Сварка регистра отопления

При сварке переменным током глубина провара на15-20% меньше, чем при сварке током обратной полярности.

Напряжение  при ручной дуговой сварке на глубину провара оказывает незначительное влияние, которым можно пренебречь. Ширина шва связана с напряжением на электродах прямой зависимостью. При увеличении напряжения ширина шва увеличивается. На практике этой зависимостью можно пользоваться только при механизированных способах сварки, так как при ручной сварке напряжение на дуге изменяется незначительно.

Влияние скорости сварки на глубину провара носит  сложный характер. При малых скоростях  сварки (1—1,5 м/ч) глубина провара минимальная. Повышение скорости сварки до некоторого значения приводит к увеличению глубины провара. Дальнейшее возрастание скорости приводит к уменьшению глубины провара. При сварке снизу вверх или на подъем глубина провара несколько возрастает (толщина расплавленного металла под столбом дуги понижается) и за счет уменьшения блуждания дуги сокращается ширина шва. Характерное для сварки в нижнем положении формирование шва достигается при угле наклона сварного шва не более 8-10⁰ .

 Так как  наше изделие требует особой  прочности, мы используем  постоянный ток обратной полярности.

 

5.2.3. Выбор диаметра электрода

          Диаметр электрода выбирается  в зависимости от толщины свариваемого  металла, вида сварного соединения, типа шва и др. При сварке  встык листов толщиной до 4 мм  в нижнем положении диаметр электрода берется равным толщине свариваемой стали. При сварке стали большой толщины применяют электроды диаметром 4-6 мм при условии обеспечения полной возможности провара металла соединеняемых деталей и правильного формирования шва.  Применение  электродов  диаметром более 6мм ограничивается вследствие большой массы электрода и электродержателя. Кроме того, прочность сварных соединений, выпоненных электродами больших диаметров, снижается за счет возможного непровара в корне шва и большой столбчатой макроструктуры металла шва.

  В многослойных  стыковых и угловых швах первый  слой или проход выполняется  электродом диаметром 2-4мм; последующие  слои и проходы выполняются  электродом большего диаметра  в зависимости от толщины металла  и формы скоса кромок.

Таблица отношения толщины металла к  диаметру электрода

 

 

 

 

В соответствии с таблицей будем использовать электроды  диаметром 3мм.

 

 

 

5.2.4. Расчёт силы тока

   Силу сварочного рассчитывают в зависимости от диаметра электрода.

  Обычно для  каждой марки электродов значение  тока указан на заводской этикетке. Также для выбора силы тока можно пользоваться простой зависимостью:I=Kd, где К =35—60 А/мм и d - диаметр электрода в мм. Относительно малый сварочный ток ведет к неустойчивому горению дуги, непровару и малой производительности. Чрезмерно большой ток ведет к сильному нагреву электрода при сварке, увеличению скорости плавления электрода и непровару, повышенному разбрызгиванию электродного материала и ухудшению формирования шва. На величину коэффициента К влияет состав электродного покрытия для газообразующих покрытий К берется меньше, чем для шлакообразующих покрытий; например, для электродов с железным порошком в покрытии (АНО-1, ОЗС-3) , сварочный ток на 30—40% больше, чем для электродов с обычными покрытиями.

При сварке вертикальных и горизонтальных швов ток должен быть уменьшен против принятого для сварки в нижнем положении примерно  на 5-10%, а для потолочных на 10—15%, с тем чтобы жидкий металл не вытекал из сварочной ванны.

  По данной  формуле мы будем рассчитывать  силу тока, для качественного  сваривания нашей конструкции. I с = 100А .

 При сварке  регистра  отопления мы режим  100 А , электроды 4мм.

 

 

 

 

5.3. Сварочные  операции

5.3.1. Выбор пространственного положения  сварки

Сварка  в нижнем положении

   При нижнем положении электрод можно перемещать в любом направлении: слева направо, справа налево, от себя, к себе и т.д. Электрод следует наклонять пол небольшим углом {10—15") к вертикали в сторону ведения сварки. Не следует наклонять электрод в сторону какой-либо кромки, чтобы не вызвать при этом подреза. Если позволяют условия, то швы угловых, тавровых и нахлесточных соединений необходимо сваривать в положении "в лодочку", что создает большие неудобства для сварщика.

   Корневой валик выполняется ниточным, т. е. без колебательных движений электродом.В зависимости от размеров сечения швов они выполняются однослойными или многослойными.

    Однопроходная сварка производительна и экономична, но у нее имеются недостатки: металл шва имеет грубую структуру. Одновременно увеличивается зона термического влияния, что также нежелательно.

  Уширенные швы выполняются с различными поперечными колебательными движениями торца электрода. Цель этих движений - создать общую для обеих кромок сварочную ванну и обеспечить хороший провар.

Сварка  в вертикальном положении

  Расплавленный металл под действием силы тяжести стремится стекать вниэ, что затрудняет формирование шва. Поэтому объем расплавляемого металла уменьшают снижением сварочного тока на 10-15% по сравнению с нижним положением, а диаметр электрода ограничивают 5 мм (чаще всего 4 мм).

Процесс сварки в вертикальном положении таков:

- в начале шва электрод устанавливают перпендикулярно поверхности свариваемого изделия,

- затем электрод немного наклоняют вниз для того, чтобы силой давления газов дуги препятствовать стеканию металла сварочной ванны. Сварку следует вести снизу вверх. При низкой текучести жидкого металла можно вести сварку сверху вниз. Сварка сверху вниз применяется обычно для деталей из тонкого металла (этот способ требует высокой квалификации].

Сварка  в наклонном положении

   Довольно часто сварные швы выполняются в наклонном (по отношению к горизонтали) положении, т.е. шов ведут вверх по наклонной плоскости. Угол наклона до 15-20° не создает никаких затруднений в сварке и даже улучшает качество шва.

  Больше сложностей возникает при. сварке, когда наклон деталей составляет 30—45°.

Сварка  в горизонтальном положении

 

Такой вид сварки представляет больше трудностей, тем сварка в вертикальном положении. Это связано с тем, что при сварке стыковых соединений жидкий металл стекает с верхней кромки, а при этом неизбежно образуется подрез.В связи с этим для облегчения сварки скос кромки делают только у верхнего листа.В большинстве случаев {особенно при сварке неповоротных стыков трубопроводов) горизонтальные швы выполняются ниточными валиками (без колебательных движений).При этом виде сварки сварочный ток снижают и ограничивают диаметр электрода точно так же как и при вертикальном положении шва.

  Сварка регистра отопления выполнялась в нижнем положении так как имелась возможность менять положение изделия.

5.3.2. Ведение сварочной операции

   Сварка металлов плавлением представляет собой более сложный металлургический процесс по сравнению с: металлургическим процессом, происходящим при получении металлических отливок.

Сварка  трубных конструкций 

Сварку следует  производить возможно короткой дугой на постоянном токе обратной полярности (плюс на электроде).

  Зажигание дуги должно производиться в разделке или на ранее наплавленном металле.

. Сварку во  всех случаях следует выполнять  узкими валиками. Ширина валика  должна быть не более трех  диаметров электрода.

 

 

 Фланец — деталь трубопровода, предназначенная для монтажа  отдельных его частей, а также  для присоединения оборудования к трубопроводу.

 Фланцевое  соединение удобно при монтаже  и пользуется огромным спросом. 

 При монтаже фланец «надевается» на трубу и приваривается двумя сварными швами по окружности трубы.

Фланец  стальной приварной встык. Монтаж такого фланца по сравнению с плоским приварным фланцем предусматривает только один соединительный сварной шов (при этом необходимо соединить встык торец трубы и «воротник» фланца), что упрощает работу и сокращает временные затраты.

 Сначала мы привариваем к  отверстиям трубы фланцы двумя сварными швами. Затем привариваем заглушки, используя технологию сварки трубных конструкций.

    Широкое применение получила газовая сварка труб небольшого диаметра (до 100 мм с толщиной стенок до 2-3 мм), особенно при монтаже систем отопления и горячего водоснабжения, водопроводов, газопроводов и других трубчатых конструкций.

Трубы сваривают  чаще всего встык, так как стыковые соединения требуют наиболее простой подготовки кромок, наименьших затрат времени и расхода горючего газа.

При толщине  стенок труб до 5 мм сварку проводят без разделки кромок,.а стык собирают с зазором 1,5-2 мм.

  Этапы сварки:

1. Сварка патрубков
2. Сварка прутков для жесткости
3. Проварка отводов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.3.3. Контроль за ведением операции

 

 

Весь процесс  сварки нужно тщательно контролировать. Нужно смотреть, чтобы не было прожогов, непроваров, трещин, деформаций. В процессе работы могут возникнуть :

1 ) Горячие трещины  - хрупкие межкристаллические разрушения , возникают в результате затвердения  сварочной ванны .

2) Холодные трещины  - в отличии от горячих, образуются при остывании сварных соединений ниже температуры 200 С . Трещины появляются главным образом в околошовной зоне при сварки титана, стали.

3) Порами в  сварных швах называют заполнены  газом полости .

 Проверка  ведётся частыми но не сильными ударами по изготовленной детали.

 Существует  несколько видов контроля сварных  швов.

1.Наружный осмотр  и проверка размеров шва (ГОСТ 3242- 69) выявляют внешние дефекты:  неровности по ширине и высоте, подрезы, неполномерность, непровар, трещины, шлаковые включения, поры.

2. Испытание  механических свойств наплавленного  металла и сварного соединения. Для этого сваривают пробные  пластины, которые подвергают  испытаниям  с целью  определения временного  сопротивления, относительного удлинения,  ударной вязкости, твёрдости.

3. Засверливание   шва делают для  определения  непровара  корня или кромки  в отдельных местах.

4.Исследование  макроструктуры и микроструктуры   Макроструктура  (структура металла,  видимая невооруженным глазом)   используется для выявления непроваров, шлаковых включений, раковин, пор, трещин, несплавлений и др. Микроструктура ( строение металла, видимое только под микроскопом) позволяет обнаружить перегрев и пережог металла, наличие окислов по границам  зёрен,  изменение состава металла вследствие 

   Качество сварки – совокупность следующих показателей: надлежащая структура шва (его сплошность, газоплотность), прочность соединения, пластичность (особенно при пониженных температурах), отсутствие дефектов. Надежность любых швов зависит от нескольких факторов: качество свариваемых металлов, качество расходных материалов для сварки и опыта сварщика при ручной сварке или качества сварочного оборудования при автоматической сварке. Для потребителя, выполнение всех этих требований эквивалентно главному: долгой бесперебойной эксплуатации изделия. Именно поэтому, проверка качества сварки является обязательным условием при выпуске качественного продукта. К вопросам контроля качества следует подходить с оглядкой на назначение металлоконструкции – будет ли она эксплуатироваться под нагрузкой, либо являться просто декоративным элементом. Особого внимания требует проверка качества сварки для металлоконструкций, работающих под давлением (регистры отопления, например).

Контролю  воздушным давлением (сжатым воздухом или другими газами) подвергают сосуды и трубопроводы, работающие под давлением.

Это испытание проводят с целью контроля общей непроницаемости сварного изделия.

Малогабаритные  сварные изделия полностью герметизируют газонепроницаемыми заглушками и погружают в ванну с водой с таким расчетом, чтобы над изделием был слой воды в 20-40 мм. После этого в изделие через редуктор от воздушной сети или из баллона подают сжатый газ (воздух, азот, инертные газы) под давлением, на 10-20% превышающим рабочее.

Крупногабаритные  сварные конструкции, которые не могут быть помещены в воду, испытывают следующим образом. Их герметизируют и создают в них испытательное давление. После этого сварные швы промазывают пенным индикатором (обычным водным раствором мыла), который пузырится в местах неплотностей.

При испытании  сжатыми газами следует соблюдать  правила безопасности труда: сварные сосуды необходимо испытывать в изолированном помещении с ограждениями на случай взрыва; трубопроводы испытывают отдельными изолированными участками с предупредительными знаками об опасности.