Конструктивные элементы. подготовленных кромок свариваемых деталей. Способы выполнения швов сварных соединений при ручной дуговой сварке

1 2

Конструктивные элементы

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

С8 ГОСТ 5264-80

С21 ГОСТ 5264-80

Рис.2

Пример: порядок сварки, заполнение разделки узкими валиками, ширина валика не более 10 мм.

Е, G-согласно ГОСТ 5264, в зависимости от толщины детали.

Способы выполнения швов сварных соединений при ручной дуговой сварке Рис.2 а) каскадом б) секционный каскадом
проковка валиков шва (слоя)
Рис. 3 Растягивающие напряжения выполнение операции снятие напряжений *первый валик и последний, не проковываются.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ СВАРКИ
Вид сварки	Наименование слоя (шва)	Диаметр электрода (проволоки), мм	Род и полярность тока	Сварочный ток, А	Минимальное количество сварщиков
РД	Прихватка Корень,	3,0 / 3,2	постоянный, обратная (минус на изделии)	70-90	1-2
	Заполнение	4,0		90-150	1-2
РД	наплавка	4,0-5,0	постоянный, прямая (минус на электроде)	140-180	1
Сварка металла большой толщины (для информации) С увеличением толщины металла (свыше 20мм) в сварных соединениях возрастают объемные сварочные напряжения, которые создают опасность возникновения и развития трещин в сварных швах. Во избежание таких явлений, необходимо вести сварку каскадом, секционным каскадом идр., выполнять предварительный и сопутствующий подогрев. Сварку каскадом рекомендуется использовать для выполнения швов на стали, характеризующейся повышенной склонностью к трещинообразованию. Секционные способы следует использовать для выполнения многослойных протяженных (свыше 1 м) швов сварных соединений. При секционных способах рекомендуется выполнять шов без перерывов до окончания сварки всей секции.
Требование к персоналу выполняющий сварочные работы
Сварочные работы должны выполняться с обеспечением требований по технике безопасности в соответствии с ГОСТ 12.3.003-86. К выполнению работ по сварке должны допускаться сварщики, аттестованные в системе НАКС в установленном порядке. Сварочные работы должны осуществляться под руководством лица, имеющего специальную техническую подготовку в области сварки и действующее удостоверение НАКС II-III уровня.
Требования к сварочным проводам
Для соединения сварочных проводов применяют специальные муфты (разъемы). Сечение сварочного кабеля, присоединяющего источник питания к электрододержателю, подбирают в зависимости от наибольшей величины сварочного тока: при токе до 240А - 25 мм²; до 300А - 35 мм², до 400А - 50 мм², до 500А - 70 мм².Гибкий (медный) кабель используют на напряжение до 220 В. В случае использования негибкого кабеля конец его, подсоединяемый к электрододержателю, длиной не менее1,5-3м должен быть обязательно гибким. Общая длина сварочного кабеля должна быть не более 30-40м, так как при более длинном кабеле ухудшается процесс сварки из-за падения напряжения в сварочной цепи.
Сварочный инструмент
Вспомогательный инструмент - в процессе работы сварщик пользуется инструментами для зачистки кромок от ржавчины и других загрязнений, а также для вырубки дефектов и зачистки швов от шлака. Для этого применяют металлическую проволочную щётку, зубило, молоток. Для измерения разделки кромок, зазора между стыками и сварных швов используют набор шаблонов УШС-3. Шаблоны позволяют контролировать угол скоса кромок, размер притупления, качество сборки под сварку, размер деплонации (превышение одной кромки над другой) стыковых швов и величину зазора в стыковых и тавровых соединениях. В готовых сварных швах могут быть проверены высота выпуклости стыкового и углового шва, ширина шва, величина катета углового шва.
ПОДГОТОВКА К КОНТРОЛЮ И ОБНАРУЖЕНИЕ ТРЕЩИН И ДРУГИХ ДЕФЕКТОВ С ПОМОЩЬЮ КАПИЛЛЯРНОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ						Оборудование инструмент
Введение: Капиллярный метод неразрушающего контроля предназначен для обнаружения невидимых или слабо видимых невооруженным глазом дефектов типа несплошностей материала (трещины, микротрещины, поры и тд.). Капиллярный метод дефектоскопии основан на эффектах капиллярной пропитки, сорбции, диффузии, люминесценции, цветового контраста. Сущность метода заключается в следующем: на предварительно очищенную поверхность контролируемой детали наносится слой индикаторного пенетранта. Под воздействие капиллярных сил жидкость проникает в поверхностные дефекты и удерживается в них. Через определенный промежуток времени, необходимый для заполнения индикаторным пенетрантом полости дефекта, пенетрант удаляется с поверхности очистителем (при этом часть его остается в дефектах). Под действием проявителя, тонкий слой которого наносится на контролируемую поверхность, за счет сорбционных или диффузионных процессов индикаторный пенетрант извлекается из дефекта, образуя индикаторный след дефекта. 1. Очистка До проведения капиллярной дефектоскопии, необходимо выполнить очистку с наружной стороны корпус барабана мельницы от масел, краски, грязи, ржавчины и других загрязнений с помощью угловой шлиф-машинки с применением абразивных (зачистных) кругов и металлических нержавеющих щеток. Контролируемая поверхность должна быть зачищена до металлического блеска. Одной из наиболее ответственных операций при контроле деталей капиллярным методам является подготовка контролируемой поверхности. Чувствительность капиллярного метода контроля зависит от чистоты обработки поверхности. 2. Технологический процесс капиллярного контроля До проведения капиллярного контроля необходимо выполнить визуальный контроль поверхности, в целях обнаружения видимых дефектов в виде трещин, пор, отслоений металла. При обнаружении, провести фиксацию дефектов для дальнейшего детального осмотра и определения границ дефектов. Для обнаружения и определения трещин, микротрещин, пор и тд., не обнаруженных визуальным контролем, необходимо выполнить все операции предусмотренные капиллярным методам. -подготовка контролируемой поверхности, при необходимости обезжирить; -нанесение индикаторного пенетранта; - удаление индикаторного пенетранта с контролируемой поверхности, - удаление очищающей жидкости с контролируемой поверхности, - сушка (протирка) контролируемой поверхности, - нанесения проявителя, - осмотр и разбраковка объекта контроля, фиксация дефектов, - очистка корпуса барабана мельницы от проявителя и следов индикаторного пенетранта, - оформление заключения о выявленных дефектах их количестве, протяженности.						набор ВИК, пенетраты для капиллярной дефектоскопии

ПЕРЕЧЕНЬ ОПЕРАЦИЙ СБОРКИ И СВАРКИ

Оборудование инструмент

1. Разделка трещины. Трещина, как и любой дефект, в сплошном теле, передающем усилия, является концентратором напряжений. Как один из самых опасных дефектов, способных при определенных условиях привести к мгновенному, катастрофическому разрушению, требует самого тщательного подхода к его устранению. В приложении 1, на рисунках 1, 2, З и 4 представлены варианты ремонта элементов с трещинами с помощью сварки при наличии доступа к трещине с одной или с двух сторон. Обязательным требованием при этом является обеспечение полного провара при заварке трещины. Участки с трещинами, должны быть разделаны до "здорового" металла, не оставляя острых углов. Любая обнаруженная трещина не может быть игнорирована и должна быть немедленно отремонтирована, путем разделки на всю глубину залегания и последующей сварки. На участках шва с трещиной должны быть определены ее концы путем травления или капиллярным методом и засверлены сверлом диаметром 10мм, после чего дефектный металл с трещиной удаляется полностью. Если трещина прямолинейная и длина ее более 700мм, то разделку можно вести без засверливания, необходимо отступить от предполагаемых концов трещины на 50-60мм, разделку вести по направлению к центру до середины трещины, аналогично разделать вторую половину трещины. Трещина длиной более 400мм, не выходящая на свободную кромку, заваривается обратно-ступенчатым методом, длиной ступени 150-200мм., при многослойной сварке способом «горка». Трещина длиной до 400мм. заваривается в направлении от середины к концам, с чередованием направления сварки. См. Рис.8. Разделка трещины направленной в глубь детали, перпендикулярно к поверхности должна иметь вид как показано на рис. 30а. Разделка трещины уходящей наклонно к поверхности, должна иметь вид рис.30б.

Для разделки трещины необходимо использовать термическую резку (кислородную, воздушно-дуговую, плазменную) с последующей механической обработкой. Разделку трещины следует вести поступательными движениями вдоль направления распространения трещины. Металл должен легко выдуваться из трещины, не оставляя приваренных капель рядом с зоной разделки, форма разделки должна иметь V (односторонняя разделка) или Х (двухсторонняя) образный вид. Длина участка вышлифовки (разделки трещины) должна превышать фактическую длину трещины, не менее чем на 30 мм в каждую сторону. По окончании выборки (разделки) поверхность выборки и прилегающую зону основного металла, проконтролировать магнитопорошковой или цветной дефектоскопией на предмет полноты удаления дефектов, и наличия поверхностных микродефектов в основном металле. 2.Подготовка свариваемых кромок. Для обеспечения качественного провара и формирования сварного шва выполняют подготовку кромок под сварку. Элементами геометрической формы подготовки кромок под сварку являются: угол разделки кромок α,угол скоса одной кромки β,зазор между стыкуемыми кромками е и притупление с. Существующие способы ручной дуговой сварки позволяют сваривать без разделки кромок металл ограниченной толщины —до 6 мм. Поэтому при сварке металла большой толщины необходимо разделывать кромки для доступа сварочной дуги вглубь соединения и полного проплавления кромок на всю толщину. Стандартный угол разделки кромок в зависимости от способа сварки и типа соединения изменяется от (45 ± 2) до (12 ± 2)°. От типа и величины разделки кромок зависят количество дополнительного металла для заполнения разделки, а значит, и производительность сварки. Так, например, Х-образная разделка кромок по сравнению с V-образной позволяет уменьшить объем наплавленного металла в 1,6—1,7 раза. При ремонте путем выборки с наружной (внутренней) стороны шва, обеспечить выборку дефектной части шва с углом раскрытия кромок 45 градусов, в соответствии с выбранным типом соединения по ГОСТ 5264-80. Перед началом сварки должно быть проверено качество разделки, а также состояние кромок и прилегающих к ним поверхностей. Ширина раскрытия кромок должна быть на 2-4 мм меньше ширины облицовочного слоя. Для толщин свыше 16мм. при температуре окружающего воздуха ниже -10°С выполнить предварительный подогрев стыка до температуры: +100°С - +150°С, на ширину не менее 100 мм. с каждой стороны свариваемых кромок. 2. Очистка Свариваемые кромки и прилегающие к ним зоны металла шириной не менее 20 мм. перед сборкой должны быть очищены от ржавчины, грязи, масла, влаги и др., наличие которых приводит к образованию пор и других дефектов. Проверить качество очистки поверхности визуальным осмотром. Обеспечьте удаление всех борозд, острых углов и кромок до получения однородного чистого основного металла. 3. Сварка. Прихватки, накладываемые для соединения деталей, должны размещаться в местах расположения сварных швов и должны быть переплавлены в процессе ведения сварки Перед выполнением сварного шва шлак прихваток должен быть удален. Сварку произвести валиками в соответствии с технологическими параметрами, обеспечить полный провар корня шва. Сварку корня шва и заполняющих слоев на высоту 15-20 мм выполнить ручной дуговой сваркой электродами марки УОНИ 13/55 диаметром 3,0-4,0 мм сварочный ток 90-120А., начало каждого последующего прохода шва недолжно совпадать с началом предыдущего. Порядок наложения швов показан на рис. 2. Сварка участков с трещиной протяженностью более 1000мм, необходимо выполнять обратноступенчатым способом, короткими участками по 300-500 мм., в целях снижения деформации детали и перегрева. После полной заварки сквозных трещин необходимо по возможности подварить корень шва с обратной стороны, предварительно очистив от шлака и других дефектов. Проковка шва обязательна при несквозных трещинах длиной более 300мм и толщине материалы свыше 16. После заварки трещины или выполнения стыковых швов, усиление шва необходимо зачистить заподлицо с основным металлом. После заварки трещины необходимо устанавливать усиливающие накладки, при изготовлении накладок избегать острых и прямых углов. Толщина накладок должна быть 0,8-1,0S (где S-толщина свариваемого металла). Накладки должны перекрывать, по возможности, концы трещин на расстояние, равном 10S. Материал накладок должен соответствовать исходному материалу конструкции. Заварка трещин накладок запрещается, накладки подлежат замене. При установке накладок тщательно зачистите место установки, обеспечить плотное прилегание к основному месту. 4. Технологические требования к сварки. Необходимо поддерживать длину дуги такой короткой, как это возможно, и сварку выполнять узкими швами (колебания при сварке должны быть не более чем 2-диаметра электрода). Полностью удалите шлак после каждого прохода. Зачистите разделку металлической нержавеющей щёткой перед наложением каждого валика-шва. Если после удаления шлака замечены подрезы, поры и другие дефекты, необходимо механическим способом удалить дефект и заварить повторно. Сварку вести минимально короткой дугой, допускается прерывание сварки только при смене электрода. Удаление шлака должно производиться после остывания шва (потемнения шлака). Перед гашением дуги заполнить кратер путем постепенного отвода и вывода дуги назад на 10-15 мм. Последующие зажигание дуги производить на металле шва на расстоянии 20 мм от кратера. Дугу следует зажигать на свариваемых кромках или на наплавленном металле. Кратер швов должен быть тщательно заплавлен частыми короткими замыканиями электрода. Выводить кратер на основной металл не разрешается. При смене электрода или случайных обрывах дуги зажигать ее снова следует, отступив 15-20 мм от кратера, предварительно очистив это место от шлака и окалины. По окончании сварки всего стыка произвести очистку швов от шлака и брызг металла на ширине не менее 20 мм, обеспечить плавный переход от металла шва к основному металлу. До полного окончания сварки стыка нельзя подвергать его механическим воздействиям. Последний сварной шов должен быть как можно более гладким, без подрезов и дефектов. Деталь должна медленно остыть после сварки без сквозняков и перепадов температуры. Не рекомендуется подвергать участок сварного соединения ни каким механическим нагрузкам, до полного его остыванияВ процессе сварки производить тщательную зачистку каждого наплавленного валика от шлака и брызг металла и выполнять проковку их пневмозубилом со скругленной режущей частью по радиусу 3 мм. Проковку выполнять до разбивки рисунка шва. При этом лезвие необходимо распологать поперек чешуек шва. Первый и последний проход не проковываются. Рис. 3 При сварке полуавтоматической сваркой работы выполнять по аналогичному технологическому процессу. По окончании сварки поверхности конструкции и швов сварных соединений должны быть очищены от шлака, брызг и наплывов (натеков) расплавленного металла. Приваренные сборочные и монтажные приспособления надлежит удалить без повреждения основного металла и применения ударных воздействий; места их приварки следует, в случае необходимости, наплавить и зачистить до основного металла с удалением всех дефектов. 5. Исправление дефектных швов (валиков) Если после удаления шлака замечены подрезы или «западания» сварочных валиков, то это дефект должен быть сразу же разделан и заварен. Удаление шлака должно производиться после остывания шва (после потемнения шлака). Сварку вести постоянным током обратной полярности, заполнять разделку узкими короткими швами рисунок Полностью удалите шлак после каждого прохода. Зачистите разделку металлической нержавеющей щёткой перед наложением каждого валика. Участки шва с порами, трещинами и раковинами должны быть удалены до наложения последующих слоев. Перед гашением дуги заполнить кратер путем постепенного отвода и вывода дуги назад на 10-15 мм. Последующие зажигание дуги производить на металле шва на расстоянии 20 мм от кратера. Кратер швов должен быть тщательно заплавлен частыми короткими замыканиями электрода. Выводить кратер на основной металл не разрешается. При смене электрода или случайных обрывах дуги зажигать ее снова следует отступив 15-20 мм от кратера, предварительно очистив это место от шлака и окалины. По окончании сварки всего стыка произвести очистку швов от шлака и брызг металла на ширине не менее 20 мм, обеспечить плавный переход от металла шва к основному металлу. До полного окончания сварки стыка нельзя подвергать его механическим воздействиям. Последний сварной шов должен быть как можно более гладким, без подрезов и дефектов. Деталь должна медленно остыть после сварки без сквозняков и перепадов температуры. При заварке дефектных участков должны выполняться все указания данной технологической карты, режим сварки и т. п. Углы разделки, подготовленной под заварку выборки, должны обеспечивать надежный провар во всех местах. Поверхность выборки не должна иметь острых углов и заусенцев. Заварка допускается только после полного удаления дефектного шва или его участка и подготовки места под сварку в соответствии с требованиями данной операционной карты. При заварке отдельного участка шва должно быть обеспечено перекрытие прилегающих концов основного шва. Исправленные швы сварных соединений должны быть повторно проконтролированы специалистом по неразрушающему контролю. 6. Наплавка (если необходимо). Поверхность под наплавку необходимо зачистить от грязи, масла и ржавчины. Для наплавки деталей из углеродистой стали применяются электроды УОНИ 13/45, УОНИ 13\55. Для наплавки деталей подверженных сжатию и абразивному износу используются электроды Т-590, Castolin 5006, Castolin 4010, ОК 84.78. Наплавочные работы по защите быстроизнашивающихся поверхностей работающих в условиях абразивного и ударного износа, должны выполняться валиками высотой не менее 5 мм и шириной 10-15мм., расстояние между наплавленными валиками должно быть не более 15мм. Наплавленные валики должны быть расположены строго перпендикулярно направлению движения абразивного материала (частиц). Предпочтительней выполнять наплавку полуавтоматической сваркой с применением самозащитной сварочной проволоки марки Teromatec 4923 (4660), в целях сокращения времени сварочных работ. 7.Контроль. Заключение о качестве сварных соединений после сварки, выдает подразделение лаборатория неразрушающего контроля предприятия, аттестованная и имеющие соответствующие лицензии Ростехнадзора России. 8.Перед сваркой следует контролировать: - наличие у сварщика допуска к выполнению данной работы; - качество подготовки выборки (разделки трещин) под заварку; - состояние кромок выборки и прилегающих поверхностей; - наличие документов, подтверждающих положительные результаты контроля сварочных материалов; - состояние сварочного оборудования или наличие документа, подтверждающего надлежащее состояние оборудования; - температура предварительного подогрева свариваемых деталей (если таковой предусмотрен НТД или ПТД). 8.1. В процессе сварки контролю подлежат: - режим сварки; - последовательность наложения швов; - размеры накладываемых слоев шва и окончательные размеры шва; - выполнение специальных требований, предписанных ПТД; 9.Визуальный контроль. Произвести визуальный и измерительный контроль (ВИК) качества сварных швов в объеме 100% протяженности. В процессе сварки производить контроль визуальным осмотром каждого наплавленного слоя с целью выявления наружных дефектов шва. После выполнения сварочных работ сварщики ставят свои клейма. Поверхность шва должна быть равномерно-чешуйчатая, без прожогов, наплывов, сужений и перерывов (высота и глубина впадин не должна превышать 2 мм.) Металл шва должен иметь плавный переход к основному металлу. Недопустимыми дефектами сварных соединений и швов, выявленными внешним осмотром, являются: - трещины всех видов и направлений; - местные наплывы общей длиной более 100 мм на участке шва 1000 мм; - подрезы глубиной более 0,5 мм; - не заваренные кратеры; - прожоги и свищи; - грубая чешуйчатость шва; -поверхностные и внутренние поры и шлаковые включения размером более 3 мм в количестве более 6 шт. на длине 400 мм и расстоянии между дефектами менее 10 мм.; 10.Ультразвуковой метод контроля Сварные швы не должны иметь не проваров, трещин, незаверенных кратеров. Допускаются следующие дефекты, обнаруженные ультразвуковым контролем, поверхностные и внутренние поры и шлаковые включения размером не более 3 мм в количестве до 6 шт. на длине 400 мм и расстоянии между дефектами не менее 10 мм., подрезы глубиной не более 0,5 мм. Участки швов с дефектами превышающими допустимые значения, должны быть удалены, заварены вновь и подвергнуты повторному контролю. Недопустимыми дефектами сварных стыковых соединений являются: - внутренние трещины и непровары (как трещиноподобные) любой протяженности; - поры, шлаковые включения или их скопления, характеристики которых или их количество превышают нормы. Изделие признается годным, если при контроле в нем не будут обнаружены внутренние и наружные дефекты, выходящие за пределы допустимых норм, установленных Правилами и НТД на изделие и сварку. Результаты по каждому виду контроля (в том числе и операционного) должны фиксироваться в отчетной документации (журналах, формулярах, протоколах, актах).

шлифовальная машинка, резак, сварочный источник питания

Принцип разделки сквозной трещины