Особливості зварювання товстого металу

Для виробів з товстого металу застосовують в основному електродугову і електрошлакового зварювання. У них висока продуктивність, мають малу область нагріву, відповідно створюють невеликі внутрішні напруги, не вимагають дорогих витратних матеріалів.

 

 

електрошлакове
У електрошлакового зварювання електрострумом нагрівається шлак, який розплавляє знаходиться поруч метал і захищає шов від окислення і насичення воднем. Технологія дозволяє виробляти тільки вертикальні шви від низу до верху. Відхилення від вертикалі допускається в межах 30 градусів.

 

З двох сторін зварюються товстих листів з металу встановлюються мідні пластини-повзуни, які охолоджуються водою. Між зварюються листами залишається зазор. Обробка стиків не потрібно. Стики і повзуни утворюють зварювальну ванну. При внесенні в неї електрода шлак розігрівається, метал починає плавитися. Зварювання відбувається без створення дуги. У міру освіти шва повзуни пересуваються вгору. Все відбувається за один прохід. Зварити можна товстий метал до 60 см. Шов повинен утворитися за один прохід інакше виникають непереборні дефекти. Технологія дозволяє користуватися електродом різної форми.

 

електродугова
Сварка металу великої товщини (20 мм і більше) через неможливість проварити за один прохід всю товщу вироби має свою специфіку. Кромки зварювальних поверхонь потрібно підготувати.
Для цього кромки сточуються під кутом. При з'єднанні деталей в перерізі повинна вийти буква V. Іноді, одну кромку сточують під кутом, а другу сходинками. Між зварюються деталями залишають зазор, у верхній частині повинна вийти канавка шириною 10-15 мм і більше.

 

Ширина канавки залежить від товщини металу. При зварюванні металу різної товщини край більш товстого сточується до перетину тонкого.
При зварюванні в стик і наявності пересічних швів виникають напруги, що призводять до деформації і навіть руйнування вироби. Особливо це сильно проявляється при низьких температурах, коли метал втрачає свої пластичні властивості.

 

Жорстке закріплення деталей в оснащенні також викликає надмірні напруги. До цього ж приводять і довгі шви з великим перетином.
Зварювати товстий металевий лист потрібно так, щоб час між накладенням наступних шарів було мінімальним. Щоб уникнути напруги необхідно наступний шов прокладати по гарячому шару. Товщина шарів повинна знаходитися в межах 4-5 мм, це забезпечить достатній прогрів.

 

При зварюванні товстого металу через велику глибину зварювальної ванни збільшується ймовірність утворення пор. Щоб цього не сталося, застосовується каскадний спосіб зварювання або метод «гірка».
Під час зварювання виникає поперечна усадка, яка може досягати 4 мм при товщині металу 40-50 мм. При зварюванні товстих листів необхідно робити прихватки довжиною 2-3 см через кожні 30-50 см.
Для зменшення напруг, можна виконувати роботу двома зварниками одномоментно. Прогрів товстого металу до 150-200 ⁰C також знижує внутрішні напруження, уповільнює кристалізацію, що призводить до більш тривалого часу виділення газів і відповідно до зменшення кількості пір.

 

 

Види швів і методи їх накладання
Шви по положенню і типу з'єднання діляться на кілька видів, від яких залежать настройки зварювання.
Відповідно до положення в просторі поділяються на:
1. горизонтальні;
2. вертикальні;
3. стельові;
4. нижні.

 

Вони можуть з'єднуватися внахлест, встик, крім цього бувають таврові і кутові з'єднання. Існує кілька методів накладення швів при зварюванні товстого металу.
способи накладення
Метод зварювання товстого металу каскадом полягає в наступному. Вся ділянка розбивається на відрізки по 20 см. Спочатку проваривается найнижчий ділянку, який називається кореневим. Його довжина приблизно 20 см. Поверх кореневого внахлест, не перериваючи дуги, роблять новий шар. Його загальна довжина буде 20 + 20 = 40 см.

 

Найкраще метод зварювання зрозумілий на схемі. Він застосовується до товстих металів, коли товщина листа понад 20 мм. При такому способі зварювання шари накладаються на неостиглого метал, що дозволяє зменшити деформації і внутрішні напруження.
Сварка товстого металу гіркою подібна каскаду, тільки працюють два зварника від середини до країв шва. Вони варять каскадом по довжині і по ширині. Завдання полягає в тому, щоб при накладанні наступного шару місце контакту було гарячим. 

 

довжина
Шви поділяють на короткі довжиною до 25 см, середні - до 1 м, і довгі - понад 1 м. Короткі прокладають за один прохід. При зварюванні товстого металу доводиться робити кілька шарів - по одному за кожен прохід. Так як кожен наступний шар стає все ширше, то зварник робить зигзагоподібні або спіралеподібні рухи поперек шва. Таким чином, плавляться кромки зварювальних деталей. Така технологія зазвичай застосовується при стиковому з'єднанні товстого металу. Середні і довгі шви накладаються з використанням способів каскаду і гірки.

 

При зварюванні кутових і таврових з'єднань застосовують багатошаровий багатопрохідний двосторонній шов. Спочатку формується кореневої шов. Потім поверх нього прокладається другий шар зі зміщенням до одного зі стиків, потім третій зі зміщенням до другого стику з його опалювальному. Четвертий йде поверх другого шару, оплавляючи кромку деталі. П'ятий проходить поруч з четвертим, а шостий шар поверх третього, оплавляючи кромку другий деталі. Сьомий шар накладають поверх четвертого, п'ятого і шостого шарів. Зі зворотного боку шва на перший шар і крайки виробу наноситься восьмий завершальний шар.

 

Параметрів зварювального апарату
Зменшення зварювального струму зменшує глибину зварювальної ванни і навпаки. Ширина ж її практично не змінюється. Необхідна сила струму залежить від товщини металу і діаметра зварювального електрода. Підвищення напруги призводить до збільшення ширини шва, а глибина провару при цьому зменшується.
Від швидкості переміщення електрода при інших рівних умовах залежить глибина провару. Вона збільшується при швидкостях до 40 м / год, а потім зменшується. Ширина шва зі збільшенням швидкості зменшується постійно.

 

 

Робота з товстим металом вимагає більшої підготовки для зварника. Шов завжди виходить багатошаровим. Перш ніж братися за таку зварювання, необхідно освоїти основні технологічні прийоми.

 

Автор статті Сенченко Ігор Олександрович

Початок Зроби сам
Главная Страница Контактная Информация Поиск по сайту Контактная Информация Поиск по сайту