§ 28. Підготовка металу під зварювання
Підготовка поверхні металу під зварювання. При підготовці деталей під зварювання надходить метал піддається виправленню, розмітці, намітки, різанні, підготовці кромок під зварювання, холодної чи гарячої згинанні.
Метал правлять або вручну, або на різних листоправильних вальцах. Ручну правку виконують на чавунних або сталевих правильних плитах ударами кувалди або за допомогою ручного гвинтового преса. Кутова сталь правиться на правильних вальцях (пресах), двутаври і швелери - на приводних або ручних правильних пресах.
Розмітка і намітки - це такі операції, які визначають конфігурацію майбутньої деталі. Механічна різання застосовується для прямолінійного різання листів, а іноді для криволінійного різання листів з використанням для цієї мети роликових ножиць з дисковими ножами. Вуглецеві сталі розрізають газокисневої і плазменно-дугового різкою. Ці способи можуть бути ручними і механізованими. Для різання легованих сталей, кольорових металів може застосовуватися газофлюсовая або плазмово-дугове різання.
Основний метал і присадочний матеріал перед зварюванням повинні бути ретельно очищені від іржі, масла, вологи, окалини і різного роду неметалічних забруднень. Наявність зазначених забруднень призводить до утворення в зварних швах пір, тріщин, шлакових включень, що призводить до зниження міцності і щільності зварного з'єднання.
Підготовка кромок під зварювання. До елементів геометричної форми підготовки крайок під зварювання (рис. 25) відносяться кут оброблення крайок # 945 ;, притуплення крайок S, довжина скоса листа L при наявності різниці товщини металу, зміщення кромок відносно один одного б, зазор між стикуємими крайками а.
Мал. 25. Елементи геометричної форми підготовки крайок під зварювання (а) і шва (б):
в - ширина шва, h - висота шва, К - катет шва
Кут оброблення крайок виконується при товщині металу більше 3 мм, оскільки се відсутність (оброблення крайок) може привести до непровари по перерізу зварного з'єднання, а також до перегріву і пережогу металу; при відсутності оброблення крайок для забезпечення провару електрозварник повинен збільшувати величину зварювального струму.
Оброблення кромок дозволяє вести зварювання окремими шарами невеликого перерізу, що покращує структуру зварного з'єднання і зменшує виникнення зварювальних напружень і деформацій.
Зазор, правильно встановлений перед зварюванням, дозволяє забезпечити повний проварена по перетину з'єднання при накладенні першого (кореневого) шару шва, якщо підібраний відповідний режим зварювання.
Довжиною скоса листа регулюється плавний перехід від товстої деталі, що зварюється до більш тонкої, усуваються концентратори напружень в зварних конструкціях.
Притуплення кромок виконується для забезпечення сталого ведення процесу зварювання при виконанні кореневого шару шва. Відсутність притуплення сприяє утворенню прожогов при зварюванні.
Зміщення кромок створює додаткові зварювальні деформації і напруги, тим самим погіршуючи властивості міцності зварного з'єднання. Зміщення кромок регламентується або ГОСТами, або технічними умовами. Крім того, зміщення кромок не дозволяє отримувати монолітного зварного шва по перетину зварювальних кромок.
ГОСТ 5264-80 передбачає для стикових з'єднань форми підготовлених крайок, представлені на рис. 26; для кутових з'єднань - на рис. 27; таврових - на рис. 28 і напусткових - на рис. 29.
Мал. 26. Форма підготовлених крайок під зварювання для стикових з'єднань
Мал. 27. Форма підготовлених крайок під зварювання для кутових з'єднань
Мал. 28. Форма підготовлених крайок під зварювання для таврових з'єднань
Мал. 29. Форма підготовлених крайок під зварювання для з'єднань внапуск
Підготовку крайок під зварювання виконують на механічних верстатах - токарних (обробка торців труб), фрезерних, стругальних - робота з листовим металом і т. Д. А також застосуванням термічного різання. Листи, труби, виготовлені з вуглецевих сталей, обробляються газокисневої різкою. Як горючих газів можуть служити ацетилен, пропан, коксовий газ і т. Д. Кольорові метали, а також нержавіючі стали обробляються плазмовим різанням.
Перед зварюванням особливо відповідальних конструкцій торці труб або листів після газокисневого різання обробляють додатково механічним шляхом; це робиться для того, щоб уникнути будь-яких включень в металі.
Вимоги до складання металевих деталей перед зварюванням. Застосовувані складально-зварювальні пристосування повинні забезпечувати доступність до місць установки деталей і прихваток, до рукояток фіксують і затискних пристроїв, а також до місць зварювання. Ці пристосування повинні бути також досить міцними і жорсткими, забезпечувати точне закріплення деталей в потрібному положенні і перешкоджати їх деформування в процесі зварювання. Крім того, складально-зварювальні пристосування повинні забезпечувати найвигідніший порядок складання і зварювання: найменше число поворотів при накладенні прихваток і зварних швів; вільний доступ для перевірки розмірів виробів і їх легкий з'їм після виготовлення; безпеку складально-зварювальних робіт.
Будь-яка складальна операція не повинна ускладнювати виконання наступної операції. Вступники на збірку деталі повинні бути ретельно перевірені; перевірці підлягають всі геометричні розміри деталі і підготовлена форма кромок під зварювання.
Збірка зварних конструкцій, як правило, здійснюється або по розмітці, або за допомогою шаблонів, упорів, фіксаторів або спеціальних пристосувань - кондукторів, що полегшують складальні операції. Підготовку і складання виробів під зварювання виконують з дотриманням таких основних обов'язкових правил:
притуплення крайок і зазори між ними повинні бути рівномірними по всій довжині;
кромки елементів, які підлягають зварюванню, і прилеглі до них місця шириною 25-30 мм від торця кромки повинні бути висушені, очищені від грата після різання, масла, іржі та інших забруднень;
щоб уникнути деформацій прихватку слід виконувати якісними електродами через інтервал не більше 500 мм при довжині однієї прихватки 50-80 мм;
для забезпечення нормального і якісного формування шва потрібно на початку і в кінці вироби прихоплювати планки.
Питання для самоперевірки
1. Для чого роблять притуплення крайок?
2. Як впливає змішання крайок на якість зварного з'єднання?
Заробіть на своїх знаннях. Відповідайте на питання і отримуйте за це гроші!