Технологія дугового зварювання у вуглекислому газі

Для отримання якісного зварного шва необхідна підтримка постійного вильоту електроду, стабільної довжини дуги, рівномірне переміщення пальника вздовж крайок заготовок із заданою швидкістю зварювання і, при необхідності, коливальні поперечні рухи електроду. Схеми виконання напівавтоматичного зварювання в середовищі вуглекислого газу зображені на рисунку 5.

а) б) в) г)

Рис. 5 Схеми розташування пальника та поперечних коливань електрода
при напівавтоматичному зварюванні у вуглекислому газі

Зварювання стикових і напускових з’єднань у нижньому положенні при товщині деталей 0,8…1,2 мм виконується при рівномірному поступальному переміщенні електроду (рис. 5 а). Метал товщиною до 3 мм у нижньому положенні зварюють без поперечних коливань електроду, а при товщині понад 3 мм здійснюють поперечні коливання електроду.

Стельові шви зварюють електродом діаметром 0,5 --1,4 мм "кутом назад" при мінімальних значеннях струму й напруги і при спрямуванні дуги на ванну рідкого металу (рис. 5 а).

Зварювання вертикальних швів деталей товщиною до 6 мм виконують зверху вниз з нахилом електроду кутом назад, направляючи дугу на передню частину зварювальної ванни (рис. 5 б), що забезпечує достатнє проплавлення кромок і виключає можливість пропалювання.

При товщині металу понад 6 мм вертикальні шви виконують при русі електроду від низу до верху з поперечними коливаннями (рис. 5 в, г).

Напівавтоматичне зварювання порошковим дротом виконується короткою дугою, оскільки при збільшенні довжини дуги посилюється розбризкування рідкого металу, погіршується його захист від кисню і азоту повітря, посилюється вигорання елементів дроту, що приводить до утворення пор в наплавленому металі.

6. Вибір сталі для металевих конструкцій та визначення її
розрахункових характеристик

Сталь для несучих металевих конструкцій вибирається за вказівками додатку Е ДБН В.2.6-163:2010 [6] залежно від групи конструкцій, яка встановлюється за додатком В [6] з урахуванням таких факторів:

ü класу відповідальності будівлі чи споруди за [5];

ü категорії конструкції за призначенням згідно [5] або таблиці В.1 [6];

ü категорії конструкції за напруженим станом згідно таблиці В.1 [6];

ü наявності напружень розтягу від розрахункового навантаження;

ü можливості несприятливого впливу зварних з’єднань.

Згідно з додатком В ДБН [6] сталеві несучі конструкції поділяються на чотири групи, які можна загалом охарактеризувати таким чином:

група 1 – відповідальні конструкції, які працюють переважно на розтяг при
динамічних навантаженнях;

група 2 – відповідальні конструкції, які працюють переважно на розтяг при
статичних навантаженнях;

група 3 – відповідальні конструкції, які працюють переважно на стиск;

група 4 – допоміжні конструкції, а також маловідповідальні конструкції, які працюють переважно на стиск.

Сталь для конструкції вибирається з урахуванням встановленої групи конструкцій, необхідних показників міцності та інших технічних характеристик за таблицею Е.1 [6], де усі сталі згруповані в класи міцності. Позначення класу міцності сталі містить величину характеристичного опору за межею текучості, а також букви К (підвищена корозійна стійкість) або Т (термічне зміцнення). Перелік вітчизняних марок сталей масового застосування, що відповідають різним класам міцності, наведений у таблиці Е.5 [6]. Додаток Д містить загальні вимоги до технічних характеристик сталей, відповідність яким дозволяє використовувати сталі іноземного виробництва.

Фізичні характеристики матеріалів для сталевих конструкцій (густина, модуль пружності, коефіцієнт лінійного розширення тощо) наведені в таблиці Г.1 [6]. Характеристичні та розрахункові опори сталевого прокату за межею текучості (індекс y) та за межею міцності (індекс u) визначаються за таблицею Е.2 ДБН В.2.6-163:2010 [6] залежно від:

ü класу міцності сталі;

ü виду прокату (листовий чи фасонний);

ü товщини прокату.

Характеристичні та розрахункові опори сталевих труб, а також відливок з чавуну та сталі визначаються за таблицями додатку Е ДБН [6]. Вимоги до хімічного складу та показників ударної в’язкості встановлені в додатку Д [6].

Для виготовлення сталевих конструкцій можуть використовуватися також інші сталі (наприклад, іноземного виробництва), технічні характеристики яких відповідають вимогам додатків Г, Д ДБН В.2.6-163:2010 [6].

7. Вибір матеріалів для зварювання сталі та визначення
розрахункових характеристик зварних з’єднань

Для електродугового зварювання сталевих конструкцій використовують покриті електроди для ручного зварювання, зварювальний дріт суцільного перерізу, самозахисний порошковий дріт, порошкові флюси, вуглекислий газ та аргон. Марки електродів та зварювального дроту вибираються за таблицею Ж.1 ДБН В.2.6-163:2010 [6] з урахуванням виду зварювання, групи конструкцій і класу міцності сталі зварюваних елементів. Марка флюсу для автоматичного зварювання вибирається за тією ж таблицею відповідно до обраної марки зварювального дроту.

Марка і діаметр зварювального дроту для напівавтоматичного зварювання в середовищі вуглекислого газу вибираються залежно від марки зварюваного металу, конструктивних і технологічних особливостей зварної конструкції. Для зварювання вуглецевих і низьколегованих сталей використовують електродні дроти марки СВ-8Г2С, СВ-08ГС, СВ-07ГС діаметром 0,8-1,4 мм. Вони забезпечують значно більшу продуктивність, ніж при ручному дуговому зварюванні покритими електродами, але розбризкування електродного металу сягає 5–6 %. Для зварювання відповідальних конструкцій з вуглецевих і низьколегованих сталей використовують порошкові дроти марок ПП-АН4,
ПП-АН8, ПП-АН9, ПП-АН10, ПП-АН13, ПП-АН18; ПП-АН20, а також
рутил-флюоритний дріт ПП-АН54.

Для зварювання конструкцій з вуглецевих і низьколегованих сталей без газового захисту використовують самозахисні порошкові дроти загального призначення ПП-АН1, ПП-АН3, ПП-АН7, СП-1, СП-2. Самозахисні леговані дроти суцільного перетину СВ-15ГСТЮЦА і СВ-20ГСТЮА використовують для зварювання без газового захисту вуглецевих і марганцевих сталей, у тому числі арматури залізобетонних конструкцій.

Правильний вибір зварювальних матеріалів гарантує, що при дотриманні технології зварювання механічні характеристики наплавленого металу будуть не нижчими за характеристики зварюваних деталей. Використання електродів чи зварювального дроту однієї й тієї ж марки для зварювання сталей різних класів міцності, передбачене таблицею Ж.1 [6], обумовлює додаткові запаси міцності при зварюванні сталей нижчого класу. Для зварювання конструкцій груп 1 і 2, які працюють на розтяг, використовують зварювальні матеріали з підвищеною пластичністю (електроди з індексом А та відповідні марки зварювального дроту) порівняно з матеріалами для зварювання конструкцій груп 3 і 4, які працюють переважно на стиск і в яких малоймовірні крихкі руйнування. Для проектування сталевих конструкцій достатньо встановити тип електродів, від якого залежать механічні характеристики та інші властивості наплавленого металу. Конкретна марка електродів, зварювального дроту та флюсу обирається з числа рекомендованих для даного класу міцності сталі фахівцями з технології зварювання з урахуванням технологічних особливостей та умов виконання зварювальних робіт. Усі матеріали, рекомендовані для даного класу міцності сталі, є рівноцінними за механічними характеристиками наплавленого металу.

Розрахункові опори зварних з’єднань встановлюються згідно з пунктом 1.3.5 ДБН В.2.6-163:2010 [6]. Розрахункові опори стикових швів, а також розрахункові опори металу межі сплавлення в кутових швах визначаються за формулами з таблиці 1.3.3 ДБН [6]. Характеристичні та розрахункові опори металу кутових швів, виконаних покритими електродами та порошковим дротом різних марок, наведені в таблиці Ж.2 [6]. Розрахунковий опір кутового шва, виконаного зварювальним дротом суцільного перерізу при автоматичному зварюванні під флюсом та напівавтоматичному зварюванні в середовищі інертного газу, також визначаються за таблицею Ж.2 [6]. Для цього необхідно спочатку встановити за таблицею Ж.1 відповідність марки зварювального дроту марці покритих електродів (знайти найвищу марку електрода, рівноцінну марці обраного дроту), після чого визначити величину розрахункового опору цих електродів з таблиці Ж.2.

Діаметр електроду чи зварювального дроту, необхідний для вибору коефіцієнтів форми шва за таблицею 1.12.2 [6] у процесі розрахунку зварних з’єднань, встановлюється при виборі технологічних режимів зварювання залежно від товщини зварюваних деталей.

Поиск по сайту: