Особенности и технология механизированной сварки

Существует большое количество технологических процедур и мероприятий. Каждая из них имеет множество тонкостей и нюансов. Поэтому важно уточнить особенности и разобраться с технологией, к примеру, механизированной сварки — тогда многое станет понятно.

Этот процесс является подвидом дуговой сварки. Плавкий электрод и дуга двигаются с использованием разнообразных механизмов либо специализированного оборудования. Механизированная сварка может включать любые виды сварочных работ, в том числе тавровые, угловые или ведущиеся с нахлёстом.

Рассказ про способы механизированной сварки может быть достаточно долог. Широко применяется в этих целях соединение при помощи углекислого газа (в чистом виде либо в связке с кислородом). Таким методом варят чёрный металл и сталь среднего уровня легирования. Расход углекислоты определяется мощностью дуги и движением воздушных потоков. В атмосфере инертных газов сваривают алюминий, титан, магний, сплавы на их основе.

Но эти газы могут быть применены и для других работ, потому как они позволяют сваривать какие угодно металлы и их сплавы. Подавляющее большинство металлов, используемых в промышленности, можно сварить при помощи флюса. Это порошковый материал, плавлением которого в ряде случаев удобнее воспользоваться, чем традиционными электродами. При изготовлении флюса применяют главным образом силикат марганца.

В ряде ситуаций сварка низкоуглеродных, низколегированных сталей ведётся с помощью порошковой проволоки. Её сущность в том, что внутрь металлической оболочки закладывают шихту. Наиболее часто применяется проволока с трубчатым исполнением. Металлы выбирают сообразно виду свариваемых веществ. Применяются ещё и добавки, которые:

• защищают расплав от засорения кислородом и азотом;
• повышают плавность горения дуги;
• улучшают характеристики создаваемых швов.

Электрическая сварка может производиться контактным и дуговым методами. В первом случае электроды плотно сближены со свариваемым объектом. Между ними подаётся импульсный разряд особо мощного тока. Напряжение при этом не превышает нескольких вольт. Стоит понимать, что контактная сварка — не синоним точечной, существует ещё ряд её более частных вариантов. Такое решение наиболее практично для соединения тонких конструкций.

Строители предпочитают, однако, пользоваться электродуговой сваркой. В пространстве, разделяющем электрод и металл (сплав), находится электрическая дуга. Она существует не в воздухе, а в среде ионизированного газа. Источником газа может быть как баллон, так и процесс горения электродной обмазки.

Специального ГОСТ, описывающего именно процесс механизированной сварки, нет. Есть ряд частных нормативов, отражающих ключевые её виды. Так, свои особенные требования введены для:

• терминов и ключевых понятий (2601-84);
• классификации видов сварочных работ (3.1705-81);
• сварки плавлением (11969-79);
• дуговой сварки в газовой среде (14771-76);
• сварки под флюсом (8713-79).

Хороший сварщик обязан безупречно владеть всеми этими ключевыми нормами. Полезно ознакомиться также с ГОСТ:

• 12.3.003-86 – о безопасности при электросварочных работах;
• 3242-79 – методы контроля сварных соединений;
• 7512-82 — неразрушающий контроль;
• 6996-66 — определение механических свойств сварных соединений;
• 8713-79 — сварка под флюсом;
• 14782-86 — точечные соединения при дуговой сварке;
• 15878-79 — контактная сварка.

В каждом конкретном случае должен составляться проект производства сварочных работ; как вариант — в проект производства работ добавляют раздел, посвящённый сварке. В технологической документации прописывают, какой объём работ будет выполнен, какие типы сварных соединений будут создаваться. Сварщик обязан строго следовать технологическим картам сварных соединений. Перед началом работ производится сварка допускных образцов, строго соответствующих будущим основным изделиям. Линейные размеры и другие практические параметры обработанных деталей и блоков должны обеспечивать их применимость, гарантировать достаточную функциональность.

В местах, где ведутся механизированные сварочные работы, не должно быть горючих, легко воспламеняющихся и взрывоопасных веществ в радиусе 10 м. Все коммуникации, используемые в работе, полагается защищать от механических дефектов и высоких температур. Обязательно проводится, наряду с входным и операционным контролем, оценка соответствия выполняемых работ и создаваемых конструкций установленным нормам.

В процессе используется иногда автомат подачи проволоки. Подкачка инертных газов обычно производится через полые мундштуки заданного сечения. Нормируются:

• электрическая мощность;
• сварочный ток;
• ширина обрабатываемых областей;
• напряжения холостого хода;
• число ступеней регулировки тока.

Механизированная сварка применяется:

• в производстве морских и речных судов;
• изготовлении промышленных резервуаров;
• получении стальных труб;
• подготовке металлических конструкций и арматуры для строительства;
• производстве ворот, оград и других бытовых металлоизделий;
• процессе ремонта автомобилей, водного, железнодорожного транспорта, сельхозмашин.

Достаточно часто проводится механизированная сварка под флюсом. Его состав подбирают индивидуально. Что касается автоматов подачи проволоки, то они могут автоматически регулироваться либо предусматривать регулировку оператором. Размеры прихватки определяются величиной соединяемых поверхностей. Для коротких манипуляций применяется точечная прихватка, для обычной сварки — длиной от 1 до 5 см; дополнительно понадобятся электроды.

Процесс типовой, полностью или частично механизированной сварки подразумевает использование флюса. Его слой толщиной 3-6 см прикроет и защитит материал. Находящаяся в защищенном объёме дуга плавит поверхность и сварочную проволоку. После разжижения материалы объединяются. Защитный участок атмосферы оттесняет небольшое количество расплавленного материала, и начинается проваривание следующего слоя. Подающий проволоку механизм оборудуется ведущим и прижимающим роликами; темп подачи должен соответствовать скорости наплавки.

Корка из флюса затормозит охлаждение, упростит выход газов и твёрдых примесей. Таким образом можно гарантировать плотность и чистоту шва. Подготовка металла к работе в среде углекислого газа проста — нет необходимости даже зачищать кромки.

О том, как происходит механизированная сварка плавящимся электродом, смотрите в следующем видео.