меншими, ніж в сполуках такої ж товщини з одностороннім скосом кромок.З'єднання внахлестку, в тавр, кутові і прорізні зварюють кутовими (валиковими) швами, а також електрозаклепкамі. Катет кутових швів зазвичай дорівнює товщині більш тонкого листа. Шви бувають з посиленням (опуклі), без посилення послаблені (увігнуті). Вид форми шва вибирають в залежності від умов експлуатації виробу. У зварних конструкціях, які працюють під дією вібраційних навантажень, таврові і нахлесточного з'єднання прагнуть зварити увігнутими швами, а при статичних навантаженнях - опуклими (з посиленням).

Відповідно до положення в просторі розрізняють шви нижні, горизонтальні, вертикальні, стельові. Дугового зварювання під флюсом зазвичай виконують нижні шви.

За протяжністю розрізняють шви безперервні (Суцільні) і переривчасті. Переривистими швами, а також електрозаклепкамі зварюють з'єднання, від яких не потрібно герметичності. Переривистими швами часто виконують з'єднання таврові і нахлесточного, а електрозаклепкамі - тільки нахлесточного. Довжина зварювальних ділянок з'єднання і просвітів між переривчастими швами повинна відповідати кресленням.

Кромки під зварювання підготовляють механічною обробкою (різкою на прес-ножицях або гільйотинних ножицях, струганням на спеціальних крайкостругальні верстатах), а також газовим різанням. В даний час на заготівельних ділянках зварювальних цехів застосовують переважно газокисневого різання.

Підготовка кромок і збирання з'єднань для зварювання в вуглекислому газі аналогічні підготовці виробів для ручного зварювання. При напівавтоматичному зварюванні дротом діаметром 1,2 мм і менше (тим більше під час зварювання у вертикальному положенні металу товщиною понад 3 мм) вимоги до точності складання з'єднань менш жорсткі, ніж при зварюванні під флюсом.

Стикові з'єднання з металу товщиною до 6 мм, а в деяких випадках і до 8 мм збирають без скосу кромок з зазором не більше 1 мм. При товщині металу до 2 мм зазор не повинен перевищувати 0,5 мм. При цьому з'єднання з металу товщиною до 2 мм слід зварювати на мідній підкладці або залишається сталевий підкладці. Якщо підкладки застосувати не можна, зварювання слід виконувати у вертикальному положенні зверху вниз.

Метал товщиною 6-8 мм зварюється двостороннім швом.

У стиковому з'єднанні при товщині металу від 8 до 12 мм роблять односторонній скіс кромок із загальним кутом розкриття 60-70 °. Величина притуплення в з'єднанні залежить від режиму зварювання: при використанні дроту діаметром 2 мм притуплення кромки становить 4-5 мм, а при використанні дроту діаметром менше 2 мм притуплення роблять рівним 2-3 мм. Зазор в стику не повинен перевищувати 1,5 мм.

У стикових з'єднаннях з металу товщиною від 12 до 20 мм роблять двосторонній (Х-подібний) скіс кромок з кутом розкриття 50-60 °, притуплюванням 4-6 мм і величиною зазору від 0 до 2 мм. У з'єднаннях з металу товщиною понад 20 мм кромки мають односторонню або двосторонню рюмкообразную форму з притуплюванням 5-6 мм і зазором в стику від 0 до 2 мм.

Підготовка кромок для автоматичного зварювання має наступні особливості:
 постійна величина зазору по всій довжині шва;
 невеликий кут оброблення крайок;
 захист зворотного боку шва від витікання металу з зазору. Паралельність крайок забезпечується попередньою обробкою: різкою на гільйотинних або інших ножицях, строжкой на спеціальних кромкострогательних верстатах або механізованої кисневої або плазмово-дугового різкою.

 Кут скосу кромок при стикових з'єднаннях становить від 20 до 60 °.

Способи захисту зворотного боку шва від витікання розплавленого металу:
замок; цей спосіб застосовується при зварюванні товстостінних циліндричних судин і треб; він мало поширений через складність підготовки деталей.
Що залишається сталева підкладка;використовується в тих випадках, коли не можна застосувати будь-якої інший спосіб утримання розплавленого металу (судини малого діаметра, кульові резервуари та ін.). Товщина підкладки - до 0,5 від товщини зварюваного металу. Зазор між кромками деталей і підкладкою не повинен бути більше 0,5 - 1 мм.
Попередня ручна підварювання кореня шва застосовна в тих випадках, коли не можна кантувати зварювану конструкцію або неможливо точно зібрати деталі. Велика трудомісткість цього способу обмежує його поширення.
Знімна (технологічна) підкладка; матеріал підкладки по теплофізичних властивостях повинен різко відрізнятися від матеріалу виробу, що зварюється (наприклад, при зварюванні стали - мідь, при зварюванні міді - графіт).
Флюсомедная підкладка. У мідної підкладці є канавка, яку через зазор між деталями заповнюють флюсом; вісь шва повинна точно збігатися з віссю канавки; для зварювання плоских виробів ці підкладки виконують у вигляді ковзних черевиків, які прямують разом зі звареною головкою; для зварювання кільцевих швів - у вигляді перекочується циліндрів.
 Флюсова подушка з примусовим поджатием флюсу гнучким шлангом, в який подається стиснене повітря. Цей спосіб широко використовують для зварювання виробів невеликої маси з металу товщиною від 3 до 8 мм. При зварюванні масивних і важких конструкцій примусового підтискання флюсу не потрібно, так як він притискається до крайок власною масою конструкцій.
Закладення зазору азбестового набиванням. Цей спосіб застосовується для кутових і таврових з'єднань. Початкові і вивідні планки. Щоб забезпечити високу якість початку і кінця шва в незамкнутих з'єднаннях ставлять початкові і вивідні планки. Планки виготовляють з тієї ж стали, що і сама конструкція; розміри планок: довжина - 100-120 мм; ширина - 60-100 мм; оброблення крайок - та ж, що і у зварювальних деталей.
прихватки. Довжина прихватки - до 80 мм (в залежності від товщини зварюваного металу і характер конструкцій). Прихватки розташовують на відстані не менше 200 мм від краю деталі; відстань між прихватками - не більше 500 мм. При підготовці до зварювання стикових швів металу товщиною від 1 до 3 мм на мідній підкладці прихватки мають характер точок; відстань між ними - 100-120 мм; їх виконують контактним точковим зварюванням або вручну - електродами малого діаметра. Перед зварюванням прихватки ретельно зачищають.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ ДЛЯ САМОПІДГОТОВКИ

 

1.     Суть та схеми ручного дугового зварювання.

2.     Класифікація електродів для ручного дугового зварювання.

3.     Основні параметри режиму при ручному дуговому зварюванні.

4.     Розрахунок режимів зварювання.

5.      Технологія ручного дугового зварювання.

6.     Що називається зварювальною дугою?

7.     Класифікація електродів для ручного дугового зварювання.

8.     Призначення та види покриттів електродів.

9.     Основні величини, які характеризують процес зварювання.

10.      Як змінюється коефіцієнт втрат на угар та розбризкування електрода із зміною довжини дуги?

11.      Що викликає появу пор у металі шва?

12.      Підготовка крайок під зварювання.

ПИТАННЯ ДЛЯ ОПИТУВАННЯ

1.    Яке з’єднання називають кутовим?

2.    Що називається зварним швом?

3.    Як класифікують зварні шви за типом з’єднання?

4.    Яким швом виконують кутове з’єднання?

5.    Якими параметрами характеризують кутовий шов?

6.    Як класифікують шви за формою зовнішньої поверхні?

7.    Що називається підсиленням шва?

8.    З якою метою залишають зазор?

9.    Що називають коренем шва?

10. Якими способами виконують кутові шви?

11.  В чому перевага зварювання « в човник»?

12. Які є форми скосу кромок?

13.  Під яким кутом розчищають кромки?

14.  При якій товщині металу прокладають одношарові шви?

15. Чому не можна починати зварювання на вертикальній поличці?

16. Чому дорівнює кут нахилу електроду?

17. Від чого залежить сила зварювального струму?

18. Які коливальні рухи виконує зварник електродом?

19. Як встановлюють кут нахилу електроду?

    20. Які дефекти характерні при зварюванні похилим електродом?

ДОДАТОК  2

ТЕСТОВЕ  ЗАВДАННЯ

Оберіть правильний варіант відповіді

№ п/п	Запитання	Варіанти відповідей
		1	2		3
1.	Якщо зварювані деталі лежать в перпендикулярних  площині і зварюються в місці примикання кромок, то з’єднання буде	кутовим		внапуск	стиковим
2.	Зі скосом кромок зварюють кутові з’єднання металу товщиною	до 4 мм		більше 4 мм	більше 10 мм
3.	При товщині стінки більше 4 мм шов виконують	одношаровим		багатошаровим	декоративним
4.	При зварюванні похилим електродом дугу запалюють на	горизонтальній поличці		вертикальній поличці	немає різниці
5.	Діаметр електроду вибирають в залежності від	хімічного складу металу		товщини металу, який зварюють	марки електроду.
6.	При зварюванні кутових швів у нижньому положенні струм вибирають за формулою	Ізв= kd		Ізв= 0,9d	Ізв= 0,8d
7.	Діаметр електроду при зварюванні металу товщиною до 4 мм дорівнює	половині товщини металу		товщині металу	залежить від властивостей металу
8.	При збільшенні сили струму глибина провару	зменшується		не змінюється	збільшується
9.	Кутові шви з катетом до 10 мм зварюють електродом діаметром до	5 мм		10 мм	3 мм
10.	Способом „ в човник" зварюють	вертикальні шви		стикові шви	кутові шви
11.	Показники режиму зварювання -це	сила струму, рід та полярність струму, діаметр електроду		товщина та хімічний склад металу	глибина провару, ширина шва

 

 

 

Форма відповіді:

Питання	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Відповідь

ТЕМА: Дугове зварювання кутових з'єднань з розробкою кромок;            Ст-3, S = 8 мм.

№ з/п	Операція	Суттєвість	Інструмент
1	Підготовка металу до зварювання.	Очищення металу від бруду, іржі, мастила. Виконати односторонню розробку кромки. Виставити зазор 2-3 мм. Виконати прихватку.	Металева щітка, молоток
2	Вибір режиму зварювання.	Ізв; Uд; dел; Vзв. dел = 4÷5 мм, Ізв = (К·dел)  А, де К = 35÷40 А/мм Ізв = 40·(4÷5) = 180÷200 А
3	Матеріали для зварювання.	Основний метал –Ст-3. Електроди АНО-4	Сушильна шафа,пенал.
4	Техніка зварювання	1шар.  dел = 4 мм, Ізв = 180 А. Кут нахилу електрода 45º до перпендикуляра вісі шва. Кореневий шов виконати без коливальних рухів. Напрямок зварювання "до себе". Зачищення шва від шлаку. 2шар.  dел = 5 мм, Ізв = 200 А.  Кут нахилу електрода 45º до перпендикуляра вісі шва. Зварювання виконувати знизу до гори для попередження підрізів верхньої кромки та напливів на нижній кромці. Коливальні рухи на півмісяцем. Напрямок зварювання "до себе".	Зварювальні кабелі, електродотримач, щиток або маска, ящик для огарків, шлаковідділяч, металева щітка.
5	Зачищення шва Контроль якості шва.	Видалення шлакової корки. Зовнішній огляд.	шлаковідділяч, металева щітка.
6	Техніка безпеки	Правильно організувати робоче місце. Перевірити справність заземлення, обладнання, джерел живлення. Наявність засобів індивідуального захисту.