Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Подготовка металла под сварку: требования и особенности

Подготовка под сварку кромок и поверхностей свариваемых деталей

Вырезку деталей и выполнение скосов кромок под сварку следует производить термической или механической резкой в соответствии с требованиями СНиП III-18-75. Разделка кромок под сварку должна соответствовать способу и технологии сварки, толщине свариваемых элементов и положению швов в пространстве. Конструктивные элементы кромок должны соответствовать требованиям ГОСТ 5264—80, ГОСТ 11534—75, ГОСТ 11533—75, ГОСТ 14771—76, ГОСТ 14776—79, ГОСТ 15164—78, ГОСТ 23518—79.

Кромки деталей из низколегированной стали классов до С60/45 включительно, не подлежащие сварке или не полностью проплавляемые при сварке, после ручной кислородной резки, а также кромки аналогичных деталей из сталей всех классов после воздушно-дуговой резки подлежат механической обработке (строжке, фрезеровке, обработке абразивным инструментом).

Механическая обработка производится на глубину, обеспечивающую удаление дефектов поверхности, при этом после воздушно-дуговой резки не менее 2 мм. Поверхности кромок не должны иметь надрывов и трещин.

Кромки деталей из углеродистой стали класса С38/23 после ручной кислородной резки должны быть очищены и не иметь шероховатостей, превышающих 1 мм, а для конструкций, возводимых или эксплуатируемых в районах с расчетной температурой ниже минус 40° и до минус 65 °С включительно, не более 0,5 мм.

Кромки деталей после машинной кислородной и плазменно-дуговой резки, не подлежащие сварке или не полностью проплавляемые при сварке, не должны иметь неровностей, превышающих 0,3 мм.

Точность деталей и заготовок и качество поверхности реза при газовой и плазменно-дуговой резке сталей должны соответствовать ГОСТ 14792—80.

Кромки работающих на растяжение деталей из низколегированных сталей класса до С60/45 включительно всех толщин и из углеродистой стали толщиной свыше 10 мм, фасонок из низколегированной стали класса до С60/45 включительно, всех расчетных деталей в конструкциях, воспринимающих динамические нагрузки, либо возводимых и эксплуатируемых в районах с расчетной температурой ниже минус 65 °С, после резки с помощью ножниц подлежат механической обработке с тем, чтобы удалить дефекты поверхности. Шероховатость кромок должна быть не грубее третьего класса чистоты поверхности по ГОСТ 2789—73.

Остальные кромки после резки на ножницах не должны иметь неровностей, заусенцев и завалов, превышающих 0,3 мм, и трещин.

При подготовке кромок под сварку допускается применение (без последующей обработки) резки способами, обеспечивающими требуемую форму кромок и соблюдение допусков по размерам. При этом отклонения прямолинейности кромок от проектного очертания определяются допусками на зазоры, установленными ГОСТ 5264— 80, ГОСТ 8713—79 и ГОСТ 14771—76.

После воздушно-дуговой резки стали классов С52/40 и С60/45 и после кислородной резки стали класса С60/45 необходима зачистка кромок абразивным инструментом.

Скосы по толщине на концах растянутых деталей (при сопряжении деталей разной толщины) в конструкциях, воспринимающих динамическую нагрузку, должны выполняться машинной кислородной резкой или механической обработкой и не должны иметь ступенек. Неровности и риски в детали должны быть сглажены абразивным инструментом вдоль усилия.

На подготовленных под сварку кромках и поверхностях не допускается наличие влаги, ржавчины, окалины, масла, краски и других загрязнений.

При использовании металлопроката, не подвергнутого консервации, проплавляемые поверхности и прилегающие к ним зоны металла шириной не менее 20 мм, а также кромки листов в местах примыкания выводных планок перед сборкой должны быть очищены до чистого металла. Продукты очистки не должны оставаться в зазорах между собранными деталями.

Допускается производить сварку без предварительной зачистки при отсутствии на кромках и поверхностях свариваемых деталей загрязнений, а также при наличии покрытия — защитного грунта, слоя цинка или алюминия и т. п., если металл шва и сварное соединение по своим свойствам отвечают требованиям строительных норм, а выделение вредных газов и аэрозолей при сварке не превышает санитарных норм.

Подготовка металла перед сваркой для качественного соединения деталей

Сварочные процессы применяются в промышленности, строительстве и бытовых условиях. Операции имеют множество видов. Несмотря на большое количество их разновидностей, всегда перед основными работами выполняют подготовку металла к сварке. Процесс состоит из определенных основных операций:

  • правка и гибка металла;
  • зачистка деталей;
  • разметка металла;
  • рубка и нарезка заготовок;
  • разделка кромок при подготовке металла под сварку;
  • прихватка изделий;
  • термообработка.

Операции способствуют существенному улучшению свариваемости и качества итогового сочленения. Процедуры по подготовке металла регулируются ГОСТ 5264-80.

  1. Основные требования
  2. Правка и гибка
  3. Зачистка заготовок
  4. Разметка заготовок
  5. Рубка заготовок
  6. Обработка кромок
  7. Прихватка заготовок
  8. Термическая обработка

Основные требования

Качественно выполнить соединение удастся только при соблюдении определенных требований:

  1. Сочленения заготовок выполняют исключительно в местах, к которым обеспечен свободный доступ. Требование актуально, даже если соединения выполняются при использовании дополнительных приспособлений.
  2. Заготовки закрепляются только жестко, точно и в положении, предусмотренном проектом. Это предотвратит появление деформаций.
  3. Исключаются изменения положений изделий для предотвращения образования перекосов.
  4. Любой процесс заранее планируется, чтобы каждая последующая операция осуществлялась без затруднений.

Обязательно также соблюдается техника безопасности при подготовке металла к сварке, так как во время такой работы нередко применяется опасный инструмент, включая болгарку (углошлифовальная электрическая машинка).

В процессе подготовки к сварке необходимо выполнить следующие мероприятия:

  • проверить, что электрическая сеть позволяет подключить сварочный аппарат и способна выдержать его нагрузку;
  • убедиться, что силовой кабель имеет исправную изоляцию;
  • проверить полную исправность всего вспомогательного оборудования, часть из которого является особо опасным (болгарка).

Необходимо также позаботиться о защите глаз от излучения электрической дуги. Для этого используются специальные маски, очки и щитки сварщика. Органы дыхания тоже подлежат защите. Это особенно актуально, если работы осуществляются в закрытых помещениях. Для защиты органов дыхания от вредных газов применяются маски со специальными фильтрами. Необходимо также не забыть про спецодежду, включая, краги, ботинки, огнезащитные куртки, комбинезоны, брюки и другие подобные вещи.

Абсолютно все подготовительные операции, предшествующие свариванию деталей, проводятся в соответствии с техническими условиями, определенными технологией.

Совет! После завершения создания металлической конструкции необходимо у готового изделия проверить швы и размеры, которые обязаны соответствовать расчетным габаритам.

Правка и гибка

Устранение любых неровностей на металле является обязательным процессом при его подготовке к сварке. Требуется ликвидировать на материале все дефекты, включая кривизну. Его правка осуществляется с помощью давления.

Совет! Правку нужно проводить для цветных и черных металлов. Они могут быть горячими и холодными. У прутьев, проволоки, труб, полос, стальных кругов также необходимо устранить дефекты.

Мероприятие осуществляется следующими способами:

  • машинным методом при использовании специальных правильных устройств;
  • вручную при помощи молотка, наковальни, правильных плит из чугуна или стали.

Гибка металла является еще одним этапом подготовки материала к сварке. Во время мероприятия заготовка изгибается под требуемым углом с необходимым радиусом. В результате она приобретает нужную форму. Процесс проводится при помощи станков или ручным способом. Изгибание деталей осуществляется по шаблонам, образцам или на глаз.

Зачистка заготовок

С металла необходимо удалить любые загрязнения и инородные элементы. К ним относится:

  • ржавчина;
  • масляные пятна;
  • окалины;
  • химические пленки;
  • влага.

Если пренебречь этим правилам, тогда в металле возникают напряжения, трещины, поры и другой брак. В результате существенно снижается надежность шва.

При зачистке заготовок используются специальные машины или наждачная бумага. Такой способ является механическим методом.

Совет! При необходимости получить шероховатую поверхность нужно провести гидроабразивную обработку.

Зачистка также выполняется химическим способом. Для этого применяются кислотные составы.

Разметка заготовок

В перечень слесарных операций при подготовке металла к сварке входит разметка деталей. При использовании листового материала вычерчивают на его поверхности контуры будущих заготовок. Одновременно с этим отмечаются центры отверстий, выполняются пометки в местах, где будет происходить изгиб заготовок, и так далее. Работы осуществляются с высокой точностью. В противном случае увеличивается риск изготовления бракованной металлоконструкции.

Как только разметочные линии будут нанесены, выполняются углубления с помощью кернера. Это позволяет наметкам не исчезнуть при дальнейшей обработке. Если проводится подготовка деталей из нержавеющей стали, то в этом случае использовать кернер не нужно.

Рубка заготовок

Во время подготовки материала проводится снятие фаски. На производстве для этого используют кромкострогальный станок. Может также применяться газорезательной автомат, гильотина или специальные ножницы. Работы еще выполняют зубилом. Оно может быть обыкновенным ручным или пневматическим.

Рубка металла осуществляется по рискам. Обычно они наносятся в количестве 2 штук. Вместо них могут использоваться параллельные линии. Внешняя черта всегда находится внизу фаски. Внутренняя линия обозначает ее верхнее ребро. Если же риски отсутствуют, тогда рабочий использует линейку.

Совет! Перед рубкой листы нужно тщательно закрепить.

Обработка кромок

Прочный сварной шов можно получить, если выполнить предварительную разделку кромок под сварку в зависимости от толщины металла. Благодаря этому процессу края материала приобретают определенную форму. Во время осуществления работ учитывается:

  • угол обработки;
  • зазор между 2-мя деталями;
  • притупление;
  • длина скоса.

Кромки раздеваются под углом, когда толщина листа превышает 3 мм. Если не выполнить скос, увеличивается вероятность непровара. Причем он может возникнуть по всему сечению. Металл также будет перегреваться и пережигаться, когда придется доставать его дальние слои.

При соединении деталей без кромок рекомендуется увеличить сварочный ток. Если же разделка выполнена, тогда процесс осуществляется послойно. Зазор необходим для полноценного провара в месте шва, а скос позволяет получить плавный переход между изделиями, когда детали отличаются толщиной.

Не рекомендуется делать острые кромки. Они влияют на неустойчивость конструкции после сварки. Из-за острых торцов возникают деформации и прожоги. Для уменьшения вероятности появления таких дефектов кромки притупляют. Когда создаются соединения внахлест и встык — осуществляется смещение. В результате сечения у кромок приобретают подходящую форму, соответствующую ГОСТ.

Читать еще:  Как отличить настоящую бронзу от дешевого сплава?

Подготовка торцов материала проводится на современных станках с помощью газокислородного пламени. Еще используется зубило, когда объем работы небольшой. Нержавеющая и цветная сталь обрабатывается при помощи плазменной резки.

Прихватка заготовок

Этот процесс требуется выполнить, чтобы зафиксировать подготовленные детали перед сваркой. В результате они будут находиться в правильном положении после проведенных работ. В большинстве случаев недостаточно заготовки просто рядом положить или закрепить с помощью инструмента. Часто приварка выполняется в начале и в конце создаваемого соединения. Главное условие процедуры — детали не должны смещаться. После выполнения прихватки конструкцию разрешенного перемещать для проведения основного процесса. Без этой процедуры редко создается горизонтальный шов.

Процесс осуществляется током, сила которого на 20% больше, чем амперы, используемые в дальнейшем. Длина прихваток обязана не превышать 20 мм, а их толщина должна быть в 2 раза меньше такого же параметра сварного шва.

Термическая обработка

Металл необходимо обязательно нагревать до основных сварочных работ, если он характеризуется повышенной чувствительностью к перепадам температур. Это мероприятие позволяет избежать деформационных процессов. Работа осуществляется при использовании газовой горелки.

Подогрев стыков особенно часто осуществляется при соединении труб. На необходимость выполнения мероприятия влияет марка стали. Если толщина стенок труб составляет 5-10 мм, тогда работа проводится электродами, имеющими рутиловое покрытие. Температура окружающей атмосферы не должна быть ниже -20 градусов. Когда толщина стенок труб превышает 10 мм, то в этом случае обязательно осуществляется термообработка.

Соблюдая требования к сборке и разделке кромок при подготовке металла к сварке, удается создавать качественные соединения металлических деталей. В соответствии с ГОСТ обязательно нужно выполнять подготовительные работы независимо от используемого сварочного аппарата и условий проведения операции.

Подготовка металла под сварку

Автор: Игорь

Дата: 15.07.2016

  • Статья
  • Фото
  • Видео

Перед тем как начать сваривание материалов, требуется их подготовить. Подготовка металла под сварку включает такие процедуры как:

  • Правка;
  • Резка;
  • Зачистка;
  • Подогрев;
  • Гибка;
  • Обработку кромок.

Это основные процедуры, выполнение которых поможет улучшить качество получаемого соединения. Дело в том, что если на неподготовленной поверхности останутся лишние частицы, ржавчина и прочие элементы, то это может привести к образованию брака при сварке. Подготовка металла к сварке также помогает обеспечить лучшие условия свариваемости, такие как снятие лишнего слоя с кромок, который потом заполнится металлом электрода. Далеко не все заготовки имеют нужную форму, так что перед свариванием их может потребоваться обрезать или выгнуть. Все эти процедуры, количество которых в каждом случае может быть различным, входят в понятие подготовка металла под сварку. Они регулируются согласно ГОСТ 5264-80.

Подготовка металла к сварке

Основные требования

Все процедуры подготовки должны соответствовать техническим условиям, которые определяются технологией. Слесарные операции при подготовке металла к сварке должны проводиться с учетом техники безопасности, так как для резки может использоваться болгарка и прочее опасное оборудование. Работа должна выполняться только исправленными инструментами. Все процедуры должны четко соответствовать техническому заданию, в особенности, что касается размеров, так как неправильный угол загиба или слишком большой снятый слой с заготовки может привести к тому, что ее уже нельзя будет использовать.

Оснастка

Для каждой процедуры требуется свой набор инструментов, но в качестве основных стоит отметить такие как:

  • Металлическая щетка – лучший инструмент для зачистки, который подходит для заготовок любой толщины. С ее помощью можно до блеска очистить любую металлическую поверхность.
  • Ацетон – применяется как обезжиривающее средство. Его используют перед началом сварки или перед выкладкой флюса на поверхность, чтобы снять все образовавшиеся пленки;
  • Настольные тиски – для гибки в любых условиях. Они отлично подойдут также для фиксации деталей, когда уже пойдет непосредственный процесс сварки.
  • Газовая горелка – используется для подогрева металла до нужной температуры. Как правило, последняя подготовка поверхности металла под сварку предполагает его нагрев для избегания деформации.

Правка металла и нарезка деталей

Для правки металла использую специальные валы, которые делают процесс автоматически, или же выполняют все вручную. Во втором случае используется пресс или кувалда, чтобы исправить имеющиеся деформации. Прессы больше подходят для массивных швеллеров и двутавров.

После правки можно уже проводить разметку, которая делается перед резкой. Разметка делается мелом или острым металлическим предметом. Для разрезания используется гильотина, ножницы по металлу, которые могут быть автоматическими или ручными. Также используют резку сваркой, которая менее точна, но позволяет разрезать даже толстые слои. Тонкие листы могут резаться болгаркой, что очень удобно, когда будет происходить сварка тонкого металла инвертором.

Резка металла резаком

Зачистка деталей – нюансы

Когда заготовка приняла нужную форму, то следующим этапом, который включает в себя подготовка металла под сварку, является зачистка. Поверхности присадочного материала, а также кромок детали, которая будет свариваться, зачищается от ржавчины, загрязнений, следов окалин и прочих лишних веществ. Также нужно ликвидировать влагу, масляные пятна и другие химические пленки. При сварке металла в ванне не должно быть ничего неметаллического, что привело бы к образованию брака. Даже относительно небольшие остатки лишних вещей приводят к образованию пор, появлению трещин, созданию напряжений в металле и так далее. Благодаря всему этому, надежность сварочного соединения резко снижается.

Очистка металла после сварки

Подготовка кромок металла под сварку

Подготовка металла под сварку предполагает обработку кромок, особенно, при работе с толстыми заготовками. В итоге, они должны обрести определенную геометрическую форму, которая будет способствовать более надежному соединению. Подготовка включает в себя обработку угла разделки, ширины зазора, создания притупления, регулировку длины скоса и так далее. Кромки не обрабатываются, если толщина составляет менее 3 мм. При слишком большой толщине без обработки металл может не провариться полностью. Особенно актуально это, если у свариваемых деталей различная толщина. Правильный скос обеспечит плавность перехода между деталями, что снимет напряжение нагрузки при эксплуатации детали. После правильно подобранных параметров нужно еще обеспечить надежную фиксацию.

Подготовка кромок металла под сварку

Гибка

Еще одним процессом, который включает в себя подготовка металла под сварку, является гибка. Полосы и листы пропускают через листогибочные машины, которые имеют от трех до четырех валов в своем составе. Если кромки заготовки уже подготовлены, то можно применять холодную гибку. Профильные детали сгибаются под специальными прессами. Толщина листа определяет ограничения, на какой угол можно согнуть металл, если превысить этот показатель, то могут появиться трещины и нежелательные деформации.

Для малого радиуса сгиба, или же при высокой толщине листа, используют горячий метод, который применяют кузнецы. При повышении температуры материал становится более податливым и для его сгибания требуется меньшее количество усилий. Большие отверстия желательно делать уже после сгибания.

Гибка металла перед сваркой

Прихватка металла

Когда идет подготовка сборка металла под сварку, то отдельные детали требуется зафиксировать, чтобы после сварки они имели правильное положение. Порой недостаточно их просто рядом положить или применить дополнительные инструменты для фиксации. Здесь требуется сделать точечную приварку одной детали к другой, к примеру, в начале и в конце будущего шва. Это поможет зафиксировать деталь по всей плоскости, чтобы она ни как не съехала. Также это помогает избежать деформации при сваривании, когда листы загибаются. Соединение получается не настолько надежным, чтобы выдерживать сильные нагрузки, на теперь заготовку уже можно будет переносить и менять ее положение на любое удобное, к примеру, чтобы сделать горизонтальный шов.

Основные требования к сборке металлоконструкций перед сваркой

Когда совершена подготовка металла под сварку, можно приступать к сборке конструкции. Чтобы все было выполнено правильно, следует придерживаться следующих правил:

  1. К каждому месту соединения заготовок необходимо обеспечить свободный и удобный доступ;
  2. Все заготовки нужно закреплять максимально жестко, при этом придерживаясь заданной точности размеров и геометрии положения, чтобы во время сварки не возникли другие деформации и отклонения;
  3. Все изменения положения в пространстве перед сваркой и во время нее должны отнестись к минимуму, чтобы не было смещений и перекосов;
  4. Сборка должна проходить таким образом, чтобы она не затрудняла последующие операции, так что нужно все заранее спланировать.
Термическая обработка металла до и после сварки

Подогрев металла перед сваркой является обязательной процедурой для материалов, которые чувствительны к перепадам температур, а также просто для подстраховки, чтобы избежать деформации. Для таких процедур используют газовую горелку, что очень удобно, если сам газ используется в процессе сваривания, как при сварке черного металла аргоном.

После сваривания подогрев нужен для того, чтобы снять напряжения, которые могут образоваться из-за повышенного содержания водорода. Подогрева выпаривает остатки газа, оставляя только чистый металл.

Подготовка металла под сварку: требования и особенности

Технологический процесс сварки требует выполнения множества предварительных операций, от которых зависит конечный результат. Одной из них является подготовка стыков. Новички часто пренебрегают этим процессом, но с опытом приходит понимание, насколько от разделки кромок под сварку зависит качество сварного шва.

Подготовка поверхностей перед сваркой

Перед сваркой ответственных конструкций, поверхности всегда обрабатываются. Этим достигаются несколько целей: удаление в местах будущих сопряжений грязи, оксидной пленки, ржавчины. Для этого используются следующие методы:

  • Механическая очистка при помощи металлических щеток, абразивных кругов.
  • Химическая обработка растворителями, убирающими жир и окислы со сварочной поверхности. Используются жидкости на основе ксилола, уайт-спирита, бензина. Для удаления оксидных пленок применяются кислоты.

В зависимости от толщины металла и конфигурации шва подготовка перед разделкой кромки под сварку происходит в несколько этапов:

Читать еще:  НАПЛАВКА МЕДИ И БРОНЗ НА СТАЛИ РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ

1. Разметка. При помощи шаблонов или линеек переносятся чертежные размеры на лист металла. Для этого используются чертилки или строительные маркеры, способные наносить штрих на любой поверхности.

2. Раскрой. Для резки металла небольшой толщины применяются роликовые или гильотинные ножницы. Стали большой толщины, а также углеродистые разрезаются при помощи пропановых резаков и плазморезов.

3. Изгибание отбортовки. Эта операция выполняется перед свариванием листового материала небольшой толщины, что позволяет увеличить количество расплавляемого материала и не допустить прогорания околошовных зон. Кромки загибаются в листогибах или ручным способом при помощи молотка и оправки для жестяных работ.

4. Прокатывание вальцами. Стыкам листового материала толщиной от 3 мм придается правильная форма. Достигается это механическим воздействием вальцев или при помощи пресса. Также прокатывание устраняет деформации металла, возникшие при хранении и транспортировке.

Способы разделки кромок

Сварочные работы применяются не только для сваривания простых заготовок с прямой поверхностью, но и для конструкций сложных форм. Поэтому существует множество различных способов разделки кромки под сварку:

  • Абразивная обработка. Производится в труднодоступных местах, а также при подготовке небольших поверхностей. Выполняется ручным способом при помощи углошлифовальной машины с абразивным шлифовальным кругом. Кроме этого, такая обработка применяется, как доводочная операция для алюминиевых сплавов, поскольку они образуют высокопрочную оксидную пленку, которую необходимо убрать перед сваркой.
  • Фрезерование. Используется при подготовке кромок большой протяженности, а также имеющих неровную поверхность. Часто такой способ применяется при снятии фасок у однотипных деталей. Фреза по шаблону снимает лишний металл с кромки, двигаясь по криволинейной траектории. Для ручной обработки методом фрезерования применяется мобильный кромкорез.
  • Строгание. Этот метод используется в промышленном производстве для подготовки прямых сварочных поверхностей. Возвратно-поступательным движением за несколько проходов высокопрочный резец снимает необходимый слой, формируя сварочную кромку.
  • Долбление. Для разделки кромки трубы под сварку применяются мобильные кромкоскалыватели. Эта операция похожа на строгание. Здесь также действует резец, только он формирует кромку не вдоль, а поперек. В результате этого фаска снимается не ровно, и ее нужно дорабатывать вручную углошлифовальной машиной.
  • Снятие фаски при помощи газового резака. Для этого при помощи пропана нагревается кромка, и струей кислорода выдувается лишний материал. Кромка получается неровной и требует дальнейшей механической обработки абразивным кругом.

Технология разделки

Фаски на кромках свариваемых деталей нужны для обеспечения более глубокого провара, а также для более удобного доступа электрода к корню шва. Разделка кромок позволяет сваривать большую толщину за несколько проходов, получая прочный однородный шов.

Чаще фаска снимается не на всю глубину, а оставляется небольшой слой материала — затупление. Оно защищает деталь от прожигания насквозь и не позволяет расплавленному металлу вытекать из сварочной ванны. Формы и размеры фасок стыковых соединений описаны в правилах разделки кромок под сварку ГОСТ 5264-80. Для трубных соединений нормативы описаны в ГОСТ 16037-80.

V-образная разделка

Самый популярный способ разделки кромок — V-образный. Он применяется в большом диапазоне толщины свариваемых деталей от 3 до 26 мм. Бывает как односторонний, так и двухсторонний. Угол разделки кромок под сварку составляет 60 градусов. Таким способом выполняются стыковые, угловые, тавровые соединения.

X-образная разделка

Этот тип предназначен для сваривания деталей большой толщины, где неприменимы другие способы разделки. Угол фасок также составляет 60 градусов. Провариваются такие соединения за несколько проходов с каждой стороны. Такой способ позволяет снизить расход электродов в 1,6-1,7 раза, а также уменьшает остаточные деформации, возникающие в результате нагрева.

U-образная разделка

Данный вариант используется реже других типов разделок кромки под сварку из-за сложности формирования подобного профиля. Применяется, когда необходимо получить соединение очень высокого качества. Кроме того, способ снижает затраты на расходные материалы. Экономия достигается за счет оптимальной формы сварочной ванны. Таким способом варятся детали толщиной от 20 до 60 мм.

Подготовка трещины под сварку

Иногда в процессе восстановления деталей приходится заваривать трещину. В этом случае также требуется разделка кромок под сварку. Суть операции сводится к тому, чтобы углубить дефект на всей протяженности для эффективного доступа электрода к зоне наплавки. Расширение трещины делается при помощи молотка и зубила или посредством пропанового резака. Кромка может подготавливаться как с одной, так и с двух сторон. Это зависит от толщины детали. Чтобы снять напряжения металла, в результате которых возникла трещина, по ее краям высверливаются отверстия.

Подготовка стыков круглых соединений

Большой процент работ приходится на получение круглых герметичных соединений: сварка трубопроводов, емкостей, труб. Эти соединения регламентируются ГОСТ 16037-80. В различных случаях он предусматривает сварку как с разделкой кромок, так и без нее. Это зависит от типа соединения, который бывает трех видов: встык; внахлест; угловое. Перед сваркой кромки проходят очистку от загрязнений и ржавчины.

При сборке труб расстояние между стыками не должно превышать 2-3 мм, а разница в толщине не более 10 %. Отрезки труб точно центрируются друг относительно друга. Перед началом сварки делаются прихватки по периметру, чтобы напряжения, возникающие при остывании сварного шва, не нарушали соосность. Приваривание отводов необходимо для разделения жидкости или газов внутри основной трубы. Отводы, привариваемые угловым способом, не требуют снятия фаски. Если соединение происходит встык, то форма разделки кромок под сварку принимает угол 45 градусов.

Резервуары и круглые емкости часто используются в химическом производстве и являются хранилищем для агрессивных веществ, поэтому к сварному шву предъявляются повышенные требования. Чтобы им соответствовать, для стенки толщиной до 26 мм делают X-образный или V-образный скос, а для толщины до 60 мм применяется U-образная разделка кромок.

Подготовка металла к сварке: требования и особенности

Качество сварных соединений во многом зависит от обработки и подготовки металла. Существует несколько разновидностей металла и к каждому из них нужен индивидуальный подход. Подготовка металла к сварке включает в себя несколько операций, и это займет какое-то время.

С помощью станка гибка металла осуществляется быстро и точно.

Если более точно, то краткое описание действий следующее:

  • производят правку металла;
  • очищают от жиров и ржавчины;
  • размечают;
  • подвергают рубке;
  • производят установку и прихватку.

Правка и гибка металла: особенности

При подготовке металла под сварку устраняются какие-либо неровности, кривизна или другие дефекты, и это называется правкой металла. Эти действия совершаются путем давления на металл при помощи пресса или вручную – ударом молотка.

Правке подвергаются как черные, так и цветные металлы.

Схема правки листового металла: а — деревянным молотком (киянкой), б — деревянным или металлическим бруском.

Помимо того, полосы из стали, прутья, проволока, любой вид труб, стальные круги и даже сварные конструкции.

Существует два метода правки:

  • ручная правка – основой являются стальные или чугунные правильные плиты или различные наковальни, выполняется работа молотком;
  • машинная правка – осуществляется на правильных машинах.

При правке металла материал может быть как холодным, так и горячим.

Также к подготовке относится и гибка металла. Это работа слесарная, во время которой заготовку изгибают под нужным углом и радиусом и придают ей требующуюся форму. Гибка тоже выполняется вручную, при помощи гибочных станков и прессов. Гибку можно производить как на глаз, так и по разметкам, шаблонам и по образцам.

Очистка от жиров и ржавчины

Очистка выполняется двумя способами:

  1. Механический. Применяя этот способ, ржавчина и жиры удаляют наждачкой или применяют зачистные машины. Если требуется шероховатая поверхность металла, тогда его подвергают гидроабразивной обработке. Используя этот метод, создают микрорельеф поверхности, благоприятно влияющий на сварочные работы.
  2. Химический. Металл подвергается очистке химическими растворами, а именно щелочными кислотами.

Разметка металла

Инструменты для разметки металла.

Перед выполнением дальнейших работ на металле производятся разметки или наметки. Размечая листовой металл, на нем вычерчивают контуры деталей с пометкой мест сгибов, намечают центр отверстия и все тонкости будущих деталей. Когда выполняется разметка, необходимо быть очень внимательным, так как малейшая неточность может привести к браку уже готовых деталей.

После проведения работ по нанесению разметочных линий наносятся при помощи кернера углубления, чтобы в процессе дальнейшей обработки сохранились следы наметок. Размечая детали из нержавейки, рекомендуется не использовать кернер.

Рубка металла перед сваркой

Когда производится подготовка металла под сварку, снимают слой металла, а именно фаску, задействовав кромкострогательный станок или газорезательный автомат. В некоторых случаях рубку изготавливают зубилом, которое бывает ручное или пневматическое.

Схема рубки металла

Кромки рубят по рискам, которые нанесены с применением никерного разметчика, они представляют собой две параллельные линии. Внутренняя обозначает верхнее ребро фаски, внешняя находится в нижней части фаски. При отсутствии рисок мастер использует при рубке линейку.

Чтобы при рубке фасок не ошибиться, необходимо к работе относиться с большим вниманием и нажимать на инструмент нужно равномерно. При выполнении рубки фасок края листа должны быть надежно закреплены. Листы, которые не установлены на место, подлежат обрубке прямо на стеллаже или после укладки на пол, но в любом случае материал требуется зажать, чтобы не допустить сдвигов при ударе.

Прихватка перед сваркой

Использование прихватки в сварочных работах – это наилучший способ фиксации расположенных деталей по отношению друг к другу. Сварочными прихватками являются короткие сварные швы. Используя прихватку, избегают смещения свариваемых деталей всей конструкции при проведении работ сварки, уменьшают зазор по отношению к другим деталям, увеличивают жесткость и понижают деформацию.

Чаще всего заранее собранные детали в конструкцию прихватываются точечной сваркой, для которой используют стационарные сварочные аппараты и зажимы. Применение зажимов позволяет более точно собрать конструкцию перед подготовкой к сварке. Этот способ сборки бывает как автоматизированным, так и ручным.

Читать еще:  Правка. Способы, инструмент для правки.Холодная и горячая правка металла.

Способы крепления деталей перед сваркой.

Ручной способ основан на сделанных перед сборкой разметках, где в последующем будут производиться прихватки. Использование зажимов значительно упрощает саму сборку, также зажимы делают ее точной, а наносить прихватки с ними удобнее. Высота механизации процесса сборки зависит от количества деталей, которые входят в свариваемую конструкцию.

От правильно выполненных прихваток зависит правильность и удобство дальнейшей работы с будущей конструкцией. К качеству прихваток предъявляются некоторые требования:

  1. Особое внимание нужно уделить электродам, которыми выполняются прихватки. Они должны быть той марки, что и материал, которым будет выполняться дальнейшая сварка. Если работы по сварке в дальнейшем будут производиться с применением проволоки, то электрод должен соответствовать виду проволоки.
  2. По длине прихватки выполняются не более 2 см, а что касается толщины, то она делается в 2 раза меньше, чем будущий шов.
  3. Немаловажным является в этом процессе и сварной ток. Значение тока нужно правильно подобрать, учитывая значение тока, которое будет использоваться при сварке готовой конструкции. Устанавливая прихватки, нужно выполнить прочный провар мест, где их выполняют. Для надежности ток выбирается на 20% больше, чем ток, который будет использоваться в дальнейшем.
  4. Прихватки размещают в тех местах, где при сварке конструкции будет возникать самое большое внутреннее напряжение, и в том месте, где возможна деформация. Прихватку нельзя располагать на перекрестке сварных швов.

Если работы будут производиться автоматической сваркой, то прихватки располагаются с противоположной стороны по отношению к первому проходу. Но иногда технические характеристики требуют выполнение этих работ именно со стороны первого прохода. В данном процессе будет нужным соблюдать определенное количество прихваток.

Самое главное, на что обращается внимание перед сваркой, – это внешний вид самих прихваток. Перед тем как начать основную сварку, их нужно полностью привести в надлежащий вид – произвести очистку от шлаков и застывших металлических брызг, одним словом, место прихватки должно быть практически ровным.

Следовательно, места с остальными прихватками, имеющими наружные дефекты, такие как трещины или шлаковые «наросты», должны быть полностью очищены механическим путем.

Все о сварке

Прежде, чем приступить к свариванию металлических изделий, необходимо их подготовить. Непосредственно подготовка металла под сварку состоит из нескольких этапов. Вначале металл подвергается правке, затем осуществляется разметка и резка изделия, его зачистка и подогрев. На заключительной стадии производятся гибка и обработка кромок. Эти процедуры необходимы для того, чтобы добиться качественного соединения элементов конструкции.

Стоит помнить: ржавчина, частички металла, прочие элементы, оставшиеся на поверхности, препятствуют качественной сварке.

Поэтому важна правильная подготовка деталей к сварке, которая позволяет улучшить свариваемость. Количество процедур, которые необходимо выполнить при подготовке деталей под сварку, может различаться в зависимости от конкретной ситуации – степени загрязненности, деформации заготовок, объема работ и прочее. При этом все этапы подготовки регулируются согласно ГОСТ 5264-80.

  • Правка металла – особенности процесса
  • Особенности разметки заготовок
  • Резка металла
  • Этапы подготовки кромок
    • Зачистка изделия
    • Подготовка кромок под сварку
  • Сборка изделий под сварку
    • Особенности подготовки труб к сварке

Правка металла – особенности процесса

Металлические заготовки при транспортировке или по иной причине могут деформироваться. В этом случае возникают сложности с их стыковкой в области сваривания, что приводит к снижению качества сварного шва.

Поэтому подготовительно выполняется правка изделия. В зависимости от размеров заготовок и сложности искривленных участков применяется холодная или горячая правка. Она выполняется вручную или специальными приспособлениями. Плиты из чугуна и стали вручную исправляют молотком или кувалдой. При необходимости создать большее давление применяется ручной пресс. Он представляет собой винтовой аппарат с двумя плитами, между которыми укладывают детали с деформированными участками, и выправляют их под высоким давлением.

Если вручную исправить деформацию невозможно, используются специальные приспособления – в частности, листоплавильные станки или прессы различных типов. Данные устройства работают на электродвигателях, вырабатывающих необходимую для работы мощность, для передачи которой используются редукторы. Таким образом удается увеличить давление на искривленные участки.

Особенности разметки заготовок

Подготовка деталей под сварку включает в себя такой важный этап, как разметка заготовок. Необходимость его выполнения связана с несовпадением размеров профилей с параметрами деталей, которые будут использованы в конструкции. Поэтому профиль необходимо подрезать. А перед этим – разметить, задав необходимые размеры.

Выделяют несколько способов разметки: ручная, оптическая, мерная резка. При ручной разметке используются простые инструменты для измерений – например, линейка или штангенциркуль. Если размечается небольшая партия однотипных заготовок, применяются изготовленные из алюминия или профилируемых листов шаблоны. Ручной способ отличается трудоемкостью и низкой скоростью выполнения работы.

При оптическом способе нанесения разметки применяются разметно-маркировочные машины. Их преимущество заключается в высокой скорости – до 10 метров в минуту. Чтобы разметить заготовку, необходимо запрограммировать аппарат под установленные параметры. Для нанесения разметки в данных устройствах используется пневматический крен.

Технология мерной резки не предполагает нанесение разметки на профили – в этом случае в специальные машины закладывается программа с указанием конфигурации и размеров заготовок. В результате аппарат сразу режет изделие под заданную форму.

Резка металла

Это один из важнейших этапов, который предполагает подготовку металла под сварку, поскольку иначе не получится добиться нужного размера заготовок. Выделяют механическую и термическую резку. При механической резке используются ручные и механические инструменты. Процесс термической резки представляет собой плавление металла по предварительно нанесенным отметкам. Этот тип работ также может быть ручным и автоматизированным. Для выполнении операции применяются кислородный резак, дуговая сварка, плазматрон. Также термическая резка осуществляется с применением станков, аппаратов, работающих в полу- или в автоматическом режиме.

Стоит отметить, что термическая резка – это универсальная технология, которая позволяет разрезать изделия в различных направлениях, как прямолинейно, так и криволинейно.

Этапы подготовки кромок

Зачистка изделия

Сварочные работы необходимо проводить на предварительно подготовленных поверхностях – очищенных от механических загрязнений, и химических пленок. Присутствие даже небольших частичек загрязнений может привести к растрескиванию конструкции, пористости, напряжению в металле. В результате сварное соединение утрачивает свои качественные характеристики.

Не стоит забывать об оксидной пленке, которая образуется на поверхности металлов при их контакте с воздухом. Она является жаростойкой, препятствует качественной сварке. Удалить ее можно как болгаркой, так и вручную, щеткой из металла.

На производстве детали зачищаются пескоструйными и дробеструйными аппаратами. Также производится химическая чистка – путем погружения изделий на определенное время в ванну с химическими реагентами. Этот тип очистки в основном используется при подготовке деталей из цветных металлов, а черные, стальные заготовки зачищаются вручную.

Подготовка кромок под сварку

Кромки заготовок, особенно большой толщины, предварительно необходимо зачистить и придать им нужную геометрическую форму. Выделяют плоские, V-образные и Х-образные кромки. Плоские кромки используются при соединении тонких изделий, вторые два вида – при стыковке толстых заготовок.

Важно: кромки не обрабатываются, если толщина детали не более 3 мм.

Подготовка кромок под сварку состоит из обработки ширины зазора, угла разделки, регулировки длины откоса. При подготовке кромок под сварку труб различной толщины их обработка особенно актуальна – в противном случае металл не провариться. Поэтому важно подобрать правильный скос, благодаря которому переход между деталями будет плавным. А это снимет напряжение нагрузки во время использования готового изделия.

Для подрезки кромок при подготовке труб к сварке холодным способом используются станки или ручные инструменты. Термический способ предполагает использование горелок – ручных или автоматических.

Холодная подготовка металла к сварке считается более качественной. В этом случае в разы повышается точность сборки конечного изделия. А после термической обработки фаски зачастую нужно довести до правильных размеров и формы, особенно когда осуществляется подготовка труб под сварку.

Сборка изделий под сварку

Сборка под сварку – это заключительный этап подготовки. В этом случае отдельные детали фиксируются, чтобы они после сварки остались в нужном положении. Зачастую недостаточно просто расположить их рядом или зафиксировать специальным устройством – необходимо выполнить точечную приварку двух деталей. Это обеспечивает надежность конструкции и сохраняет ее форму. Такую заготовку можно расположить так, чтобы было удобно сделать горизонтальный шов.

К сборке изделий предъявляются следующие требования:

Сборка осуществляется после того, как полностью завершена подготовка поверхности металла под сварку. К местам соединения деталей нужно обеспечить свободный доступ. Все заготовки должны быть надежно скреплены, чтобы избежать деформации при сварке.

Особенности подготовки труб к сварке

Подготовка труб к сварке требует ответственного отношения. Так, трубы, изготовленные из низколегированной и углеродистой стали обрабатываются только вручную холодным способом. Марка стали влияет на глубину снятия металла. При подготовке труб к сварке нужно обязательно проверять толщину стенок: по всей окружности торцов в месте соединения она должна быть одинаковой. А сами торцы – перпендикулярными.

После того, как изделия подготовлены, можно переходить к сварочным работам. Для этого может использоваться полуавтоматический инвертор. И подготовка к работе сварочного полуавтомата – не менее важный аспект работы. Необходимо выставить силу тока, скорость подачи сварочной проволоки, расход защитного газа.

Таким образом, подготовка металла под сварку – один из важнейших этапов работы. Времени она занимает много, однако при соблюдении всех правил гарантирует высокое качество конечного результата.

Подробнее с подготовкой металла можно ознакомиться на видео:

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector