книги / Строительные работы своими руками
..pdfВыделяют следующие разновидности сварных соединений:
—стыковой шов — соединение торцевых поверхностей деталей, иногда отличающихся по толщине (рис. 57 а).
—угловой шов — соединение двух плоскостей, располагающихся под углом друг к другу (рис. 57 б).
—нахлесточный шов — соединение, в кото ром один лист металла располагается на поверх ности другого, слегка перекрывая его (рис. 57 в).
—тавровый шов представляет собой соеди нение, в котором торец одного изделия привари вается к боковой поверхности другого (.рис, ,57 г).
Рис. 57. Сварные соединения: а — стыковой шов; б — угло вой шов; в — нахлесточный; г — тавровый
Для осуществления сварочных работ необходи мо иметь источник электропитания, сварочный трансформатор, сварочные провода, держатель электрода, защитный щиток для лица, брезенто вую защитную одежду, необходимые инструмен ты, противопожарный инвентарь, асбестовый лист для настала в месте сварки.
Впроцессе работы выделяется инфракрасное
иультрафиолетовое излучение, которое может вызвать заболевания глаз. Поэтому для защиты глаз нужно использовать маски или шлемы со све тофильтрами темно-зеленого цвета.
Сварочная пыль также оказывает на человека отрицательное воздействие, по этой причине ра бота должна производиться только в специальной одежде из плотного брезента, в отдельных случаях в респираторе.
Ручная дуговая сварка
При дуговой сварке, как говорилось ранее, ис пользуется электрическая ду'га. Она бывает трех видов.: трехфазная, прямого и косвенного дей ствия.
Трехфазная дуга возникает при подключении в трехфазную сеть двух электродов и свариваемой детали. Дуга прямого действия возникает непос редственно между -электродам и изделием. Дуга косвенного действия появляется между двумя электродами, а свариваемое изделие из электри ческой цепи исключается.
Зажигание электрической дуги может осуще ствляться двумя способами: либо непосредствен ным касанием электродом свариваемого* металла с последующим его отводом перпендикулярно вверх, либо так. называемым: чирканием электро дом по металлу, как спичкой.. Второй способ пред почтительнее,. но его нельзя применять в неприс пособленных для сварки: местах.
Процесс зажигания? дуги происходит следую щим образом: в момент соприкосновения электро да. с изделием, происходит замыкание электричес кой цепи и по ней начинает' проходить, ток. Места,, в которых возникает: электрический, контакт, нагре ваются сильнее,, плод воздействием!выделившегося тепла металл расплавляется. При дальнейшем, по вышении температуры, происходит эмиссия— дви жение электронов; под действием теплоты; При этом увеличивается плотность, тока эмиссии и про водимость дугового, промежутка..
Ручная сварка осуществляется при помощи специальных установок.. На постоянном токе рабо тает установка УПС-301У4,. дающая, пульсирую щую дугу и обеспечивающая процесс точечной сварки. Она состоит из горелки* блока поджигания с- возбудителем дуги,, сварочного, выпрямители и дистанционного регулятора сварочного тока. В ком плект с установкой может входить и газсшая; аппа ратура. (ротаметры, и. клапаны)..
Установка УДГУ-ЗШ. работает и на постоян ном,. и на. переменном токе;. В этом ее. универсаль ность. Для сварки переменным током: применяют установки УДГ-301-1 и УДГ-5.00-1. Важно по
мнить, что некоторые металлы требуют сварки только с использованием постоянного тока прямой полярности, а магний, алюминий и бериллий — переменного.
Для ручной дуговой сварки используются стер жни сварочной проволоки с нанесенным на них ве ществом для усиления процесса ионизации (мар ганец, титан, гранит, мрамор, крахмал, жидкое стекло и др.). Все сварочные, электроды классифи цируются по группам и имеют соответствующую маркировку: В — для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами (49 типов); Л — для сварки легированных конструкционных сталей
свременным сопротивлением разрыву 600 МПа (5 типов); Т — для сварки легированных теплостой ких сталей (9 типов); У — для сварки углеродис тых и низколегированных конструкционных сталей
свременным сопротивлением разрыву; Н — для наплавки поверхностных слоев с особыми свойства ми (44 типа).
Прежде чем приступать к сварочным работам, нужно тщательно очистить поверхность деталей от грязи, ржавчины, окалины, масел.
Кроме того, подготовка к сварке предусматри вает разметку, правку, резку, обработку кромок и гибку.
Правка служит длй устранения деформации, она может производиться как на холодных дета лях, так и на слегка: подогретых.
Разметка используется для нанесения разме ров будущей детали на металлическую заготовку; она бывает индивидуальной и по шаблонам.
Резка предназначена для выкраивания заготовок. Она делится на термическую и механическую. Пос ледняя уступает первой по производительности.
Гибка деталей производится в основном на ли стогибочных вальцах.
Обработка кромок осуществляется термичес ким и механическим способами, причем второй используется чаще.
Качество сварочного шва зависит от длины дуги. Умение поддерживать ее в оптимальном со стоянии приходит с опытом, но рекомендуется придерживаться существующего правила: рассто яние от электрода до кромки свариваемой повер хности должно составлять 0,5-1,1 диаметра при меняемого электрода. Сварку можно производить в направлении слева направо (рас. 58 а), справа налево (рис. 58 б), от себя (рис. 58 в) и к себе (рис. 58 г).
При этом для получения ровного и плотного шва угол наклона электрода к свариваемой поверхно сти должен составлять 15° в сторону ведения шва.
Рис. 58. Направления сварки: а — слева направо; б — справа налево
.в
Рис. 58. Направления сварки (продолжение): в— вверх, или от себя; г — вниз, или к себе
Движения электрода осуществляются в трех направлениях: по оси электрода, что позволя ет поддерживать оптимальную длину дуги; вдоль оси образуемого валика для получения шва и по перечные колебательные движения конца элек трода, которые можно не делать при сварке тон ких листов.
В зависимости от того, сколько проходов пона добится для заполнения сечения шва, последний может быть однослойным, многослойным и много- слойно-многоходным. Шов называется многослой ным, если число слоев равно количеству прохо дов дугой (используется в стыковых соединениях). Многопроходным называется шов, в котором не которые слои делаются за несколько проходов (применяется в угловых и тавровых соединениях).
По длине швы делятся на короткие (до 300 мм), средние (300—1000 мм) и длинные (более 1000 мм).
Сварка может выполняться несколькими спо собами. Самой простой является сварка напроход — от начала до конца шва (рис, 59 а). Обратно ступенчатым способом (от середины к концам)
делается шов средней длины (рис. 59 б). Для выпол нения длинных швов применяется вышеназванный способ (при этом весь, шов разбивается, на неболь шие участки — рис. 59 в), а также сварка вразб рос. «Горка» (рис. 59 г) и ли «каскад» (рис. 59 д) ис пользуются для соединения, конструкций, несущих большую нагрузку. В этом случае вся сварочная зона должна пребывать в горячем состоянии во избежание появления трещин.
Очень важно правильно закончить сварочный шов. Нельзя резко обрывать дугу.
Следует медленно вести ее до обрыва, при этом расплавленный электродный металл должен запол нять кратер шва.
б I |
I |
3 |
|
:\т.- |
, |
^5 |
|
и |
|
: |
|
^ |
- |
||
X |
|||
|
|
Рис. 59* Схемы различных способов сварки: а — сварка на.- проход; б — обратноступенчатая сварка; в — сварка блоками; г — «горка»; & — «каскад»
Каждый способ сварки осуществляется в опре деленном режиме. Его параметры делятся на ос новные (величина и полярность тока, диаметр электрода, скорость сварки, напряжение на дуге) и дополнительные (положение электрода и из делия, состав«»электрода). В своей совокупности они оказывают большое влияние на весь сварочный процесс.
Существует три основных вида швов: горизон тальный, вертикальный и потолочный. Самым сложным из них является последний. При его вы полнении сварка должна производиться очень ко роткой дугой, а оптимальный диаметр электро да — равный 4 мм. В процессе работы происходят короткие замыкания в месте соприкосновения кон ца электрода с изделием и расплавленный металл заполняет сварочную ванну изделия. Вертикаль ный шов можно делать на спуск и на подъем. Наи более эффективна сварка на подъем. Она позволяет проварить корень шва и кромок. Недостаток этого способа — грубая поверхность шва. Сварка на спуск легче, но качество провара ниже. Более сложным в исполнении является горизонталь ный шов. Для его выполнения делается скос вер хней кромки, а нижняя при этом помогает удер живать расплавленный металл в месте сварки.
Сварка т о н к о л и с т о в о й стали
Главной трудностью при ее выполнении явля ется появление прожогов. Во избежание этого сварка производится на минимальном токе (50—
70 А) электродами малого диаметра (1,6-2 мм), а также делаются отбортовки краев свариваемых изделий. При приваривании толстого листа к тон кому необходимо следить за тем, чтобы переход с одного листа на другой получался плавный.
Сварка чугуна
Она может осуществляться двумя способами: горячим и холодным. Горячая сварка предполагает предварительную очистку свариваемых деталей, их формовку и подогрев до температуры 600800 °С. Затем делается сама сварка и изделие мед ленно охлаждается. Недостаток горячей сварки чугуна — тяжелые условия труда сварщика и тру доемкость процесса. Холодная сварка включает очистку деталей, разделку кромок свариваемых поверхностей, сварку и последующую проковку. Проковка делается для того, чтобы снизить опас ность появления трещин в околошовной зоне. При выполнении холодной сварки используются сталь ные, никелевые, медно-никелевые, медно-желез ные и железоникелевые электроды.
Сварка цветных металлов
При сваривании изделий из меди возникают некоторые сложности. Во-первых, в составе это го химического элемента всегда присутствуют примеси. Во-вторых, в расплавленном состоянии медь окисляется и в большом количестве поглоща ет водород, что ведет к появлению пузырьков воды
в свариваемом участке. А это в свою очередь сни жает пластичность и прочность изделия. Чтобы избежать подобного,, нужно уменьшить количе ство водорода в зоне сварки, для чего использу ют защитные газы и прокалку электродов. Необ ходимо также использовать флюсы, которые позволяют растворить образуемые оксиды. В со став таких флюсов входят борная кислота, калий фосфорнокислый, бура прокаленная, древесный уголь, поваренная соль, кварцевый песок и поташ. Сварка меди производится преимущественно элек тродами марки АНЦ-1 и АНЦ-2.
При сваривании бронзы используются различ ные технологии, что вызвано наличием большо го количества ее видов (оловянистые, кремнистые, фосфористые и др.). Сварка бронзы производится постоянным током обратной полярности несколь кими короткими швами.
Сварка изделий из лат уни (сплав меди с цин ком) проводится также короткой дугой постоянно го тока обратной полярности, но требует обяза тельной последующей проковки шва и отжига при температуре 600—660 °С для выравнивания хими ческого состава латуни.
Сварка алюминия и его сплавов
При сварке алюминия и его сплавов возникает ряд сложностей. Во-первых, в процессе сварки на поверхности расплавленного металла появляется пленка оксида алюминия, мешающая сплавлению частей изделия. Поэтому сначаланеобходимо тща