Технология сварки наплавки труб

ГОСТ Р 59023.3-2020 Сварка и наплавка оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Режимы сварки и наплавки

Текст ГОСТ Р 59023.3-2020 Сварка и наплавка оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Режимы сварки и наплавки

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СВАРКА И НАПЛАВКА ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ АТОМНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Режимы сварки и наплавки

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Государственной корпорацией по атомной энергии «Росатом»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 322 «Атомная техника»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 декабря 2020 г. № 1290-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. Nt 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок— в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.nj)

© Стандартинформ. оформление. 2021

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и рас* пространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническо* му регулированию и метрологии

Содержание

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины, определения и обозначения

4 Общие положения

5 Параметры режимов автоматической сварки деталей из сталей под флюсом

в Параметры режимов автоматической аргонодуговой сварки деталей из аустенитных сталей

7 Параметры режимов автоматической аргонодуговой импульсной сварки неплавящимся

электродом при выполнении корневого валика шва неповоротных стыковых сварных соединений деталей из сталей аустенитного класса и железоникелевых сплавов

8 Параметры режимов автоматической аргонодуговой сварки неплавящимся электродом

при выполнении непоэоротных стыковых сварных соединений труб из сталей аустенитного класса и железоникелевых сплавов

9 Параметры режимов автоматической аргонодуговой сварки неплавящимся электродом методом автоопрессовки при выполнении неповоротных стыков сварных соединений

деталей из сталей аустенитного класса и железоникелевых сплавов

10 Параметры режимов автоматической аргонодуговой сварки неплавящимся электродом методом последовательного проплавления при выполнении неловоротных стыковых

сварных соединений деталей из сталей аустенитного класса и железоникелевых сплавов

11 Параметры режимов автоматической аргонодуговой сварки неплавящимся электродом

при выполнении неповоротных стыковых сварных соединений труб

12 Параметры режимов ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом

13 Параметры режимов ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом в импульсном

режиме трубопроводов из сталей аустенитного класса

14 Параметры режимов полуавтоматической сварки в смеси защитных газов плавящимся

электродом трубных деталей из сталей аустенитного класса

15 Параметры режимов электрошлаковой сварки

16 Параметры режимов антикоррозионной и предварительной наплавок кромок лентами

из аустенитных сварочных материалов под флюсом

17 Параметры режимов ручной дуговой антикоррозионной наплавки покрытыми электродами

и предварительной наплавки кромок аустенитными сварочными материалами

18 Параметры режимов ручной дуговой наплавки покрытыми электродами уплотнительных

и направляющих поверхностей деталей из сталей

19 Параметры режимов автоматической дуговой наплавки порошковыми проволоками

под флюсом АН-26П уплотнительных и направляющих поверхностей деталей из сталей

20 Параметры режимов автоматической аргонодуговой наплавки плавящимися порошковыми

проволоками уплотнительных и направляющих поверхностей деталей из сталей

21 Параметры режимов ручной аргонодуговой наплавки уплотнительных и направляющих

поверхностей деталей из сталей

22 Параметры режимов плазменно-порошковой наплавки уплотнительных и направляющих

поверхностей деталей из сталей

23 Параметры режимов наплавки уплотнительных поверхностей из титановых сплавов

в защитной камере

24 Параметры режимов автоматической аргонодуговой сварки неповоротных стыков титановых

груб в защитной камере

25 Параметры режимов автоматической аргонодуговой импульсной сварки титановых труб

26 Параметры режимов ручной аргонодуговой сварки стыковых и угловых соединений

титановых труб в защитной камере

27 Параметры режимов ручной аргонодуговой сварки деталей и узлов из титановых листов

28 Параметры режимов ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом деталей

из алюминиевых сплавов

29 Параметры режимов автоматической аргонодуговой сварки неллавящимся электродом

деталей из алюминиевых сплавов

30 Параметры режимов полуавтоматической аргонодуговой сварки плавящимся электродом

деталей из алюминиевых сплавов

31 Параметры режимов автоматической аргонодуговой сварки плавящимся электродом

деталей из алюминиевых сплавов

32 Значение расхода защитного газа для обеспечения поддува или подачи в камеру

Введение

Настоящий стандарт, входящий в комплекс стандартов «Сварка и наплавка оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок», устанавливает требования к применению сварочных материалов для выполнения сварных соединений и наплавок.

ГОСТ Р 59023.3—2020

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СВАРКА И НАПЛАВКА ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ АТОМНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Режимы сварки и наплавки

Welding and surfacing of equipment and pipelines of nuclear power ptants. Modes of welding and surfacing

Дата введения — 2022—02—01

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на сварку и наплавку оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок, подпадающих под действие требований федеральных норм и правил в области использования атомной энергии [1] и [2].

1.2 Настоящий стандарт устанавливает требования к параметрам режимов сварки и наплавки при изготовлении, монтаже и ремонте оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок.

2 Нормативные ссылки

8 настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 3.1109 Единая система технологической документации. Термины и определения основных понятий

ГОСТ Р 50.04.03 Система оценки соответствия в области использования атомной энергии. Оценка соответствия в форме испытаний. Аттестационные испытания технологий сварки (наплавки)

ГОСТ Р 58721 Соединения сварные из сталей марок 10ГН2МФА. 15Х2НМФА деталей оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Требования к сварке, наплавке и термической обработке

ГОСТ Р 58904 Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Общие термины

ГОСТ Р 59023.1 Сварка и наплавка оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Материалы, применяемые для выполнения сварных соединений и наплавок

ГОСТ Р 59023.2 Сварка и наплавка оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Основные типы сварных соединений

ГОСТ Р 59023.4 Сварка и наплавка оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Подогрев при сварке (наплавке)

ГОСТ Р 59023.5 Сварка и наплавка оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Термическая обработка сварных соединений и наплавленных деталей

ГОСТ Р 59023.6 Сварка и наплавка оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Наплавка уплотнительных и направляющих поверхностей

ГОСТ Р ИСО 857-1 Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения

ГОСТ Р ИСО 17659 Сварка. Термины многоязычные для сварных соединений

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого

стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение. в котором дана осыгвса на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и обозначения

3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 3.1109. ГОСТ Р 58904. ГОСТ Р ИСО 857-1 и ГОСТ Р ИСО 17659.

3.2 В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

S — номинальная толщина детали или сборочной единицы:

h —длина шага перемещения электрода;

d —диаметр сварочной проволоки;

U — напряжение на дуге;

V — скорость сварки/наплавки;

N — номер (число) прохода;

d„ — диаметр вольфрамового электрода;

dfi — диаметр присадочной проволоки;

Vfi — скорость подачи проволоки;

О — расход защитного газа;

Т- — время импульса;

Тр — время горения дуги до начала перемещения электрода;

D — номинальный диаметр свариваемых труб:

DH — наружный диаметр свариваемых труб;

f — частота колебаний;

Тг — время задержки электрода у кромки:

Ve — скорость колебания электрода.

4 Общие положения

4.1 В настоящем стандарте указаны категории сварных соединений в соответствии с [3].

4.2 При выборе сварочных материалов, типов сварных соединений, слособов сварки, параметров подогрева при сварке и наплавке, термической обработке сварных соединений и наплавленных деталей, наплавке уплотнительных и направляющих поверхностей следует руководствоваться требованиями (2]. ГОСТ Р 59023.1. ГОСТ Р 59023.2. ГОСТ Р 59023.4. ГОСТ Р 59023.5. ГОСТ Р 59023.6 и ГОСТ Р 58721.

4.3 Допускается применять режимы сварки и наплавки отличные от параметров настоящего стандарта указанные в технологии сварки (наплавки), аттестованной в соответствии с ГОСТ Р 50.04.03.

4.4 Характеристики тока (род и полярность) выбирают в соответствии с требованиями (2] и параметрами используемого при сварке оборудования, сварочных материалов и металла свариваемых деталей.

4.5 При выполнении сварки титановых и алюминиевых сплавов необходимо обеспечить защиту зоны сварки в соответствии с требованиями [2].

4.6 При выборе параметров расхода защитного газа следует руководствоваться требованиями (2] и настоящего стандарта.

5 Параметры режимов автоматической сварки деталей

из сталей под флюсом

5.1 Параметры режимов автоматической сварки деталей из сталей под флюсом приведены в таблице 5.1.

Читайте также  Технология применения пластиковых труб для устройства инженерных систем ао дкс

Как варить трубы электросваркой, полуавтоматом, газом

При монтаже магистралей, инженерных сетей часто используется сварка трубопроводов электродуговым или газовым оборудованием. Электросварка труб производится ручным методом и с применением полуавтоматов. Выбор присадки производится по марке стали трубного проката. Учитывая технологические особенности, трубопроводы низкого давления можно монтировать самостоятельно.

Особенности сварки труб

При сварке стальных трубопроводов чаще применяют газовую и электросварку. При монтаже трубных конструкций высокого давления к электродам и присадочной проволоке предъявляются особые требования. Слойность соединений зависит от толщины стенки:

  • до 3 мм включительно заваривают стык за один раз;
  • свыше 3-х до 6 мм нужно делать две проходки;
  • свыше 6-ти до 12 мм – создают трехслойное соединение;
  • свыше 12 мм лучше проходить стык не менее 4 раз.

В технологии сварки труб есть отличительные особенности выбора рабочего тока:

  • ампераж выбирают по диаметру электрода, умножают показатель на 35 (3 мм – 105 А, 4 мм – 140 А);
  • при сварном соединении труб с толщиной стенки меньше 4 мм, ток свыше 150 А не устанавливают;
  • между электродом и прокатом поддерживают расстояние, равное толщине электрода плюс 1 мм;
  • тонкостенный прокат варят в одну непрерывную проходку, проворачивая прокат, толстостенный допускается варить участками до 15 см длиной;
  • вертикальные и неповоротные соединения варят в два этапа;
  • ванна расплава располагается в 30° от верхней точки.

Валик финишного слоя должен выступать над трубой до 3 мм. Качество соединения проверяется после каждой проходки, когда снята окалина.

Как правильно и ровно сварить трубопровод

  1. Встык, трубы плотно сдвигают, зазор заполняют расплавленным металлом. Тонкостенные зазоры сразу заполняют полностью. Когда сваривают две трубы толще 3 мм, делают несколько встречных проходок, каждый раз начиная шов с разных мест.
  2. Внахлест, такой метод соединения удобен для разнотолщинных трубных заготовок. При такой сварке металлических труб валик образует плавный переход с одного диаметра на другой.
  3. Под углом сваривать трубу электросваркой удобно в нижнем положении. В верхнем используют газосварку.
  4. Тавровое соединение образуется, когда трубопровод разветвляется или одну ветку магистрали врезают в другую.

Между собой трубные заготовки сначала соединяют в нескольких точках, чтобы стык не расходился. Этот процесс называется сборкой. Затем проваривают весь шов.

Подготовка труб под сварку

Помимо очистки и обезжиривания поверхности кромки толще 3 мм скашивают, чтобы стык плотностью заполнился горячим металлом. Разделка кромок под сварку проводится аналогично плоским деталям, под острым углом. Тонкие трубные заготовки при необходимости обрабатывают резаком, чтобы были ровные стыки.

Способы сварки труб

Для сварного соединения труб чаще применяют три способа:

  • Электродуговая бывает трех видов:

— ручная с использованием плавящихся электродов;

— с применением полуавтомата в среде углекислого газа, дуга создается тугоплавким электродом, для наплавочного слоя используют присадочную проволоку;

— под слоем флюса, его наносят на прокат с защитными покрытиями.

  • Электрошлаковая, благодаря толстому слою шлака шов не окисляется.
  • Газовая, нагрев обеспечивается сжиганием ацетилена, поступающего в рабочую зону из горелки.

Еще бывает контактная, ультразвуковая, термомеханическая сварка.

Газовая сварка

Метод применим в полевых условиях, когда магистрали прокладывают вдалеке от источников тока или когда нельзя сварить трубы электросваркой: прокат нельзя повернуть, прокрутить при образовании соединения. Наполненность швов при газовой выше, чем при электродуговой. Металл меньше подвергается температурному воздействию, риск возникновения внутренних напряжений в металле незначительный.

При сварке труб газом используют ацетилен или газогенератор, температура в рабочей зоне выше при сгорании баллонного ацетилена. Присадочная проволока марки UTP подается так, чтобы она ложилась на раскаленный металл. Для стыкового соединения 3-х мм стенок разделки кромок не требуется, у толстостенного проката кромки срезают под углом.

Оцинкованный монтируют с применением флюса HLS-B, концентрацию кислорода в газовой смеси увеличивают. После работы дополнительная противокоррозионная защита швов не проводится.

Метод ручной дуговой электросварки

Чтобы правильно варить трубу электросваркой, нужно учитывать технологию. Число проходок зависит от толщины проката, состав электродов и обмазки подбирают под вид марки проката. При сварке труб большого диаметра перед нанесением последующего слоя с металла сбивают окалину, проковывают соединение. Направленность наплавки меняют – четные швы делают противоположно нечетным. Многое зависит от первого соединения, он делается не спеша, при контроле валика проверяют металл на трещины. При обнаружении дефектов участок неровного шва вырубается, на его месте создается новый со смещением от 15 до 30 мм. Для финишного слоя выбирают электроды с толстой обмазкой.

Выбор электродов

Для сварки стальных труб электродуговым методом диаметр электродов выбирают по толщине монтируемого проката. Важно учитывать особенности электродного стержня, обмазки. Особенности электродов, применяемых для монтажа трубопроводов:

  • Электродами МР-3, АНО-21, АНО-24 варят швы, не испытывающие высокого давления (дренажные системы, сточные трубопроводы), где скорость потока незначительная. Работать можно на переменном токе.
  • Универсальные УОНИ рекомендуют использовать начинающим, они хорошо проваривают металл, образуют прочное соединение. Для большого объема электродуговой сварки они не эффективны из-за невысокой скорости образования шва, необходимости постоянного контроля дуги.
  • LB-52U – электроды японских производителей используют для монтажа технологических и магистральных трубопроводов, рассчитанных на высокое давление. Для LB-52U характерно ровное горение даже при небольшом «провисании» напряжения в сети.
  • Электроды швейцарской компании ESAB отличаются хорошим качеством шва, ручная дуговая сварка газовых магистралей высокого давления нередко проводится ими. ОЗС 12 применяют для низкоуглеродных сталей, ОК 46 — универсальные. На токе любой полярности варят ОК 53.70 и ОК 74.70, в обмазке содержится защитный флюс, сдерживающий окисление ванны расплава.
  • Отечественное ЛЭЗ ЛБгп применяют для финишного слоя на стыковых соединениях толстостенного трубного проката, для сварки тонкостенных труб.
  • Э42А, УОНИИ-13/45, Э-09Х1МФ применяют при монтаже теплосетей из легированных сталей, толстая обмазка типа Д образует шлаковый слой, защищающий расплавленный металл от окисления.

От электродов во многом зависит безаварийность эксплуатации трубопроводных сетей. Сталь стержня должна соответствовать марке стали проката, вид покрытия определяет степень защиты ванных расплава.

При выборе способа монтажа технологического трубопровода или инженерных сетей учитывают толщину проката, марку стали, рабочую нагрузку на металл. Толстые стенки варят многослойными швами с предварительной разделкой кромок. Тонкостенный прокат достаточно очистить перед проведением работ. Имея сварочный аппарат, заварить стыки можно самостоятельно.

Технология электродуговой сварки и наплавки

Сварка (наплавка) цветных металлов со сталью представляет определенную трудность. Например, при сварке латуни со сталью газовой сваркой происходят выгорание и испарение цинка в металле шва и ухудшение его качества (пористость и понижение прочности). Кроме того, пары цинка насыщают окружающее пространство, что вредно для здоровья человека.

Технологический процесс сварки латуни со сталью угольной дугой предложен новаторами завода «Электроаппарат» Н. М. Цыбульским, В. И. Кузьмичевым и И. О. Чечисом. Этот процесс обеспечивает высокое качество сварного соединения и уменьшение выделения вредных паров цинка при сварке латуни со сталью.

Особенности предложенной технологии состоят и следующем:

1. Сварка производится графитовым электродом диаметром до 10 мм. Электрод рекомендуется затачивать на конус.

2. В качестве присадочного металла применяется легкоплавкая бездымная латунь марки ЯК-62-05.

3. Присадочная проволока покрывается флюсом, состоящим из 25—30% буры и 70—75% борной кислоты. Перед нанесением флюса горячим способом присадочная проволока нагревается газовой горелкой до вишневого цвета, посыпается смесью буры и борной кислоты, а затем подогревается еще раз. При холодном способе присадочный материал вначале окунается в жидкое стекло, после чего посыпается смесью и просушивается на воздухе.

4. Сварка ведется постоянным током прямой полярности при длине дуги, равной в среднем 2—5 мм. Величина сварочного тока устанавливается для катета шва 5 мм в 270—300 А, а для шва 4 мм—-250—275 А.

5. При сварке изделие располагают под углом 5- 10, электрод наклоняют на угол 75—90° к оси шва, а присадочную проволоку на угол 30° в противоположную сторону. Сварка производится справа налево.

6. Наложение шва осуществляется при равномерном колебательном движении электрода — с соответствующими движениями присадочного материала.

При сварке латуни рабочее место должно быть оборудовано хорошо действующей местной вентиляцией. Наиболее удобно производить сварку на столе с решеткой, оснащенном системой вытяжки газа вниз, что обеспечивает лучшую видимость формируемого шва.

На электрододержатель рекомендуется устанавливать козырек для защиты руки от тепла дуги.

Сварка графитовым электродом значительно улучшает качество и внешний вид сварочных швов, а также повышает производительность труда.

Годовая экономическая эффективность от внедрения составляет 10 тыс. рублей.

Способ наплавки оловянистой бронзы на сталь. При наплавке медных сплавов непосредственно на сталь происходит проникновение цветного металла в сталь. Для исключения этого явления существует ряд способов: наплавка промежуточного слоя на сталь, создание полей сжимающих напряжений в поверхностном слое стали и др. Однако такие способы снижают в 2—3 раза усталостную прочность наплавленных изделий.

С целью исключения указанного недостатка группой новаторов предложен новый способ наплавки оловянистой бронзы на сталь (авт. свид. № 548391), который состоит в следующем. На поверхность стали предварительно наплавляют слой кремнистой бронзы или латуни. Эти сплавы образуют диффузионную прослойку в зоне наплавки, которая при последующей наплавке оловянистой бронзы препятствует ее проникновению в сталь. Чтобы прослойка в процессе наплавки оловянистой бронзы не расплавлялась, толщина ее должна быть не менее 2—3 мм.

Способ сварки сталеалюминиевых трубных переходников встык. В энергетике и других областях техники находят применение трубопроводы из стали и алюминия. Соединение труб из разнородных металлов производится аргоно-дуговой сваркой неплавящимся (вольфрамовым) электродом.

Читайте также  Труба стальная изолированная пенополиуретаном вес

Новаторы Ленинградского кораблестроительного института Г. А. Бельчук и Б. А. Кох разработали способ сварки сталеалюминиевых трубных переходников встык (авт. свид. № 484944) взамен ранее применявшегося способа сварки внахлестку.

Особенностями предложенного способа являются:

а) несимметричная разделка кромок с углом скоса стальной детали в 1,5—2 раза больше алюминиевой;

б) многопроходная двусторонняя наплавка с предварительным подогревом. Толщина алюминиевой заготовки выбирается в 2 раза больше стальной.

Трубы, вначале подвергается предварительной обработке: стальную трубу очищают и алитируют на длине 100—150 мм, а алюминиевую — обезжиривают, травят и пассивируют. Затем производят разделку кромок стальной трубы 3 под углом 70°, а алюминиевой 1 — под углом 40°, как показано на рис. 24.

Перед сваркой трубы собирают с зазором 1,5—2 мм и подогревают до 100—120° С.

Наплавку металла выполняют таким образом. Внутренний шов 4 образуют в последовательности а, b, с, а наружный шов 2 — d, е, f, g, h. После сварки усиление сварного шва удаляют путем проточки с двух сторон.

Разработанный способ сварки обеспечивает повышение качества соединения сталеалюминиевых труб.

Рис. 24. Схема сварки сталеалюминиевых трубных переходников встык.

Способ восстановления ножей пресс-ножниц наплавкой. В производственном объединении «Кировский завод» внедрен способ восстановления ножей пресс-ножниц наплавкой, позволяющей заменить трудоемкую операцию проточки ножей и продлить их срок службы.

Перед наплавкой изношенные участки разделываются фрезерованием. Сварку производят электродами марок УОНИ 13/4 ХЮВ5МФС и ЭН-60М с предварительным подогревом ножей в печи до температуры 350— 400° С.

Режим наплавки электродами диаметром 5 мм следующий:

После наплавки ножи подвергают механической обработке. Опыт эксплуатации восстановленных ножей показал, что стойкость их не ниже стойкости новых.

Годовой экономический эффект от внедрения наплавки составил около 20 тыс. рублей.

Автоматическая сварка под флюсом с применением порошкообразного присадочного материала. В центральной сварочной лаборатории треста «Союзпромбуммонтаж» разработаны рекомендации по производству автоматической электродуговой сварки под флюсом с применением порошкообразного материала для стыковых соединений листовых металлоконструкций толщиной до 30 мм. В результате исследований и внедрения данного способа сварки выявлены большие преимущества его перед обычной сваркой под флюсом, которые состоят в следующем:

1) отпадает операция разделки кромок свариваемых листов независимо от толщины металла;

2) сварочное соединение выполняется двусторонней сваркой за два прохода;

3) отпадает необходимость во флюсовой подушке, которая заменяется временной стальной подкладкой;

4) уменьшается расход сварочной проволоки в среднем на 60%;

5) повышается в 2—2,5 раза производительность подготовительных и сборочно-сварочных работ;

6) снижается в 2 раза и более себестоимость выполнения 1 пог. м шва;

7) повышается качество сварки (отсутствуют прижоги, улучшается формирование шва, повышаются механические свойства сварного соединения).

Рекомендации включают требования к сварочным материалам, флюсу и присадочным материалам, а также к подготовке листов под сварку.

Сварочная проволока поступает на сварку в очищенном от грязи, масла и краски виде, а флюсы (АН-348А или АН-26) должны быть прокалены при температуре 200—250° С в течение 1 —1,5 ч.

Порошкообразный присадочный материал (ППМ) изготавливается . из электродной проволоки марок Св-08А, Св-08Г2С, Св-08ГА и др. диаметром 1—2 мм.

При изготовлении порошка из присадочного материала необходимо, чтобы длина’ каждой крупинки не превышала диаметра проволоки, за исключением проволоки диаметром 2 мм, где эта длина должна быть не более 1 мм. В табл. 2 даны рекомендации по выбору марки ППМ для различных марок металла свариваемых листов.

Подлежащие сварке листы после очистки кромок от грязи, ржавчины и масла собираются с требуемым зазоров в стыке, а на концах соединений прикрепляются входные и выходные пластины, равные толщине свариваемых листов. Со стороны, противоположной основному шву, рекомендуется устанавливать прихватки длиной 40—50 мм.

Во избежание высыпания порошка или крупки в зазор между кромками под свариваемый стык подкрадывается металлический лист или полоса. ППМ засыпается в зазор между кромками в требуемом объеме. Например, ППМ из проволоки диаметром 1,0—1,5 мм засыпается в зазор заподлицо. Сварка с использованием ППМ производится в два прохода. При выполнении второго прохода со стороны, противоположной первому, необходимо производить расчистку корня шва электрошлифовальной машиной с кругами толщиной 3 мм.

Для сварки может быть применено стандартное оборудование: автоматы ТС-17МУ, ТС-35, АДС-1000-2. В качестве источников питания можно использовать сварочные преобразователи ПСМ-1000-1, ПСМ-1000-4 и выпрямители ВКСМ-1000. Сварка производится на токах обратной полярности.

Описанные рекомендации могут быть также с большим эффектом применены при сварке в нижнем положении с односторонней или двусторонней -разделкой стыков, угловых швов балок и колонн больших сечений способом «в лодочку».

Таблица 2

Порошкообразный присадочный материал (ППМ) для различных марок металла свариваемых листов и электродной проволоки

Сварка труб — основные методы и способы сварки труб

Успех такого сложного соединения во многом зависит от правильного выбора способа сварки труб, который выбирают для конкретного вида металла.

В целом же лучшим вариантом для соединения труб признаётся электродуговая сварка.

Но это под силу только сварщику, имеющему хотя бы минимальный опыт работы. Новичку желательно сначала потренироваться.

При работе с трубами из толстого металла лучше использовать непрерывный способ сварки при токе в 40-60 ампер. Важно именно проварить металл, а не прорезать его. При этом электрод ведётся не очень быстро – иначе качество шва пострадает.

Прерывистую точечную сварку труб применяют при сваривании тонкостенных труб. Здесь необходимо строго следить за процессом, потому, что стенки легко проварить насквозь. Для соединения тонких труб лучше использовать полуавтоматы. Они работают с малой силой тока, обеспечивая отличное качество как непрерывного, так и точечного сварного шва.

Сварка труб ручной дуговой сваркой

Профессионалы советуют при сварке труб ручной дуговой сваркой делать тройной шов – он будет надёжнее одиночного. Наиболее удобно работать сварщику с поворачиваемой трубой. Сварка так называемых поворотных стыков производится следующим образом:

  • сначала соединяется одна четверть диаметра трубы;
  • потом трубу поворачивают на 180 градусов, и варится противоположный первому шву участок;
  • далее новый поворот и сварка второй четверти диаметра трубы;
  • после этого производится ещё одно вращение трубы, и соединяется оставшейся участок.

После очистки от окалины на первый шов наносят второй. Заключительный третий шов начинают наносить с противоположной стороны второму шву.

При сварке жёстко зафиксированной трубы применяется иная методика:

  • первый шов ведут снизу вверх до половины диаметра трубы, а потом опускается вниз, обратно к началу;
  • нанесение второго шва начинают также снизу, но ведут с другой стороны и в обратном направлении.

Другие способы сварки

Подобный способ сварки неповоротных стыков исключает непроваренные участки, и шов получается более надёжным. При выполнении третьего шва работают по схеме первого варианта.

Самое надёжное соединение даёт многослойная сварка. В некоторых случаях применяют сварку спиралью – очистив от окалины начальный шов, второй ведут параллельно валику первого.

Сварка медных труб

Выбор способа сварки медных труб зависит от назначения соединяемых труб, герметичности шва и иных характеристик. Применяют три метода сварки – электродуговую, контактную и газовую.

Наиболее перспективной признаётся электродуговая сварка с использованием неплавящегося электрода из вольфрама и присадочной проволоки, в состав которой добавлены раскислители.

В качестве защитного газа целесообразно использовать азот, потому что сварка получается дешёвой.

Однако при работе с тонкостенными медными трубами лучше применять аргон.

Сварка стальных труб

Самой востребованной остаётся сварка стальных труб – как в производстве, так и в быту. Здесь существенную роль играет квалификация сварщика. Что касается сварочного оборудования, то используются электросварки, газосварки и полуавтоматы.

Перед началом сварки проводят предварительную тщательную очистку кромок от загрязнений и окислов, затем снимают фаску, что позволит получить V-образную площадь, благодаря которой шов станет прочным и герметичным.

При сварке газовой горелкой достаточно одного шва. С целью исключения непровара окончание шва немного накладывается на начало. Сорт присадочного материала должен быть одинаковым с металлом свариваемой трубы.

А самыми распространёнными на сегодня являются электросварка и полуавтоматическая. В обоих случаях процесс начинается с подготовки свариваемых труб. Затем соединяемые части центрируют и равномерно прихватывают в трёх-четырёх точках.

Первый шов «тройкой». Важно заполнить фаску по высоте всего на две трети. После очистки шва от шлака и проверки качества работы, меняют электрод «четвёрку» и приступают к нанесению дополнительного шва.

Сварка оцинкованных труб

Специальная технология сварки оцинкованных труб позволяет соединять их, не нарушая цинкового покрытия. На место стыковки наносят флюс, который и обеспечивает защиту от выгорания покрытия. Под флюсовым слоем цинк сначала от воздействия тепла становится вязко-жидким, затем расплавляется, но не выгорает и не испаряется. По завершению сварки это обеспечивает защиту от коррозии.

При работе с оцинкованным материалом крайне важно наличие вентиляции. В противном случае от цинковых паров сварщик может «заработать» лёгочное заболевание или хуже того, задохнуться.

Сварка профильных труб

Основной способ сварки профильных труб – обычное соединение торцов встык. Выполняют её дуговым или газовым методом, но благодаря простоте и качественному шву больше распространён первый из них. Однако электросварка профильной трубы требует опыта работы сварщика, хотя бы небольшого.

Много зависит, к примеру, от правильного подбора электрода. Чем он толще, тем мощнее дуга. Излишне толстым электродом профильную трубу можно прожечь, а слишком тонким получить непрочный шов. Учитывая то, что для данного изделия характерная толщина составляет 1,5-5 мм, подойдут «двойка и «тройка».

Читайте также  Технология монтажа труба в трубу

При работе с профильными трубами важна скорость движения электрода по материалу. Если замедлиться, то есть риск прожечь деталь, при убыстрении – получить некачественный шов. Оптимальное движение подбирается опытным путём.

Сварка газовых труб

Настоящего профессионализма требует сварка газовых труб, которая довольно опасна. Работать нужно быстро и качественно.

Перед началом соединения обрабатывают кромки труб: очищают от загрязнений. Если труба толстостенная – больше 4 мм, то производят скос кромок для облегчения прогревания металла на месте контакта.

Практикуются два способа сварки газовых труб:

  • сварка слева направо. Применяют тогда, когда толщина металла больше 5-ти мм. Дуга направляется на уже приваренный участок, вместе с горелкой перемещается присадка. Вариант экономит расход газа и повышает производительность на 25%;
  • сварка справа налево. Здесь горелку продвигают по не приваренным участкам – присадочная проволока «идёт впереди паровоза». Лучший метод для работы с тонкостенными газовыми трубами.

Сварка трубопроводов

Способ электродуговой сварки трубопроводов часто применяют при монтаже или изготовлении технологических линий. Производятся они на постоянном или переменном токе.

Экономичным, а значит, более выгодным является сварка на переменном токе, потому что получается меньший расход энергии. Да и оборудование требуется более доступное.

Описание технологии сварки труб

Сварка труб – это очень частая технологическая операция при любых строительно-монтажных работах. Термические соединения крепче резьбовых и более герметичны.

Технология сварки труб

Все проблемы, связанные с технологией термического соединения, с выбором материалов и оборудования, с обеспечением безопасности сварочных работ регламентируются основным документом ГОСТ 16037 80. Изготовление стальных трубопроводов ведется несколькими способами. Бытовое соединение элементов без перехода, когда монтаж выполняется своими руками, проводится обычно инверторным аппаратом — это значительно упрощает тепловой процесс и обеспечивает безопасность.

Этот аппарат подключаются к домашней сети 220 В. Затем в нем повышается (инвертируется) частота тока, а который потом выпрямляется. Процесс скрепления ведется постоянным током. Для новичков это гораздо проще и безопасней. Качество соединения при этом не страдает. Цена такого устройства находится в пределах от 5 до 10 тысяч рублей. Работы по соединению начинаются с общих подготовительных. С самого начала нужно выбрать инструменты. Подбирается металл и покрытие инструментов — то, чем защищают шов.

В быту используются электроды, которые плавятся. Различные материалы применяются в обмазке для образования защищающего слоя. Сварные врезки бывают различных видов: встык, внахлест, тавровое (перпендикулярное), угловое. Трубы одного диаметра и с одинаковой толщиной стенки обычно скрепляются встык. Элементы разных диаметров соединяют между собой внахлест. При этом труба меньшего внешнего диаметра вставляется в большего диаметра.

Если трубы имеют одинаковый внешний диаметр, но разную толщину стенки, то тонкостенную слегка развальцовывают, и в нее вставляют толстостенную. Шов кладут поверх внешности обеих труб. Сборка сложных конфигураций ведется по чертежу. Для удобства работы отдельные детали после укладки зажимаются в специальном приспособлении струбцинами.

Тавровое соединение предполагает, что элементы соединяются под прямым углом (90 градусов). Угловым называется вариант, когда показатель равен, например, 45 градусам. Круглые трубы не большого диаметра варят единым швом, без отрыва инструмента от поверхности изделия. Если процедура началась в одной точке окружности, то она должна завершиться в этой же точке. Инструмент не должен отрываться от соединяемых деталей.

Соединение труб, диаметр которых больше 110 мм (большой диаметр), выполняется несколькими приемами и способом в несколько слоев. Последующие слои накладываются в противоположном к предыдущему направлении. Каждый слой необходимо отскребать от шлака. При необходимости, элементы, которые свариваются, приходится поворачивать. Угол поворота в диапазоне 60 – 110 градусов. Это удобная зона для сварщика. После каждого поворота варится только часть всего шва. Весь шов будет многослойным.

Если стыки неповоротные, то действие начинается с самой нижней точки. После сварки свежий шов укрывается термопоясом, чтобы обеспечить его изоляцию от воздействия внешних условий (неконтролируемого охлаждения с повышенной скоростью).

Качество сварного шва в неповоротном положении проверяется сначала визуально, потом с помощью специальной аппаратуры – дефектоскопов, а иногда и методом разрушающего контроля. Обязательно надо проследить, чтобы не было просвета между свариваемыми торцами трубы, чтобы весь шов был заполнен металлом.

Виды сварки труб

Сварка труб может, в зависимости от условий и масштаба работ, производиться различными способами:

  • газовая сварка сетей водопровода, теплоснабжения и газовых труб в квартирах жилых домов из полудюймовых стальных труб;
  • электродуговая ручная;
  • электрическая автоматическая или полуавтоматическая, специальным оборудованием – сварочный автомат или полуавтомат;
  • сварка стальных труб и нержавеющих (нержавейки) в среде аргона неплавящимся электродом, по-другому TIG-сварка;
  • орбитальная, на специальных автоматах с вольфрамовыми электродами в атмосфере аргона под управлением обучающихся программ компьютера;
  • индукционная, при которой металл нагревается электромагнитным полем;
  • обсадная, для повышения герметичности соединения.

Отдельное место в сварочных технологиях занимает соединение труб из цветных металлов (алюминиевых, медных и т.д.), металлопластиковых, квадратных и эмалированных труб. Эти работы имеют свои особенности. Для них подбираются специальные электроды или аппараты газовой сварки, а также режимы.

Медные трубы рекомендуется сваривать электродуговым типом в атмосфере азота. Электроды должны быть из вольфрамовой проволоки, в состав обмазки входят раскислители или среда углекислого газа. Тонкостенные трубы для бензопроводов лучше сваривать полуавтоматами. Соединение поли пропиленовых труб производится специальным паяльником.

Они получили заслуженную популярность в последнее десятилетие за упрощенную технику работы с ними, за долговечность и низкую стоимость. Обычно используется приспособление, которое в народе называют «утюг».

Сварочное оборудование для пластмассовых труб стоит в диапазоне примерно от 1000 рублей до 5000 рублей. Но при этом существуют и значительно дорогие аппараты, например, за 60000 рублей. Конечно, промышленные и магистральные трубопроводы варятся по совершенно другой технологии и на другом оборудовании. Ко всем сварочным работам допускаются лишь аттестованные сварщики.

Характеристики

Подробные характеристики процесса представлены в таблице:

Вид Способ Приспособления
Стальные, встык Электро, газовая Струбцина
Стальные, внахлест Электро, газовая
Стальные, под углом Электро, газовая
Стальные, разнотолщинной Газовая Подкладное кольцо
Орбитальная Электросварка На автоматах
Нержавейка Электросварка На автоматах
ПВХ Нагрев Утюг
Медные Электросварка Вольфрамовый электрод

Подготовка труб перед сваркой

Перед началом трубы требуется специально подготовить. Нужно проверить все геометрические размеры свариваемых труб; геометрическую форму торцов (круг, а не овал); отсутствие трещин, деформаций, надрывов; перпендикулярность плоскости среза к оси трубы; абсолютная чистота среза без следов масла и грязи (очистка ведется сначала металлической щеткой, затем растворителем).

Очистить нужно соприкасающиеся поверхности и примыкающую к будущему шву площадь металла. Для центровки используют подкладное кольцо, специальные приспособления и струбцины.

Оборудование и материалы для сварки труб

Материалы для сварки – это электроды и обмазки. Электроды бывают плавящиеся и неплавящиеся. Обмазки защищают свариваемый шов от окисления и шлаков. Сварочное оборудование очень разнообразно по номенклатуре, назначению и стоимости. Оно различное для электросварки и газовой сварки. Для электросварки — это сварочные аппараты, сварочные инверторы, держатели электродов и проволоки, кабели для подключения и для заземления, всевозможные соединители кабелей и клеммы.

Для газовой сварки необходимы баллоны с кислородом и ацетиленом, газовые горелки, газовые редукторы, приборы для контроля давления, обратные клапаны, ниппели, шланги, различные патрубки. Обратный клапан и предохранительный затвор защищают газовый баллон от проникновения пламени. Ниппель представляет собой переходник с резьбой для соединения шлангов.

При автоматической или автоматизированной сварке более точно выдерживаются нормы расхода электродов. Для защиты самого сварщика необходимы защитные маски, специальные очки, фуражка с козырьком, рукавицы и спецодежда. Все сварочное оборудование должно регулярно проходить планово-предупредительные ремонты (ППР).

Пошаговая инструкция процесса сварки

Технология сварки очень сложная, и поэтому требует тщательной подготовки, педантичного выполнения всех правил. Эти нормы вырабатывались годами трудом и опытом тысяч сварщиков. Они изложены в технологической инструкции.

Инструкция по выполнению работ при сварке:

  • Подготовка рабочего места.
  • Подготовка труб для сварки.
  • Подготовка сварочной аппаратуры.
  • Проверить сварочный аппарат, кабели и другое оборудование на исправность.
  • Провести разделку кромок.
  • Подготовить рабочие поверхности к сварке.
  • Подключить кабели к силовым разъемам в зависимости от выбора полярности сварки (+ на держатель электродов, — на массу: при обратной полярности).
  • Подключить сварочный аппарат к источнику питания.
  • Включить аппарат через кнопку (рычаг) включения.
  • Инверторный агрегат нужно размещать не ближе 2 м от стен;
  • Аппарат обязательно заземлить.
  • Убрать от места сварки все воспламеняющиеся предметы.
  • Сварку вести на металлическом столе (замена данного покрытия на любое другое запрещена).
  • Подключить инвертор либо к домашней сети 220 В, либо к сети 380 В. Если нет возможности подключиться к электросети, то придется подключаться к передвижному генератору, предварительно проверив сечение используемых проводов.
  • Проверить все электрические соединения.
  • Розжиг электрической дуги.

После выполнения подготовительных работ можно начинать сварку.

Сварка – это сложный технологический процесс, требования которого подразумевают наличие специального оборудования, материалов и квалифицированного персонала. В быту на простейшем оборудовании возможно выполнение несложных сварочных работ. Более того, в сети есть множество обучающих видео, которые можно посмотреть и сразу же приниматься за сварочные работы. Но в любом случае необходимо строжайшее соблюдение правил электро- и газобезопасности.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: