Какую обработку корня шва рекомендуется применять при двусторонней ручной дуговой сварке

Обновлено: 10.01.2025

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.

Возбуждение сварочной дуги

Чтобы возбудить дугу, существует несколько способов.

Вариант 1. Сварщик кончиком электрода должен прикоснуться к металлической поверхности, затем быстро отвести его назад на несколько миллиметров (2 – 4). Как результат появится дуга. Её длина поддерживается медленным опусканием электрода. Все зависит от величины расплавления. Перед тем как образуется дуга, лицо работника обязательно должно быть закрыто защитным щитком.

Вариант 2. Возбудить сварочную дугу можно и другим способом. Кончиком электрода сварщик быстро проводит по металлической поверхности, затем также быстро поднимает его на пару миллиметров. Между электродом и поверхностью металлом появится дуга. Во время сварки необходимо стремиться поддерживать очень короткую дугу. Возле шва будут образовываться небольшие капли металла. Плавление электрода будет плавным и спокойным. Шов получается глубоким и прочным.

Если размер дуги будет слишком длинным, основной металл недостаточно хорошо проплавится. Металл электрода при сварке начнет окисляться, появятся сильные брызги. Шов после такой сварки будет неровным, с многочисленными окисными вкраплениями.

Длину дуги можно легко определить по звуку её горения. Если длина имеет стандартные значения, звук будет однотонным и равномерным. Очень длинная дуга начнет издавать резкие звуки, которые будут постоянно сопровождаться сильными хлопками.

Если дуга оборвалась, ее возбуждают снова. Кратер, на котором оборвалась дуга, тщательно заваривают. Если необходимо сварить очень важный узел, который будет эксплуатироваться при знакопеременной нагрузке, а также возможно появление «усталости», категорически запрещается возбуждать дугу прямо на поверхности основного металла. Если возбуждение будет происходить не по шву, возможно появление «ожога» металла. В этом месте шов может просто разрушиться при эксплуатации детали.

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.

Как варятся угловые швы

Расплавленный металл при этой сварке, будет стекать вниз. Оптимальным способом сварки подобных швов из нижнего положения, считается «в лодочку». Деталь устанавливается таким образом, чтобы не происходила течь шлака прямо перед дугой. (Смотри рисунок. 68, а).

Когда сваривается угловой шов, при горизонтальном расположении нижней плоскости, иногда плохо провариваются вершины угла.

Причиной образования такого непровара может стать начало сварочного процесса с листа, стоящего вертикально. Расплавленный металл начинает стекать вниз, на лист, не успевший хорошо прогреться. Именно поэтому варить такие швы нужно с нижней плоскости. Причем дуга должна зажигаться в определенной точке (А). Движение должно осуществляться согласно схеме рисунка 68 б.

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.

Возможные ошибки и дефекты сварного шва

Ток большой величины при варке корня ведет к образованию вместо технологического окна отверстия, через которое металл будет капать вниз. Обеспечивайте ток такой силы, чтобы металл успевал остыть буквально сразу за движением электрода.
Если технологического окна не видно, скорее всего, сила тока слишком мала, и ее увеличивают.
Маленькое притупление приводит к увеличению технологического окна и к провисанию металла внутрь трубы.
Зазор более 2 мм гарантирует появление пор в шве – работа будет неудовлетворительной.
При сварке электродом нельзя делать скачковые движения более 5 мм в длину.

Сварка стальных труб – для новичка дело непростое. С практикой придет опыт и интуитивное ощущение того, что и в какой момент следует сделать, чтобы сварной шов вышел идеальным.

Возможно, вы профессиональный сварщик, и у вас есть, чем поделиться с читателями. Оставляйте свои мнения в комментариях.

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:

сварка выполняется короткой дугой на минимальном токе;
отрыв электрода допускается только при замене;
тщательный подбор тока;
правильная подготовка труб;
проведение работы прокаленными электродами;
место сварки должно быть защищено от ветра и осадков;
использование качественного оборудования и электродов.

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.

Техника получения хорошего сварного соединения

Когда валики начнут получаться ровными, можно попытаться начать изготавливать соединительные швы. Такую операцию сможет выполнить достаточно опытный практикант, который умеет варить электросваркой.

Зажигание электрода выполняется согласно описанной выше технологии. Единственным отличием будет движение руки сварщика. Она будет выполнять колебательные движения. Расплав будет как бы переходить с одной поверхности детали на другую. Движение может происходить по нескольким траекториям:

Для тренировки можно взять небольшую металлическую заготовку. По поверхности мелом провести линию, чтобы ее можно было увидеть через темное стекло маски. Именно по ней нужно двигаться электродом, чтобы получить своеобразный шов, в виде любой вышеуказанной траектории.

После того, как шов остыл нужно молотком отбить шлак и рассмотреть проделанную работу.

Когда появился небольшой опыт можно начинать изготавливать соединительные швы, которые имеют несколько видов:

Кроме того, такие швы могут быть горизонтальными и вертикальными, могут свариваться в разных направлениях.

Только после многочисленных тренировок можно добиться равномерного движения руки. После этого можно получить красивые детали.

Какую обработку корня шва рекомендуется применять при двусторонней ручной дуговой сварке

5.1.8. При температуре эксплуатации ниже минус 40 О С сварку труб из углеродистой стали производят только электродами с основным покрытием.

5.1.9. Минимальная температура окружающего воздуха при которой может выполняться прихватка и сварка стыков трубопроводов, приведена в таблице 5.2. При более низкой температуре воздуха сварка должна выполняться в помещении или укрытии (кабине, палатке), где поддерживается температура выше 0 о С.

Т а б л и ц а 5.2 - Требования к температуре окружающего воздуха при сварке и прихватке стыков газопроводов

5.1.10 При температуре окружающего воздуха ниже 0 о С сваривать и прихватывать стыки трубопроводов необходимо с соблюдением следующих требований:

а) металл в зоне сварного соединения перед прихваткой и сваркой должен быть просушен и подогрет с доведением его температуры до положительной;

б) во время всех операций прихватки и сварки стыки труб должны быть защищены от воздействия осадков, ветра, сквозняков до полного их остывания.

- при ручной дуговой сварке вертикального неповоротного стыка: высота 6-10 мм, ширина не более 35 мм;

П р и м е ч а н и е - Горизонтальными называют стыки, шов которых располагается в горизонтальной плоскости или отклоняется от нее на угол не более 45°.

5.1.12 В процессе сварки должны быть обеспечены полный провар корня шва и заделка кратера. Облицовочный шов должен отвечать следующим требованиям:

выпуклость шва должна составлять для труб с толщиной стенки до 10 мм не более 3 мм, с толщиной стенки свыше 10 мм не более 3,5 мм.

5.1.13 Сваренный и зачищенный стык труб сварщик должен заклеймить присвоенным ему клеймом на расстоянии 50-100 мм от сваренного им стыка со стороны, доступной для осмотра. При зачистке стыка для ультразвукового контроля место расположения клейма не зачищается.

5.2 Ручная дуговая сварка

5.2.1 Ручную дуговую сварку следует выполнять возможно короткой дугой, особенно при использовании электродов с основным покрытием, для которых длина дуги должна быть не более диаметра электрода. В процессе сварки необходимо как можно реже обрывать дугу.

Перед гашением дуги сварщик должен заполнить кратер путем постепенного отвода электрода и вывода дуги назад на 15-20 мм на только что наложенный шов. Последующее зажигание дуги производится на кромке трубы или на металле шва на расстоянии 20-25 мм от кратера.

5.2.1 Во избежание зашлаковки металла шва около кромок труб следует выполнять возможно более плоский валик, избегая выпуклого валика. Для этого нужно несколько задерживать электрод у кромки трубы или отводить его немного назад.

5.2.1 Величина сварочного тока должна подбираться в зависимости от диаметра электрода, типа покрытия (основное или рутиловое) и положения шва. При вертикальном и потолочном положении шва ток должен быть уменьшен на 10-20% по сравнению со сваркой в нижнем положении. Потолочные участки шва следует выполнять электродами диаметром не более 4 мм.

5.2.1 Вертикальные неповоротные стыки сваривают в направлении снизу вверх. Начиная сварку слоя в потолочной части стыка, следует отступить на 10-30 мм от нижней точки.

Порядок наложения слоев, когда вертикальный стык сваривает один сварщик без поворота труб, показан на рисунке 5.1.


274 × 294 пикс. Открыть в новом окне

Рисунок 5.1 - Порядок наложения слоев при сварке одним сварщиком вертикальных неповоротных стыков труб диаметром до 150 мм;

5.2.5 Горизонтальные стыки труб диаметром до 150 мм сваривает один сварщик с учетом правил смещения «замков» в соседних слоях или участках.

6. Контроль сварочных работ и сварных соединений

исправность и комплектность сборочно-сварочного оборудования и приспособлений, также соответствие их геометрических и технологических параметров предстоящим операциям по сборке и сварке трубопроводов;

наличие проверенных амперметров и балластных реостатов на постах для ручной дуговой сварки (допускается применение переносных амперметров для периодического контроля величины сварочного тока);

6.1.4 При контроле подготовки и сборки деталей под сварку проверяется соблюдение требований проектной документации на трубопроводы.

качество и чистоту подлежащих сварке кромок (поверхностей), а также прилегающих к ним участков основного металла;

6.1.8 После окончания сварки контролируют наличие и правильность маркировки (клеймения) выполненных сварных швов.

6.2 Контроль сварных соединений

6.2.1. Контроль готовых сварных соединений и нормы оценки их качества выполняют в соответствии с СП 62.13330.2011, СП 42-102-2004 [1], РД 01-001-06 [3].

6.2.2.1. Визуальным и измерительным контролем проверяют тип, размеры и наличие дефектов на каждом из сварных стыковых соединений газопроводов.

Список вопросов базы знаний

При какой минимальной температуре окружающего воздуха разрешается выполнять сварку решетчатых конструкций из углеродистой стали толщиной 15 мм без подогрева?

При какой минимальной температуре окружающего воздуха разрешается выполнять сварку решетчатых конструкций из углеродистой стали толщиной 35 мм без подогрева?

При какой минимальной температуре окружающего воздуха разрешается выполнять сварку решетчатых конструкций из углеродистой стали толщиной 45 мм без подогрева?

При какой минимальной температуре окружающего воздуха разрешается выполнять сварку решетчатых конструкций из низколегированной стали с пределом текучести 390 МПа и менее толщиной 35 мм без подогрева?

При какой толщине перед сваркой решетчатых стальных конструкций из низколегированной стали с пределом текучести более 390 МПа необходимо производить предварительный местный подогрев независимо от температуры окружающего воздуха?

На каких участках монтажных соединений стальных конструкций производится подогрев (при его необходимости)?

Предварительный подогрев мест приварки монтажных приспособлений к элементам конструкций из стали толщиной более 25 мм и пределом текучести 440 МПа и более:

Какой способ выполнения швов следует применить при сварке листовых объемных конструкций с толщиной стенки более 20 мм?

Какую обработку корня шва рекомендуется применять при двусторонней ручной дуговой сварке стыковых соединений с полным проплавлением?

Каким образом рекомендуется обеспечивать вогнутый профиль угловым швам, если такая форма предусмотрена чертежом?

?) Подбором режимов сварки, соответствующим пространственным расположением свариваемых элементов конструкций или механизированной зачисткой абразивным инструментом.

Кто имеет право производить сварочные работы при выполнении монтажных соединений стальных конструкций?

?) Сварщик, имеющий удостоверение, выданное в соответствии с Правилами аттестации сварщиков ПБ 03-273-99.

?) Имеющие удостоверение на право производства сварочных работ, выданное в соответствии с утвержденными Правилами аттестации сварщиков ПБ 03-273-99.

На каком оборудовании следует сваривать пробные стыковые образцы перед сваркой монтажных соединений конструкций?

Какие наружные дефекты, независимо от их размеров, являются недопустимыми в сварных швах монтажных соединений стальных конструкций, эксплуатируемых при температуре не ниже минус 20 градусов Цельсия?

Допускаются ли в сварных швах металлических конструкций непровары корня шва в конструкциях, работающих при температуре ниже минус 40градусов Цельсия?

Какого размера подрезы допускаются в сварных швах монтажных соединений стальных конструкций, эксплуатируемых при температуре не ниже минус 20 градусов Цельсия?

?) Глубиной не более 0,5 мм при толщине свариваемого проката до 20 мм и не более 1 мм - при большей толщине.

Какого размера подрезы (вдоль усилия) допускаются в сварных швах монтажных соединений стальных конструкций, эксплуатируемых при температуре ниже минус 40 градусов Цельсия?

Что следует делать при неудовлетворительных результатах механических испытаний пробных образцов монтажных сварных соединений конструкций?

Допускаются ли непровары в корне сварного шва монтажных соединений стальных конструкций, работающих при температуре окружающего воздуха выше минус 40 градусов Цельсия?

Допускаются ли непровары в корне сварного шва монтажных соединений стальных конструкций, работающих при температуре окружающего воздуха ниже минус 40 градусов Цельсия?

При какой температуре сварщики должны сварить пробные стыковые образцы в случае необходимости выполнения сварки стальных конструкций при температуре воздуха ниже минус 30 градусов Цельсия?

При какой температуре воздуха разрешается выполнять сварку стальных конструкций сварщику, который успешно выполнил сварку пробных стыков при температуре ниже минус 30 градусов Цельсия?

Каким способом надлежит удалять дефектные участки, обнаруженные в сварных швах монтажных соединений стальных конструкций?

Допускается ли удаление дефектов сварных швов монтажных соединений стальных конструкций ручной кислородной резкой?

?) Допускается при обязательной последующей зачистке участка, подготовленного к ремонту, абразивным инструментом на глубину 1 - 2 мм.

Допускаются ли ожоги поверхности основного металла сварочной дугой при выполнении сварных швов монтажных соединений стальных конструкций?

Что следует делать с конструкцией, если на поверхности основного металла обнаружены ожоги сварочной дугой?

Как следует направлять риски на поверхности металла при зачистке мест установки начальных и выводных планок абразивным инструментом?

Как следует направлять риски на поверхности металла при удалении усиления шва абразивным инструментом?

Каким может быть ослабление сечения (углубление в основной металл) при обработке (зачистке) сварного соединения?

Допускается ли исправление дефектов в сварных швах монтажных соединений стальных конструкций зачеканкой?

?) Допускается исправление поверхностных дефектов (подрезов, несплавлений) на сталях с пределом текучести менее 390 МПа.

Какие условия необходимо создавать сварщику при сварке монтажных сварных соединений конструкций при температуре окружающего воздуха ниже минус 10 градусов Цельсия?

Какие условия необходимо создавать сварщику при сварке монтажных сварных соединений стальных конструкций при температуре окружающего воздуха ниже минус 40 градусов Цельсия?

Защита рабочего места сварщика, а также свариваемых поверхностей несущих и ограждающих конструкции от дождя, снега, ветра:

Инвентарное помещение для обогрева сварщиков, производящих монтажную сварку конструкций, необходимо иметь, если температура окружающего воздуха:

Оборудование тепляка на рабочем месте сварщика, производящего монтажную сварку несущих и ограждающих конструкций, необходимо при температуре окружающего воздуха:

При сварке решетчатых и листовых конструкций из сталей с пределом текучести более 390 МПа и толщиной более 25 мм при положительной температуре воздуха предварительный подогрев кромок:

Объем контроля сварных соединений конструкций визуальным осмотром с проверкой геометрических размеров и форм швов должен составлять:

Какими основными методами, применяемыми в различном сочетании в зависимости от назначения конструкции, условий эксплуатации и степени ответственности, осуществляется приемочный контроль качества швов сварных соединений?

Тема/шкала: 9.01.1.01.СК-I-РД,9.01.1.02.СК-I-РАД,9.01.1.04.СК-I-МП,9.02.1.01.СК-I-РД,9.02.1.04.СК-I-МП,9.03.1.01.СК-I-РД,9.03.1.02.СК-I-РАД,9.03.1.04.СК-I-МП

Тема/шкала: 9.01.1.01.СК-I-РД, 9.01.1.16.СК-I-РДН,9.02.1.01.СК-I-РД,9.03.1.01.СК-I-РД,9.03.1.16.СК-I-РДН

В течение какого срока следует использовать электроды после прокалки (за исключением электродов с основным покрытием), если их хранить в специально оборудованном складе?

Электроды какого типа применяются для сварки 1-ой группы металлоконструкций из сталей С235, С245, С255 и С275 во всех климатических районах?

Помещение для хранения сварочных материалов, предназначенных для сварки конструкций должно иметь температуру:

Каким образом следует выполнять механизированную вышлифовку, кислородную и воздушно-дуговую поверхностную резку участков сварных швов с дефектами, а также заварку восстанавливаемого участка в конструкциях, возводимых или эксплуатируемых в районах с расчетной температурой ниже -40 °С и до -65 °С включительно?

Тема/шкала: 9.01.1.01.СК-I-РД,9.01.1.02.СК-I-РАД,9.01.1.04.СК-I-МП, 9.01.1.16.СК-I-РДН,9.01.2.01.СК-II

Каким способом может производиться обрезка кромок элементов под сварку и вырезка отверстий на монтажной площадке?

?) Кислородной резкой с последующей механической обработкой поверхности реза, воздушно-дуговой резкой с последующей механической обработкой поверхности реза, плазменно-дуговой резкой с последующей механической обработкой поверхности реза.

При какой минимальной температуре окружающего воздуха разрешается производить ручную дуговую сварку решетчатых конструкций из углеродистой стали толщиной до 30 мм без подогрева?

Где и в каких условиях следует хранить прокаленные сварочные материалы, используемые при сварке монтажных сварных соединений конструкций?

?) В сушильных шкафах при 80 150 °С или в кладовых-хранилищах с температурой воздуха не ниже 15 °С и относительной влажностью не более 80 %.

?) В кладовых-хранилищах с температурой воздуха не ниже 10 °С и относительной влажностью не более 80 %.

?) В сушильных шкафах при 45 100 °С или в кладовых-хранилищах с температурой воздуха не ниже 15 °С и относительной влажностью не более 50 %.

?) металл шва и околошовной зоны не должен иметь трещин любой ориентации и длины, кратеры швов в местах остановки сварки должны быть переварены, а в местах окончания заварены;

?) швы должны быть плотными по всей длине и не иметь видимых прожогов, сужений, перерывов, наплывов, а также недопустимых по размерам подрезов, непроваров в корне шва, несплавлений по кромкам, шлаковых включений и пор;

Укажите, требуется ли при многослойной сварке разбивать шов таким образом, чтобы стыкуемые участки ("замки") наплавляемого слоя не совпадали с "замками" соседних слоев.

Тема/шкала: 9.01.1.01.СК-I-РД,9.01.1.02.СК-I-РАД,9.02.1.01.СК-I-РД,9.03.1.01.СК-I-РД,9.03.1.02.СК-I-РАД,9.03.1.15.СК-I-Г

Какова толщина удаляемого последующей механической обработкой слоя поверхности реза после кислородной, воздушно-дуговой или плазменно-дуговой резки на элементах из сталей С235 до С285?

При какой минимальной температуре окружающего воздуха разрешается производить ручную дуговую сварку решетчатых конструкций из углеродистой стали толщиной свыше 40 мм без подогрева?

Читайте также: