что такое валик при сварке
Обратный валик сварного шва
Обратный валик при сварке – валик корневого шва, сформированный с противоположной стороны ведения сваривания. Для его формирования следует выполнять постоянные поступательные движения электрода, с применением короткой дуги, горящей с обратной стороны (на картинке). При этом следует устанавливать минимальные или средние величины тока.
Электродный металл растекается в виде зонтика. Таким образом производится сварка труб с обратным валиком для стыковых и угловых соединений. При этом соединение изделий в основном осуществляется в потолочном положении. В формировании обратного валика “участвуют” сила тяжести расплавленного металла, воздействие дуги, сила поверхностного натяжения расплавленного металла с обеих сторон.
Наплавка валиков на пластины
Сварной валик может быть наплавлен на пластину следующими способами: электрод перемещается слева направо или справа налево. Первый метод является наиболее удобным для исполнителя. Кроме этого, выделяют два направления движения электрода: на себя и от себя. Работы следует проводить по тщательно зачищенной поверхности.
При наплавке валика на пластину следует придерживаться общих правил сварки. Наплавка на пластины чаще всего осуществляется в нижнем положении. Поэтому исполнителю следует принимать во внимание рекомендации, касающиеся работ в данном положении.
Сварка облицовочных валиков
Облицовочный валик – последний шов при многослойной технологии соединения. Перед свариванием следует произвести разделку кромок, которые не должны иметь острых углов. Данный слой варится узкими валиками в два прохода: сначала заваривают разделительный слой, а затем основной (облицовочный). Исполнитель выполняет поперечные колебания электрода.
При этом сила тока должна быть на 10-20А ниже, чем при работе с предыдущими валиками. Также можно применять электрод меньшего диаметра. Верхний валик укладывается на более высокой скорости, чтобы он получился плоским, имел плавные очертания, без подрезов. Валик сварного шва выполняется с целью улучшения внешних характеристик соединения.
Важные факты о строение валика
На рис. валик изображен в поперечном разрезе, где можно найти три основных размера, характеризующих валик:
на рис хорошо видна структура шва
В нормальных случаях сварки ширина валика колеблется в пределах от 6 до 15 мм, высота от З до 8 мм и глубина расплавления от 2 до 5 мм.
Если мы разрежем пластину металла с валиком поперек оси валика и поверхность разреза отшлифуем, то на полученном шлифе увидим, что металл валика резко отделяется от основного металла пластины.
Металл, образующий валик, носит название наплавленный металл и обладает свойствами литого металла, т. е. такого, который получился в результате затвердевания жидкого расплавленного металла без последующей проковки, прокатки и тому подобной обработки.
примеры сварных швов
Химический состав
Наплавленный металл представляете собой сплав основного и электродного металла, образуя нечто среднее между ними.
Одновременно химический состав наплавленного металла значительно изменяется вследствие действия высоки кой температуры и окружающего воздуха.
Обычная углеродистая сталь, как известно, представляет собой сплав, содержащий, кроме железа, небольшие количества:
Даже небольшое изменение в содержании указанных элементов значительно изменяет свойства стали—ее твердость, вязкость, способность к закалке и т. д.
В наплавленном металле количество углерода, марганца и кремния резко уменьшается отчасти вследствие испарения под действием высокой температуры и главным образом от выжигания этих элементов кислородом воздуха, имеющим доступ к ванне. Количество серы и фосфора (вредных для стали примесей) в процессе сварки не изменяется.
Наплавленный металл поглощает из воздуха значительное количество кислорода и азота, которых почти нет в основном и электродном металле. Наличие кислорода и азота делает наплавленный металл хрупким и тем самым уменьшает его прочность.
Строение метала.
Процесс сварки ухудшает не только химический состав, но и строение металла, его структуру. При простом рассмотрении металл представляется сплошным и однородным, но достаточно посмотреть хорошо зачищенную поверхность металла под микроскопом, чтобы убедиться в том, что на самом деле металл состоит из отдельных, сросшихся между собой зернышек-кристаллов и имеет такое же строение, как, например, гранит или кусок сахара, отдельные кристаллики которых видны простым, глазом. Отдельные кристаллики металла настолько мелки, что невидимы простым глазом и становятся заметными лишь при больших увеличениях под микроскопом. Структура металла, т. е. величина, форма и расположение этих кристалликов, оказывает сильнейшее влияние на твердость, крепость и другие свойства металла. Изменяя структуру металла закалкой, отжигом, проковкой и т. д., мы можем значительно изменить его свойства, не изменяя химического состава. При затвердевании жидкого металла образуются отдельные кристаллы, так же как кристаллы льда при замерзании воды, причем вначале образуются кристаллы более чистого металла, а затем (между ними) кристаллы, содержащие большое количество вредных примесей.
Что такое валик при сварке
Опубликовал: Антон Чураков
В сварочной практике, в нормативной и технической документации имеются некоторые разногласия в требованиях к выполнению облицовочных и заполняющих слоев. В данной публикации рассмотрим и проведем небольшой анализ требований к ширине валиков.
В технической литературе и нормативных документах встречается несколько значений терминов: узкий, ниточный, стрингерный, уширенный, широкий шов, проход, валик. Определения этих швов, как и поперечные размеры, разнятся от источника к источнику. Для примера можете ознакомиться приведенными ниже выдержками из различных источников.
п. 3.2.21. При эллиптической форме обработки дефектного участка (рис.1.3) независимо от прочности металла выполняется первый наплавочный слой, заполняющие слои, контурный слой, облицовочный слой. Сварка осуществляется электродами диаметром 2,5-3,25 мм узкими валиками («стрингерные швы») шириной 8-12 мм.
Stringer bead — Узкий валик.
Валик непрерывного сварного шва без заметного колебания в поперечном сечении. В отличие от волнистого шва.
п. 7.14.9. В случаях указанных в пп. 7.14.7 и 7.14.8 ремонт сварных соединений (наплавку валиков) проводить по технологиям сварки как для разнотолщинных соединений одного диаметра с выполнением ниточных (стрингерных) швов для обеспечения плавного перехода от сварного соединения к основному металлу.
п. 3.12. Ниточный валик: Одиночный сварной шов, выполняемый без поперечных колебаний и накладываемый на основную трубу или на торец муфты при заварке коррозионных и механических повреждений, а также установке приварных ремонтных конструкций (муфт, усиливающих накладок и патрубков).
п. 7.1.5. Сварка стыков труб в узкую разделку с углом скоса кромок 7° (тип Тр-3а по табл. 6.2) во избежание зашлаковки и несплавлений в корневой части шва должна выполняться следующим образом:
корневой слой накладывается ниточным швом без колебательных поперечных движений электрода; диаметр электрода – не более 3 мм;
п. 13.2. Сварка стыков труб из аустенитных сталей должна производиться с минимальным тепловложением. С этой целью следует:
В нормативной и технической документации требования к ширине облицовочных и заполняющих валиков сварного соединения даны в очень малом объеме. Таблица ниже взята из Рекомендаций по применению РД 03-615–03.
Выдержки из документов, рекомендующих сварку облицовочного и заполняющего слоя в несколько валиков:
ОСТ 36-57-81 Трубопроводы стальные технологические из углеродистых и легированных сталей на давление Ру до 9,81 МПа (100 кгс/см2). Ручная аргонодуговая сварка. Типовой технологический процесс. П. 2.4.22 Таблица 4.
Примечания. Заштрихованы валики сварных швов, выполненных аргонодуговым способом.
Цифры обозначают последовательность наложения валиков в слоях сварного шва
РД 558-97 Руководящий документ по технологии сварки труб при производстве ремонтно-восстановительных работ на газопроводах. Таблица 2.10
Проанализировав информацию из различных источников, я условно выделил три разновидности валиков, применительно к РД сварке:
1) Ниточный / узкий валик – валик, накладываемый без поперечных колебаний электрода или сварочного инструмента.
Чаще всего применяется для заварки корневого слоя, сварки аустенитных сталей, сваривают тонкие заготовки, выполняют наплавочные работы и производят подварку подрезов.
2) Уширенный валик – валик шириной до 14 мм (в среднем не более 3-х диаметров электрода).
Чаще всего применяется для сварки угловых швов, горизонтальных швов, толстостенных конструкций, сварки аустенитных сталей.
3) Широкий валик – валик шириной 14-35 мм.
Чаще всего применяется для заполняющих слоев в нижнем и вертикальном положениях (техника сварки слоями повышенной толщины по РТМ-1с).
Необходимо указать, что для других способов сварки и марок сталей размеры этих валиков будут существенно различаться.
В заключение хотелось бы отметить, почему сварка узкими валиками более предпочтительна.
Сварка уширенными и в обоснованных случаях узкими валиками (многослойными многопроходными швами) способствует следующему:
— облегчается обеспечение более плавного перехода к основному металлу [СТО Газпром 2-2.4-083-2006]
* Тудвасев в своей книге указывает, что ширину валика брать по диаметру электрода с покрытием. Ниточный валик по ширине равен 1-2 диаметрам электрода с покрытием, среднее значение ширины валика – 1,5-3 диаметра электрода с покрытием.
Такие швы, сваренные узкими валиками, отличаются надлежащим качеством и хорошим внешним видом шва. Это показывает высокую квалификацию сварщика.
При использовании данного материала ссылка на ресурс ЯСВАРЩИК обязательна.
Комментарии
Вы не можете оставлять комментарии
§ 41. Способы формирования обратного валика корневого сварного шва. Схема действия сил на расплавленный металл сварочной ванны.
Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек — в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.
Сварочные экраны и защитные шторки — в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор. Доставка по всей России!
Что значит «сварка на просвет»
Свое название этот способ получил потому, что такое соединение труб проверяется методами радиографического контроля. При его проведении шов раньше просвечивали рентгеновскими лучами для выявления изъянов. Сейчас для контроля применяются ультразвуковые аппараты. Однако чаще под термином «сварка на просвет» подразумевается соединение труб с зазором между ними. Соединяемые отрезки труб именуют катушками. Такой способ также называют сваркой под просвет.
Подготовительные работы
Прежде чем варить трубу необходимо подготовить металл в зоне стыка. Торцы должны быть отрезаны ровно, иначе наложить надежный шов будет затруднительно. С кромок снимаются фаски, чтобы угол между ними был 65 — 70˚. Поверхности на расстоянии не менее 3 см от торцов зачищаются шлифовальной машинкой или металлической щеткой до блеска снаружи и изнутри. Участки, изменившие цвет после обработки шлифмашинкой удаляются. Заусенцы убираются напильником. Острые края кромок притупляются до 2 мм, иначе они быстро расплавятся. Затем поверхности обезжириваются ацетоном.
Не менее важна и подготовка электродов. Их, перед началом работы, прокаливают в печи при температуре 380 — 400˚C в течение двух часов. Для продолжительного хранения электроды кладут в специальный пенал, в котором поддерживается температура на уровне 80˚С. Контейнер для этой цели можно изготовить самостоятельно из трубы ППУ. Когда нет возможности длительного прокаливания, электроды сушат горелкой в течение полутора минут слабым пламенем. Такой метод запрещен правилами, но в аварийной ситуации выбирать не приходится. Поскольку покрытие электродов быстро высыхает и опять набирает влагу, сушить более двух штук одновременно не следует.
Стыковка труб
Чтобы исключить смещение заготовок относительно друг друга катушки укладываются на уголке или швеллере. В идеале несовпадение должно равняться нулю, так как даже расхождение в 1 мм, разрешенное правилами, приводит к непровару. Зазор, в зависимости от толщины стенок, устанавливается в пределах 2 — 3 мм. В повседневной практике для этого между торцами труб вставляют электрод подходящего диаметра. При толщине стенок от 10 мм величина зазора выставляется 3 мм. При стыковке также нужно учитывать погрешность, которая возникает при прихватке из-за нагрева металла в ее точках. Возникающие термические напряжения стягивают трубы, поэтому зазор увеличивают на несколько десятых долей миллиметра.
Правильная подготовка и стыковка труб
Процесс стыковки упрощается, если использовать центратор. Он обеспечит точное совмещение осей труб и неизменность их положения во время сварки. Обычно применяют наружный центратор, но лучше выбрать внутренний, так как он исправляет нарушения формы, например, овальность торцов труб.
Сварка в потолочном положении
Сварка происходит в несколько этапов, первый из них – проварка корня шва.
Корень шва
Используйте электрод диаметром 3 мм и силу тока минимального или среднего диапазона.
В зависимости от условий, сварку можно выполнить несколькими способами:
Если возможна выборка и подварка с обратной стороны, то при сварке следует обратить внимание на формирование валика с нижней стороны. Не должно быть нависаний и подрезов.. Лучше всего такой шов выполнить колебательными движениями от кромки к кромке, с задержкой на них
Таким образом, не потребуется дополнительная выборка, и после очистки соединения от сварки можно будет накладывать второй валик (читать далее Пластиковые потолки: особенности монтажа)
Лучше всего такой шов выполнить колебательными движениями от кромки к кромке, с задержкой на них. Таким образом, не потребуется дополнительная выборка, и после очистки соединения от сварки можно будет накладывать второй валик (читать далее Пластиковые потолки: особенности монтажа).
Потолочный сварочный шов
Основное внимание при такой сварке должно быть сосредоточено на обратном валике. При возможности выдерживайте скорость сварки в зависимости от нижнего валика, чтобы не было сильной выпуклости
Если всё-таки внутренний валик получился слишком выпирающим, то необходима выборка до чистого металла.
Корень шва с обратной стороны
Заполнение разделки
Сварка 2 и 3 валика происходит электродом 3 мм. на средне-максимальном токе, либо 4 мм. на среднем. Выбор зависит в зависимости от ширины первого валика. Чтобы не образовалось выпуклости, следует задерживаться на краях, затем немного смещать дугу по кромке и переходить лесенкой на другую кромку.
Если необходимо изменить форму валика при сварке, изменяйте скорость, наклоняйте электрод другим углом, увеличивайте величину шага.
Влияние угла наклона электрода на форму шва
4 и 5 слой зависят от ширины предыдущих валиков – во всю ширину, или в 2 валика. Следующие слои выполняются в виде наплавки без колебательных движений. При подходе к кромке нужно оставлять расстояние диаметром электрода с покрытием, между предпоследним валиком и кромкой.
Как правильно варить потолочный шов — схема
Лицевой слой
Лицевой слой варится в углубление 0.5-2 мм.
В зависимости от толщины металла и ширины последнего слоя, может потребоваться несколько проходов.
При сварке в 1 проход и углублении предпоследнего слоя на 0.5-1 мм. необходимо производить сварку методом «вперед дугой». Шаг подбирайте в зависимости от формирования валика.
Если углубление от 1 до 2 мм, используйте метод «лесенкой».
При сварке в несколько проходов, боковые валики проходящие у кромки, в каждом случае варятся разными способами: с манипулированием или без него, лесенкой или дугой вперед. Последний валик по центру варится так, чтобы ровно соединить 2 боковых.
Подробная схема показана на картинке выше.
В заключение стоит добавить, что не стоит заниматься сваркой потолка без опыта. Это достаточно трудное дело, требующее определенных знаний и навыков, которые приходят со временем. Начинайте сварку с более простых видов соединений.
Настройка режима сварочного аппарата
Для сварки трубы под просвет рекомендуется использовать сварочный аппарат постоянного тока. Работа проводится в режиме прямой полярности, когда электрод подключен к плюсу, а труба к минусу. Величина сварочного тока устанавливается в зависимости от толщины стенок трубы и диаметра электродов. Точное его значение в каждом случае подбирается опытным путем. Однако независимо от размера труб создание корня сварного шва проводится электродами диаметром 2,5 мм при минимально возможном токе. Попытки использования тройки для ускорения процесса кончаются плачевно.
Процесс сварки
Прихватка
Сварку трубы под просвет начинают с прихватки в нескольких точках. Их количество зависит от диаметра заготовок, но не менее четырех с шагом 90˚. После создания первой точки положение труб при необходимости корректируется. Прихватка должна надежно скрепить заготовки между собой. После сварки всех точек стык еще раз зачищается. Обнаруженные поры и плохо проваренные места удаляются, так как они в дальнейшем станут причиной брака.
Корень шва
Сварку удобней проводить, если прихваченные трубы будут находиться в полупотолочном положении. Это обеспечит свободный доступ к стыку. На нижней части соединения наносится отметка. Отступив от нее 1 — 3 см начинают сварку корня шва под просвет. Дуга зажигается на фаске или ее внешнем краю, но не на поверхности трубы. На потолочной части стыка кончик электрода находится в зазоре с постепенным движением вверх. Для формирования обратного валика дуга должна гореть внутри трубы.
При движении электрода без поперечных отклонений нужно следить, чтобы оплавлялись обе кромки. Если плавится только одна сторона, следует остановиться и повторить проход. Горение дуги снаружи означает, что стык стянулся. Его можно прорезать большим током, но предпочтительней аккуратно расширить болгаркой. Если наплавляемый корневой шов провисает, значит, завышен сварочный ток или электрод движется медленно.
Если представить торец трубы в виде циферблата часов, то при выходе на 40 минут электрод начинают раскачивать на половину диаметра между кромками. В результате образуется технологическое окно, через которое можно следить за формированием внутреннего валика. При сварке тонкостенных труб небольшого диаметра оно только намечается, но не стоит проплавлять на этом месте сквозную дыру. Электрод продвигается без колебательных движений, меняется только положение держака, чтобы обеспечить стабильность дуги при минимальном токе.
Сварка одиночных валиков снизу вверх
При сварке вертикальных швов применяется только короткая дуга. Сварочный ток в основном минимальный или средний, позволяющий вести непрерывную сварку без отрыва дуги, без подтеков металла шва. Угол наклона электрода к вертикальной плоскости составляет 80°-90°, что способствует более прямому воздействию сварочной дуги на изделие и создает легкость в управлении сварочным процессом (рис. 48). При сварке электродом под углом 45°-60° (рис. 49) искусственно создается «козырек» (неравномерное расплавление покрытия), что мешает управлению сварочным процессом. Обязательно манипулирование электродом на ширину валика в 2-4 диаметра электрода с покрытием.
При сварке вертикальных швов рекомендуется применять два метода манипулирования — «лестница» и «дугой вперед», что позволит выполнить швы нормальной формы (рис. 50).
По мере наполнения сварочной ванны электродным металлом необходимо с каждым переходом из точки 1 в положение 2 и обратно в положение 3 производить подъем, задерживаясь в местах перехода. Задержка по времени должна быть такой, чтобы заполнить кратер электродным металлом и плавно вернуться на противоположную сторону не позднее, чем закристаллизуется там металл шва. Это способствует формированию «нормального» валика без подрезов и с плавным переходом к основному металлу и минимальным перепадам между чешуйками. Поэтому очень важен момент перехода. Ушел раньше — получил подрез и «выпуклый» валик. Передержал — наплыв и грубая чешуйка.
Многие сварщики при сварке вертикальных швов применяют манипулирование электродом «дугой назад», что приводит к чрезмерной выпуклости шва. Это объясняется тем, что большая часть жидкого металла шва стекает в центр сварочной ванны, т.к. в центре шва более высокая температура, чем на краях валика. Методом «дугой назад», спускаясь к центру, увеличиваем количество жидкого металла в центре валика. Такой метод при сварке вертикальных швов исключить.
Какие могут возникнуть дефекты при сварке
Самым большим дефектом при проведении сварки считается непровар. Сварщики, у которых случаются такие огрехи, не допускаются к работе на трубопроводах. Неаккуратность швов и их провисание, а также другие мелкие дефекты случаются при нарушении технологии сварки. Для их предотвращения работа должна выполняться с соблюдением следующих условий:
При освоении этого вида сварки главное научиться наплавлять корень шва. Для тренировки можно взять две металлические пластины толщиной 10 мм и прихватить с зазором, не забывая о подготовке стыка. Закрепляя их под разными углами, отрабатывают навыки сварки на просвет по горизонтали, вертикали, потолке.
Сварка неплавящимся электродом
Данную технологию обычно называют аргонодуговой. Название произошло от того, что в качестве защитного газа чаще всего используется газ аргон, но не всегда. Обычно для сварки стальных изделий используется стержень из вольфрама, а сама сварка производится при прямой полярности.
Для соединения можно использовать присадочную проволоку, а можно обойтись без нее. Все зависит от толщины стенок соединяемых заготовок. Но чаще всего используется комбинированная технология. То есть, корневой шов сваривается без присадки, а поверхностные слои провариваются с использованием проволоки. Кстати, трубы из стали 10 и 20 всегда свариваются без присадочной проволоки.
Если стыкуются между собой газовые трубы с толщиною стенки меньше 5 мм, то сваривание нужно проводить сверху вниз, в остальных случаях снизу вверх. Вообще, нужно избегать потолочной и вертикальной сварки, поэтому будет лучше, если соединение трубных конструкций производиться во вращательных роликах, а сам процесс сваривания будет производиться в нижнем положении.
Газоснабжение городов и поселков – запланированное мероприятие. Поэтому сам процесс сварки газопроводов относится к категории ответственных. Но в разных случаях используются разные способы сваривания, многое зависит от условий проведения сварных процессов, от параметров устанавливаемых труб, от возможности компании, которая занимается проводкой трубопровода. Но в любом случае, еще раз надо напомнить, что соединение трубных конструкций под газ должны проводить только высококвалифицированные сварщики.