Занятие №37.1. «Сварка швов в различных положениях»

20.02.02. МДК.07.02Сварка и резка деталей из различных сталей, цветных металлов и их сплавов, чугунов во всех пространственных положениях

По положению в пространстве различают следующие типы сварочных швов (рис. 37.1 и 37.2): нижнее стыковое и «в лодочку»; ниж­нее тавровое; горизонтальное; потолочное стыковое; потолочное тавровое; вертикальное снизу вверх; вертикальное сверху вниз; наклонное под углом 45°. В зависимости от положения в про­странстве существенно меняются условия формирования валика шва, его внешний вид и качество, а также производительность сварки.

Рис. 37.1. Положение при сварке стыковых и тавровых швов: а — нижнее стыковое;

б — «в лодочку»; в, г — нижнее при горизонтальном расположении осей труб, свариваемых с поворотом

Нижнее положение сварки — положение, когда плоскость, в которой расположен шов сварного соединения, находится под углом от 0 до 10° по отношению к горизонтальной плоскости. При сварке в нижнем положении поверхность сварочной ван­ны занимает горизонтальное положение, что создает наиболее благоприятные условия для формирования шва, так как жидкий металл удерживается на свариваемой поверхности под действием силы поверхностного натяжения.

Нижнее положение наиболее удобно для сварки, так как кап­ли электродного металла легко переходят в сварочную ванну под действием собственной силы тяжести и жидкий металл не выте­кает из нее. Кроме того, легко наблюдать за процессом формиро­вания шва. В процессе сварки электрод держат по направлению сварки под углом 10... 20°.

Сварка в нижнем положении обеспечивает повышение скорости сварки, возможность применения электро­дов большего диаметра, обеспечивает лучшее качество шва и вне­шний вид сварных швов, поэтому при проектировании необходи­мо предусматривать возможность сварки наибольшего количества нижних швов.

Горизонтальное положение сварки — положение, при котором шов сварного соединения расположен на вертикальной поверхно­сти и находится под углом от 0 до 10° по отношению к горизон­тальной плоскости.

При выполнении швов в горизонтальном положении для пре­дупреждения стекания жидкого металла скос кромок обычно де­лают на одной верхней детали. Дуга в этом случае возбуждается на нижней горизонтальной кромке, а затем переносится на при­тупление деталей и на верхнюю кромку,

Рис. 37.2. Положение в пространстве различных видов сварочных швов

поднимая вверх стека­ющую каплю металла.

Колебательные движения электродом со­вершают по спирали. Горизонтальными сварными швами легче выполнять нахлесточные соединения, чем стыковые, так как гори­зонтальная кромка листа способствует удержанию расплавленно­го металла от стекания вниз.

Горизонтальные швы большой про­тяженности при К-образной подготовке кромок (два симметрич­ных скоса одной кромки, обычно верхней) делят на участки с таким расчетом, чтобы два сварщика могли сваривать двухсторон­ний шов на таком участке в течение одной смены.

Наклонное положение сварки — положение, при котором плос­кость, на которой располагается сварной шов, находится под уг­лом (45±10)° по отношению к горизонтальной плоскости.

Сварка «на подъем» — это сварка плавлением в наклонном положении, при котором сварочная ванна перемещается снизу вверх.

Сварка «на спуск» — это сварка плавлением в наклонном по­ложении, при котором сварочная ванна перемещается сверху вниз.

Вертикальное положение сварки— положение, при котором шов сварного соединения находится на вертикальной плоскости под углом (90±10)° по отношению к горизонтальной плоскости (рис. 37.15).

При сварке в вертикальном положении расплавленный металл стремится стечь вниз, поэтому вертикальные швы выполняют очень короткой дугой.

Вертикальные швы выполняют как снизу вверх, так и сверху вниз. В первом случае дуга возбуждается в самой нижней точке вертикально расположенных пластин и пос­ле образования ванны жидкого металла электрод, установленный сначала горизонтально, отводят немного вверх. При этом застыв­ший металл шва образует подобие полочки, на которой удержи­ваются последующие капли металла. Для предотвращения вытека­ния жидкого металла из ванны необходимо совершать колеба­тельные движения электродом перпендикулярно оси шва с отво­дом его вверх и поочередно в обе стороны. Эго обеспечивает бы­строе затвердевание жидкого металла.

Сварка в вертикальном положении сверху вниз и «на спуск» характеризуется тем, что направление силы тяжести жидкого ме­талла и направление сварки совпадают. Металл сварочной ванны подтекает под столб дуги, что уменьшает глубину проплавления. При сварке в вертикальном положении снизу вверх и «на подъем» направление силы тяжести жидкого металла противопо­ложно направлению сварки; металл сварочной ванны вытекает из-под столба дуги, увеличивая при этом глубину проплавления.

Сварку сверху вниз выполняют при малой толщине металла или при наложении первого слоя шва в процессе многослойной сварки. В этом случае подтекающий под дугу жидкий металл уменьшает возможность образования сквозных прожогов. В нача­ле сварки дуга возбуждается в самой верхней точке пластин при горизонтальном расположении электрода. После образования ванны жидкого металла электрод наклоняют на 15... 20° с таким расчетом, чтобы дуга была направлена на основной и наплавлен­ный металл. Для улучшения условий формирования шва амплитуда колебаний электрода должна быть небольшой, а дуга — очень короткой, чтобы капли расплавленного металла удерживались от стекания вниз.

Вертикальные швы на металле большой толщины с X-образной подготовкой кромок сваривают начиная с верхней части швов. Когда работают два сварщика, один выполняет первый слой в свариваемой секции и сразу после этого с обратной стороны со­единения вырубают корень шва, а другой сварщик накладывает все слои на своей стороне секции. В это время первый сварщик накладывает все слои шва, находящиеся на его стороне секции. В такой же последовательности сваривают все последующие сек­ции. Сварку ведут без перерывов по горячему предыдущему слою.

Потолочное положение сварки — такое пространственное поло­жение при сварке, при котором сварка выполняется снизу соеди­нения. При потолочном положении сварки поверхность сварочной ванны занимает горизонтальное положение и металл ванны удер­живается силами поверхностного натяжения и давления дуги.

Потолочные швы расположены в горизонтальной плоскости, но накладываются снизу. Такая сварка наиболее трудна и может осуществляться только высококвалифицированными сварщиками, поэтому при проектировании ее по возможности следует избе­гать.

Выполнение швов в потолочном положении — трудоемкая операция, потому что сила тяжести препятствует переносу метал­ла с электрода в сварочную ванну, а расплавленный металл стре­мится вытечь из ванны вниз, поэтому в процессе сварки необхо­димо добиться, чтобы объем сварочной ванны был небольшим. Этого достигают, применяя электроды малого диаметра (не более 3...4 мм) и небольших сварочных токов. Основное условие полу­чения качественного шва — поддержание самой короткой дуги путем периодических замыканий электрода с ванной жидкого металла. В момент замыкания капля металла под действием сил поверхностного натяжения втягивается в сварочную ванну. В момент удаления электрода дуга гаснет и металл шва затверде­вает. Одновременно электроду сообщаются колебательные дви­жения поперек шва. Наклон электрода к поверхности детали дол­жен составлять 70...80° в направлении сварки.

Сварка в вертикальном и потолочном пространственных поло­жениях используется главным образом на тех предприятиях, где продукция крупногабаритная и не подлежит повороту.

Вопросы и задания

1. Какие бывают сварные швы по положению в пространстве?

2. Изучить рисунок 37.11 и 37.15.

3*. Чем характерна сварка в нижнем положении?

4. Каковы достоинства сварки в нижнем положении по сравнению с другими пространственными положениями?

5*. Чем горизонтальное положение сварки отличается от нижнего положения сварки?

6. Что предпринимают для пре­дупреждения стекания жидкого металла при горизонтальном положении сварки? *Дать полный ответ.

7. Как выполняют колебательные движения электрода при горизонтальном положении сварки?

8. Какие соединения легче выполнять горизонтальными сварными швами *и почему?

9*. Как выполняют горизонтальные швы большой про­тяженности?

10. Какое положение сварки называют наклонным?

11. В каких направлениях выполняется наклонное положение сварки *и в чем они заключаются?

12. В каком случае положение сварки называется вертикальным?

13. Какой должна быть дуга при вертикальной сварке *и почему?

14**. Как выполняют вертикальные швы?

15*. Чем характеризуется сварка в вертикальном положении сверху вниз и «на спуск»?

16** Как выполняют сварку сверху вниз? Описать подробно.

17*. Как сваривают вертикальные швы на металле большой толщины с X-образной подготовкой кромок?

18**. Как в этом случае выполняются работы двумя сварщиками?

19. Какое положение сварки называют потолочным?

20. Как выполняются потолочные швы и в чем главная особенность такой сварки?

21**. Чего необхо­димо добиться, чтобы объем сварочной ванны был небольшим?

22*. Каково основное условие полу­чения качественного потолочного шва?

23. В каких случаях используется сварка в вертикальном и потолочном пространственных поло­жениях?

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Тактические действия в защите

История Олимпийских игр

История развития права интеллектуальной собственности