Технология сборки сварных соединений без разделки кромок сообщение
Обновлено: 18.05.2024
Электроды для статьи и проведения эксперимента предоставила компания Ligans. Однажды я посетил одно предприятие, которое занимается выпуском крупногабаритных секций для машиностроения. Меня познакомили с очень интересной технологией сварки. На предприятии осуществляли сварку толстого металла без разделки кромок. Как известно из теории, металлы толщиной до 5 мм можно сваривать ручной дуговой сваркой без разделки кромок. Свыше 5 мм, только с разделкой кромок. На предприятии о котором шла речь выше, сваривали металл толщиной 10 мм без разделки кромок ручной дуговой сваркой. Это сложно себе представить пока своими глазами не увидишь весь процесс сварки.
Технология сварки заключается в следующем. Производится сборка двух пластин толщиной 10 мм с зазором 3 мм. Зазор проваривается на небольшом сварочном токе (90А) электродом диаметром 3 мм. Этот шов называют "подварочным".
Затем деталь переворачивают на обратную сторону и проваривают электродом большего диаметра, например диаметром 4 мм. Сварочный ток увеличивают до 250-280 А. Подварочный шов нам необходим как защита против провала расплавленного металла при сварке на большом токе 250-280А.
Следующим этапом работы происходит обратный переворот на первую сторону, где был подварочный сварной шов. Дальше прямо по верх подварочного шва проваривается электродом диаметром 4 мм еще один шов на токе 250-280 А.
Я специально провел эксперимент и вы можете подробно увидеть на фотографии срез сварного шва. Самым главным преимуществом данной технологии заключается в сокращении времени на подготовку деталей к сварке, но при этом получается огромный недостаток в перегреве сварного шва и околошовной зоны.
При сварке пластин встык без подготовки кромок односторонним швом основная трудность заключается в получении провара металла на всю толщину листа. Хороший провар во многом зависит от качества сборки, величины зазора, правильности постановки прихваток, а также соответствия диаметра электрода и силы сварочного тока.
1. Возьмем подготовленные пластины и разместим их на ровной поверхности рабочего стола.
2. Собираем подготовленные под сварку пластины с определенным зазором, (в нашем случае зазор будет 1 мм). Величина зазора зависит от толщины металла и обычно составляет 1-2 мм. Наличие зазора необходимо для провара корня шва.
3. Берем электродержатель и закрепляем состыкованные пластины прихватками на расстоянии 10 - 15 мм от обоих концов стыка. Прихватка служит для предварительного соединения деталей при сборке. Прихватка выполняется узким швом небольшой длины (10 мм). Толщина прихватки не должна превышать 1/3 толщины свариваемого металла.
4. Затем места прихваток зачищаем проволочной щеткой. Сметаем мусор волосяной щеткой.
5. Размещаем пластины на рабочем столе в нижнее или слегка наклонное положение.
6. Производим сварку пластин встык без подготовки кромок односторонним швом. Для этого опускаем на лицо защитную маску и. придерживая рукой пластины, зажигаем дугу в верхней точке стыка, подводим электрод в начало стыка и быстро наклоняем его под углом 15 - 30° к вертикали.
7. При появлении капли расплавленного металла начинаем поступательное движение электрода в направлении сварки: Наблюдая за сваркой пластин встык, необходимо обращать внимание на равномерное расплавление обеих свариваемых кромок, внешний вид шва, хорошую заварку кратера, и в особенности на нормальную выпуклость шва, которая не должна превышать 2 – 3 мм. Необходимо также обращать внимание на постоянство зазора. Одновременно следует наблюдать за правильностью выбранных режимов, техникой веденияпроцесса.
8. Закончив процесс сварки, откладываем электродержатель, надеваем защитные очки с прозрачными стеклами. Отбиваем шлаковую корку с поверхности выполненного шва, далее производим зачистку поверхности шва проволочной щеткой.
9.Осматриваем шов и отмечаем возможные дефекты. Нормально выполненный шов должен быть мелкочешуйчатым, иметь равномерную ширину и высоту, плавные очертания.
При сварке пластин встык без подготовки кромок односторонним швом основная трудность заключается в получении провара металла на всю толщину листа. Хороший провар во многом зависит от качества сборки, величины зазора, правильности постановки прихваток, а также соответствия диаметра электрода и силы сварочного тока.
1. Возьмем подготовленные пластины и разместим их на ровной поверхности рабочего стола.
2. Собираем подготовленные под сварку пластины с определенным зазором, (в нашем случае зазор будет 1 мм). Величина зазора зависит от толщины металла и обычно составляет 1-2 мм. Наличие зазора необходимо для провара корня шва.
3. Берем электродержатель и закрепляем состыкованные пластины прихватками на расстоянии 10 - 15 мм от обоих концов стыка. Прихватка служит для предварительного соединения деталей при сборке. Прихватка выполняется узким швом небольшой длины (10 мм). Толщина прихватки не должна превышать 1/3 толщины свариваемого металла.
4. Затем места прихваток зачищаем проволочной щеткой. Сметаем мусор волосяной щеткой.
5. Размещаем пластины на рабочем столе в нижнее или слегка наклонное положение.
6. Производим сварку пластин встык без подготовки кромок односторонним швом. Для этого опускаем на лицо защитную маску и. придерживая рукой пластины, зажигаем дугу в верхней точке стыка, подводим электрод в начало стыка и быстро наклоняем его под углом 15 - 30° к вертикали.
7. При появлении капли расплавленного металла начинаем поступательное движение электрода в направлении сварки: Наблюдая за сваркой пластин встык, необходимо обращать внимание на равномерное расплавление обеих свариваемых кромок, внешний вид шва, хорошую заварку кратера, и в особенности на нормальную выпуклость шва, которая не должна превышать 2 – 3 мм. Необходимо также обращать внимание на постоянство зазора. Одновременно следует наблюдать за правильностью выбранных режимов, техникой веденияпроцесса.
8. Закончив процесс сварки, откладываем электродержатель, надеваем защитные очки с прозрачными стеклами. Отбиваем шлаковую корку с поверхности выполненного шва, далее производим зачистку поверхности шва проволочной щеткой.
9.Осматриваем шов и отмечаем возможные дефекты. Нормально выполненный шов должен быть мелкочешуйчатым, иметь равномерную ширину и высоту, плавные очертания.
Формирование и усвоение приемов сборки и сварки пластин в нижнем положении сварного шва, обеспечивая провар основного металла. Усвоение технологии выполнения дуговой сварки; подбор режима сварки и сварочных материалов. Формирование у обучающихся профессиональных навыков при выполнении сварки.
2.Развивающие:
Развитие навыков самостоятельной работы, внимания, координации движений;
3.Воспитательные:
Воспитание у обучающихся аккуратности, трудолюбия, бережного отношения к сварочному оборудованию и инструментам; сознательности при выполнении работ. Пробуждение эмоционального интереса к выполнению работ.
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА
ОТКРЫТОГО УРОКА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБУЧЕНИЯ
ПО ТЕМЕ «СБОРКА И СВАРКА СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ БЕЗ
Разработал мастер п/о Шектыбаев Б.С.
п.Сарыколь 2015 г.
Урока производственного обучения
Тема программы: Сборка, дуговая наплавка и сварка пластин в нижнем положении сварного шва.
Тема урока: Сборка и сварка стыковых соединений без разделки кромок.
Тип урока: Урок формирования и совершенствования трудовых умений и навыков.
Вид урока: производственного обучения
1.Дидактические:
Формирование и усвоение приемов сборки и сварки пластин в нижнем положении сварного шва, обеспечивая провар основного металла. Усвоение технологии выполнения дуговой сварки; подбор режима сварки и сварочных материалов. Формирование у обучающихся профессиональных навыков при выполнении сварки.
2.Развивающие:
Развитие навыков самостоятельной работы, внимания, координации движений;
3.Воспитательные:
Воспитание у обучающихся аккуратности, трудолюбия, бережного отношения к сварочному оборудованию и инструментам; сознательности при выполнении работ. Пробуждение эмоционального интереса к выполнению работ.
Комплексно-методическое обеспечение:
Оборудование: сварочный выпрямитель, сварочный держатель электрода, маска, электроды УОНИИ 13/55, 0 3 мм, металл ВСтЗсп, мультимедийный проектор.
I. Организационный момент (2 мин.)
Приветствовать обучающихся: Принять доклад дежурного о готовности группы к уроку. ( готовность к уроку; присутствие учащихся; внешний вид).
Выполнить запись в журнале.
Вводный инструктаж (50 мин.)
3. Опрос – актуализация (5 мин.)
Дать определение, что такое режим сварки? (Под режимом сварки понимают совокупность условий, создающих устойчивое протекание процесса сварки, а именно: стабильное горение сварочной дуги, получение сварных швов необходимых размеров, формы и качества.)
Как правильно выбрать режим сварки? Прежде всего, в зависимости от толщины металла и типа сварного соединения выбирают диаметр электрода.
Затем выбирают необходимую силу тока, которая в основном определяется диаметром электрода, но зависит также от толщины свариваемого металла, типа соединения, скорости сварки, положения свариваемого шва в пространстве, покрытия электрода и его рабочей длины.
Дать краткую характеристику основным режимам сварки: выбор силы сварочного тока св. Выбор диаметра электродов? Силу сварочного тока выбирают в зависимости от марки и диаметра электрода, при этом учитывают: положение шва в пространстве, вид соединения, толщину и химический состав свариваемого металла, температуру окружающей среды. Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла, типа сварного соединения, положения шва в пространстве, размеров детали, состава свариваемого металла.
Назвать источник питания сварочной связи (ссылка на многопостовой выпрямитель и балластный реостат, расположенных в сварочной мастерской)? (ВКСМ -1001.)
Решение карточек-заданий, тестов.
1. Какие условия повышают опасность поражения электрическим током?
а) влага на оборудовании и одежде электросварщика
б) использование при работе резиновых перчаток
в) работа на заземленном сварочном аппарате
2. Какой инструмент предназначен для удаления шлаковой корки?
а) молоток и зубило
в) шлифовальный круг, закрепленный на пневмомашине
3. Как называется дефект, представляющий собой продолговатые углубления (канавки), образовавшиеся в основном металле вдоль края шва?
а) непровары б) прожоги в) подрезы
1. Кабина сварочного поста должна иметь высоту:
а) не менее 1,50 м б) не менее 2 м в) не менее 4 м
2. Цель подготовки (зачистки) кромок под сварку:
а) получение характерного металлического блеска
б) получение качественного сварного шва
в) получение заданных геометрических размеров кромки
3. К каким дефектам относятся трещины, поры?
а) к наружным б) к внутренним в) к наружным и внутренним
1. При какой величине электрический ток считается смертельным?
а) 0,005 А б) 0,1 А в) 0,025 А
2. Какой инструмент используется для проверки величины зазора при сварке стыкового соединения?
а) штангенциркуль б) угольник
в) набор щупов г) линейка
3. Заварка кратера производится следующим образом:
а) резким обрывом дуги б) плавным обрывом дуги
1. Выбор силы сварочного тока зависит от:
а) марки стали и положения сварки в пространстве
б) толщины металла, диаметра электрода, марки стали и положения в пространстве
в) диаметра электрода, марки стали детали и положения сварки в пространстве
2. Сварочный выпрямитель относится к:
а) оборудованию для сварки
б) сварочной оснастке
в) приспособлениям для сварки
3. Выбрать правильный ответ:
а) при недостаточном токе дуга горит более устойчиво, электрод плавится быстро
б) при недостаточном токе дуга горит не устойчиво, электрод плавится медленнее
1. Какие условия повышают опасность поражения электрическим током?
а) влага на оборудовании и одежде электросварщика
б) использование при работе резиновых перчаток
в) работа на заземленном сварочном аппарате
2. Какой инструмент используется для проверки величины зазора при сварке стыкового соединения?
а) штангенциркуль б) угольник
в) набор щупов г) линейка
3. К каким дефектам относятся трещины, поры?
а) к наружным б) к внутренним в) к наружным и внутренним
Формирование практических знаний и способов действий (25 мин.) Изложение нового материала.
4.1 Правила безопасности ведении электросварочных работ
4.2 Подготовка стыкового соединения без разделки кромок к сварке.
4.3 Сварка пластин без разделки кромок.
4.4 Демонстрация видеофрагментов
Закрепление материала вводного инструктажа (5 мин.)
Опрос учащихся, с последующим закреплением материала в процессе производственного обучения с личным показом мастера.
Подготовка металла перед сваркой, дуговая сварка пластин в нижнем положении шва. Стыковое соединение пластин.
Выдача заданий обучающимся для работы на текущем инструктаже.
III. Текущий инструктаж (4 ч. 30 мин.)
Самостоятельная работа обучающихся по закреплению и совершенствованию знаний и умений, формированию навыков выполнения процесса сварки.
Целевые обходы:
Проверка организации рабочего места.
Проверка соблюдения правил техники безопасности.
Индивидуальная демонстрация приемов подготовки, сборки, прихватки и сварки пластин в нижнем положении.
Проверка правильности выполнения процесса сварки и уяснения вводного инструктажа.
Самое элементарное, что нужно знать начинающему сварщику, это то, как соприкасаются между собой сварные детали. В зависимости от проектного положения, по правилам ГОСТ и СНиП существуют разные виды сварных соединений, как показано на рисунке ниже. Это касается не только пластин, но и уголков, швеллеров, труб, квадратов и других прокатных изделий.
Ни одно более-менее серьезное строительное производство не обходится без применения ручной электродуговой сваркой низкой и средней мощности. В меньшем количестве случаев (когда нет доступа к электричеству) виды сварных швов выполняются газопламенной ручной сваркой, которая менее распространена по причине ее большей громоздкости.
В любом случае, мало знать и уметь пользоваться сварочным аппаратом для того, чтобы сварить те или иные детали. Важно знать, какие бывают виды сварного шва, то есть, как производить обработку кромок деталей для их состыковки, фиксации в том или ином пространственном положении и дальнейшей их сварки.
Как правило, тот или иной вид шва сварного соединения формируется при помощи электроинструмента – болгарка с двумя типами кругов: отрезной по металлу и угловой шлифовальный. Первый предназначен для обрезки детали под тем или иным углом, второй – для обработки, их отрезных поверхностей, шлифованию, чтобы они ровно прилегали друг к другу. Кроме того, сам сварочный аппарат способен работать в режиме резки.
Способы разделки швов стыковых сварных соединений
В данном случае обе детали соединяются торцами, которые заранее специальным образом обрабатывают, либо оставляют необработанными. Это зависит от толщины металла деталей, стыковое соединение которых предполагается выполнить.
Также стоит обратить внимание (рис) на то, что может быть обработан торец только одной детали, что позволяет уменьшить расход металла, сварочной проволоки при солидной толщине деталей. Кроме этого, виды стыковых соединений могут быть обработаны с одной стороны – для односторонней сварки и с двух сторон – для двусторонней сварки.
Соединение без разделки не обрабатывается каким-либо образом, только возможно убираются зазубрины, неровности и шероховатости, чтобы совершить состыковку с зазором не более 2 мм, как положено по ГОСТ. Бывает односторонним и двухсторонним, соответственно рассчитано на сварные стыковые соединения деталей, толщина металла которых не превышает 4 мм и 8 мм соответственно.
Соединение со скосом торцов выполняется во многих вариациях, как показано на рис. Это может быть и односторонний ровный/овальный скос кромки, и двусторонняя разделка, так называемый V-образный, U-образный скос. Применяются все эти типы стыковых соединений для деталей с толщиной металла 4-25 мм с зазором 1-2 мм.
Соединение с двусторонней разделкой имеет смысл выполнять при толщине свариваемой детали от 12 мм, так как именно с этой величины начиная можно заметить снижение расхода материала для сварки, металла. При этом и сама сварка стыковых соединений происходит быстрее, чем в случае с односторонней разделкой кромок по V-образному или U-образному способу, а расход сварочных материалов уменьшается в два раза как минимум.
Способы разделки швов тавровых сварных соединений
Соединение без разделки сваривается с двух сторон и применяется для деталей одинаковой толщины металла, не превышающей 10 мм. Никакой особой обработки кромки перпендикулярно расположенной детали не применяется, лишь шлифование при необходимости для плотного прилегания кромки к плоскости (до 2 мм зазор). Важно учесть, что сварка тавровых соединений без разделки отличается в случае, если перпендикулярно расположенная (вертикально стоящая) деталь имеет меньшую толщину, чем вторая, горизонтально примыкающая. Просто электрод ставят под углом 60 градусов к более толстой детали, что способствует большему ее плавлению.
Соединение с разделкой выполняется в случае, если требуется особо прочный шов и тавровое сварное соединение имеет перпендикулярно размещающуюся (вертикально стоящую) деталь, толщина металла которой больше, чем 10 мм (как минимум — 8 мм). Это может быть и одностороння и двусторонняя разделка, при этом кромку обрезают прямолинейно, под углом 45 градусов. Так, сварка большой толщины деталей происходит в несколько слоев, пока не заполнится все около разделочное пространство.
Способы разделки швов сварных соединений внахлест
В случае, когда производится соединение внахлест, одна деталь располагается на другой, сварка происходит по кромкам обеих деталей. При этом разделки кромок не предусматривается технологически, лишь подготовка для плотного прилегания одной плоскости ко второй. Соединяются детали двумя сварными швами, которые связывают кромки с ближе лежащими плоскостными поверхностями.
Соединение с усилением выполняется при особых требованиях к прочности, а также при большой толщине металла свариваемых изделий. На рисунке показано сварное соединение внахлест с дополнительными сварными креплениями, которые получают путем прогревания нижней и проплавления верхней детали, а также те, которые заранее пропиливают в месте сварного соединения. Кроме вспомогательных креплений, в редких случаях они могут также выполняться без лобовых швов при небольшой толщине изделий, но в таком случае на особую прочность не стоит рассчитывать.
Способы разделки швов угловых сварных соединений
Данное соединение отчасти похоже на тавровое из-за перпендикулярно размещенных сварных деталей. Подобно тавровому, угловое соединение обрабатывается лишь одной стороной кромки, вторая также участвует в сварном процессе, но разделке не подвергается, лишь ровной обрезке строго под 90 градусов и шлифовке от заусениц, зазубрин и т. д., остальных деффектов.
Соединение без разделки кромки, как показано на рис, производится со смещением детали из-под заподлицо второй кромки. При этом сварочный шов соединяет оба торца с наружной стороны, но угловые сварные соединения могут также быть дополнительно усилены и вторым швом, выполненным с внутренней стороны угла. При этом второй шов сваривает внутренние плоскости деталей, при этом увеличивается расход материала для сварки и время сварки, но получается крепчайшее сварное соединение.
Соединения с разделкой кромки применяются в случае большой толщины деталей, как и при тавровых соединениях. Односторонняя или двусторонняя разделка кромки нужна в случае, если выполняется сварка угловых соединений деталей с толщиной от 8 мм до 25 мм. При односторонней разделке выходит очень глубокий шов, в связи с этим сварку производят в 2-3-4 слоя. Двусторонняя V-образная сварка куда более экономичная и быстрая в производстве во многих случаях.
Это была статья про подготовку и состыковку сварных соединений под ручную сварку – малейшая крупинка в познании процессов сварочного производства. Отдельной темой является то, как виды сварных соединений и швов, описанных ранее, произвести тем или иным типом сварки.
Читайте также: