ВСН 427-81. Инструкция по сварке стальных конструкций порошковой проволокой ППВ-5 (46635)

Министерство монтажных и специальных строительных работ СССР

ИНСТРУКЦИЯ ПО СВАРКЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКОЙ ППВ-5

ВСН 427-81

ММСС СССР

УТВЕРЖДЕНЫ

Министерством монтажных

и специальных строительных

работ СССР.

17 июля 1981 г.

Заместитель министра

К.К. Липодат

Центральное бюро научно-технической информации

Москва - 1982

СОДЕРЖАНИЕ

Настоящая инструкция, предназначенная для инженерно-технических работников и рабочих-специалистов, содержит указания по полуавтоматической сварке стальных конструкций порошковой проволокой ППВ-5 (тип Э50А в нижнем, горизонтальном, вертикальном и наклонном положениях: по подготовке строительных конструкций из углеродистой и низколегированных сталей под сварку, режиму сварки, выбору сварочного оборудования и комплектации поста, контролю качества сварных швов и устранению дефектов. Приведены требования к квалификации сварщиков. Большое внимание уделено технике выполнения многослойных швов в разных пространственных положениях.

Приведенные в инструкции режимы и технология сварки рекомендуются также для проволоки ППВ-4 типа Э46 по ТУ 36-1905-76.

Инструкция разработана Краснодарским филиалом ВНИИмонтажспецстроя и Днепропетровским экспериментально-исследовательским заводом сварочных материалов на основании своих исследований и опыта использования проволоки ППВ-5 при монтаже трестами Спецстальконструкция Главстальконструкции Минмонтажспецстроя СССР, Севкавтехмонтаж, Юговостоктехмонтаж, Южстальконструкция, Юговостокстальконструкция и Коксохимтепломонтаж Минмонтажспецстроя УССР.

Составители: В.Г. Лозовой, канд. техн. наук В.Г. Хохлов, В.Д. Курмаз.

Научный редактор И.С. Иоффе.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Инструкция распространяется на полуавтоматическую сварку открытой дугой порошковой проволокой ППВ-5* конструкций из углеродистых и низколегированных сталей в вертикальном, горизонтальном, нижнем и наклонном положениях.

* А.с. 512888 - Б.И., 1976, № 17.

1.2. Металл шва и сварное соединение, выполненное проволокой ППВ-5, должны соответствовать требованиям ГОСТ 9467-75, предъявляемым к электродам Э50А. Механические свойства должны иметь значения, не менее:

предел прочности в, МПа....................................................................... 500

относительное удлинение 5, %.............................................................. 20

ударная вязкость н при + 20°С, Дж/см2................................................ 130

угол загиба, град........................................................................................ 150

1.3. Химический состав наплавленного металла должен быть следующим, %:

углерод........................................................................................................ 0,09-0,14

марганец..................................................................................................... 0,55-1,3

кремний...................................................................................................... 0,19-0,40

алюминий................................................................................................... 0,1-0,32

сера, не более............................................................................................. 0,03

фосфор, не более........................................................................................ 0,03

1.4. При сварке порошковой проволокой ППВ-5 мероприятия по технике безопасности должны соответствовать требованием главы СНиП по технике безопасности в строительстве и ГОСТ 12.3.003-75.

2. СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

2.1. Проволока ППВ-5 диаметром 2,35 мм предназначена для сварки со свободным формированием без дополнительной защиты соединений конструкций из углеродистых и низколегированных сталей толщиной 8 мм и более в вертикальном положении, 3 мм и более в наклонном, горизонтальном и нижнем положениях.

2.2. В зависимости от тока коэффициент наплавки проволоки составляет 16 - 19 г/(А×ч).

2.3. Расход проволоки на 1 кг наплавленного металла составляет 1,26 кг.

2.4. Номинальный диаметр проволоки 2,30,1 мм. При большем диаметре формирование вертикальных и горизонтальных швов затруднено.

2.5. Проволока должна быть упакована в герметичную тару и иметь сертификат завода-изготовителя, в котором указаны марка и диаметр проволоки, номер партии, химический состав металла шва, результаты испытаний механических свойств, типичные режимы сварки вертикальных и горизонтальных соединений.

2.6. Внутренний диаметр мотка проволоки должен быть не более 450 мм. Моток должен состоять из одного куска проволоки массой 3-20 кг. Повторная перемотка проволоки не допускается.

2.7. Поверхность проволоки не должна иметь механических повреждений (смятие, раскрытие замка), а также следов ржавчины. Допускается наличие рисок от волочения и технологической смазки.

2.8. Проволоку необходимо хранить в герметичной таре, поступаемой с завода-изготовителя, в сухом месте при температуре выше 0С. Раскрывать тару следует непосредственно перед сваркой. Гарантийный срок хранения 4 мес. При более длительном хранении следует проверять технологические свойства проволоки: легкость зажигания дуги, отделимость шлака, наличие дефектов-пор и шлаковых включений.

2.9. При транспортировке проволока должна быть защищена от атмосферных воздействий. При погрузке и разгрузке повреждение упаковки не допускается.

2.10. В случае несоблюдения условий хранения и транспортировки в соответствии с пп. 2.8 и 2.9 настоящей инструкции проволоку следует прокалить при температуре 140-160С в течение 1 ч и выполнить сварку контрольных образцов. В печь проволоку необходимо загружать при режиме прокалки. Не допускается прокалка проволоки при температуре выше 200С.

3. КВАЛИФИКАЦИЯ СВАРЩИКОВ

3.1. К сварке в нижнем положении допускаются электросварщики не ниже третьего, а в вертикальном и горизонтальном положениях - не ниже четвертого разряда, прошедшие специальную теоретическую и практическую подготовку и сдавшие соответствующие экзамены по программе, составленной на основании данной инструкции.

3.2. В процессе практического обучения сварщики сваривают стыки и технологические пробы в вертикальном, горизонтальном и нижнем положениях. Толщина, марка и вид соединения должны быть аналогичны толщине и виду соединения свариваемой конструкции.

3.3. Количество контрольных стыков должно соответствовать требованиям действующих технических условий.

4. ПОДГОТОВКА И СБОРКА КОНСТРУКЦИЙ ПОД СВАРКУ

4.1. Подготовку кромок соединений можно производить ручным и механизированным способами, а также с помощью газовой резки (с обязательной последующей очисткой места реза от окалины и грата) и механической обработки в соответствии с ГОСТ 8713-70.

4.2. Подготовку и сборку конструкций под сварку следует осуществлять в соответствии с действующими техническими условиями на изделие.

4.3. При сборке конструкций прихватки необходимо выполнять электродами Э50А или проволокой ППВ-5. Перед сваркой прихватки следует тщательно очистить от шлака.

5. ОБОРУДОВАНИЕ И НАСТРОЙКА СВАРОЧНОГО ПОСТА

5.1. В комплект сварочного поста должны входить источник питания дуги, полуавтомат, амперметр постоянного тока с пределом измерения до 500 А, шунт на 75 мВ и вольтметр постоянного тока на 75 В.

5.2. Для сварки применяют генераторы с жесткой характеристикой ПСГ-500 и ПСУ-500, отрегулированные на падение напряжения при сварке по сравнению с напряжением холостого хода не более чем на 3 В, выпрямитель ВС-600 или другой с пологопадающей характеристикой.

5.3. Падение напряжения по п.5.2 настоящей инструкции замеряют с помощью вольтметра на клеммах генератора при холостом ходе и сварке. Разность этих показаний является значением падения напряжения.

5.4. Если показания вольтметра на клеммах генератора при холостом ходе отличаются от показаний при сварке более чем на 3 В, генератор следует регулировать небольшим смещением траверсы щеткодержателя с нейтрального положения: для увеличения падения - по ходу вращения, для уменьшения - против хода.

5.5. Длина и сечение подводящих кабелей должны обеспечивать падение в них напряжения при протекании сварочного тока не более 7 В.

5.6. Падение напряжения в кабелях по п. 5.5 настоящей инструкции определяют по разнице показаний вольтметра, подключенного при сварке к клеммам источника питания, и вольтметра, подключенного непосредственно на рабочем месте к электрододержателю и свариваемому металлу.

5.7. При несоответствии сварочных кабелей требованиям п. 5.5 настоящей инструкции их необходимо укоротить или увеличить площадь поперечного сечения.

5.8. Сварку рекомендуется производить полуавтоматами А-765, А-1035, А-1197, ПМП-6 или другими, обеспечивающими устойчивую, без смятий подачу проволоки.

5.9. Вертикальные и горизонтальные швы следует выполнять держателями облегченного типа, рассчитанными на токи до 250 А, например А-836Р или другими, более совершенными.

6. ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА СВАРКИ

6.1. Сварку следует производить постоянным током обратной полярности (+ на электроде).

6.2. Перед сваркой необходимо проверить, чтобы положение клемм генератора соответствовало маркировке (+ -).

6.3. Перед сваркой следует проверить соответствие характеристик источника питания и сварочных кабелей по пп. 5.2 и 5.5, при необходимости осуществить регулировку согласно пп. 5.3, 5.4, 5.6 и 5.7 настоящей инструкции.

6.4. Для обеспечения стабильного качества сварки подающий механизм полуавтомата должен быть оснащен роликами, исключающими деформирование проволоки.

6.5. В подающем механизме полуавтомата должна быть соосность канавок подающих роликов, подводящих, отводящих каналов с продольной осью порошковой проволоки. При отсутствии соосности следует произвести соответствующую регулировку.

6.6. Сварку следует выполнять при вылетах проволоки (расстояние от токоподводящего мундштука до изделия) не менее 30-35 мм.

Для повышения качества вертикальных швов сварку необходимо производить при удлиненном вылете проволоки, используя специальный токоподводящий мундштук-удлинитель (рис. 1 и 2).

6.7. Сварку конструкций из низкоуглеродистых сталей при максимальном содержании углерода и марганца по ГОСТ следует выполнять при минимальных значениях напряжения на дуге и максимальном вылете проволоки в соответствии с табл. 1-3.

Рис. 1. Мундштук - удлинитель вылета: 1 - мундштук; 2 - керамическая втулка

Рис. 2. Положение удлинителя (1) в электрододержателе (2)

Вертикальное положение

6.8. Сварку в вертикальном положении следует выполнять при режимах, указанных в табл. 1.

6.9. Сварку однослойных швов (за один проход) следует начинать с наведения ванны на всю площадь поперечного сечения разделки, а при выполнении многослойных швов - на площадь сечения накладываемого слоя.

6.10. При наложении однослойных валиковых швов на конструкции толщиной 8-16 мм угол наклона электрода к оси шва должен составлять не менее 110 (рис. 3 и 4). При этом дугу следует зажигать в корне шва и вести по одной из скошенных кромок, проплавляя ее с задержкой дуги у края сварочной ванны на расстоянии 2-3 мм от поверхности свариваемой конструкции (см. рис. 3.а, б, в) После образования достаточного количества расплавленного металла дугу следует перемещать к корню шва и противоположную кромку стыка. Далее процесс повторяют. Сварка по второй схеме (см. рис. 4) отличается от первой перемещением электрода за пределы разделки на 1-2 мм с задержкой у кромки, но при движении вверх.

Для получения гладкого обратного валика корня шва электрод следует продвигать по стыку вперед (в направлении сварки), выводя дугу на нерасплавленные кромки в зазоре и перемещая ее по расплавленной ванне.

При толщине конструкции 16 мм однослойный шов можно накладывать по двум схемам (см. рис. 3, б и рис. 4, б), по которым для более равномерного усиления электрод дополнительно поперечно перемещают торцом с кратковременной задержкой в центре сечения разделки.

6.11. Техника выполнения первого слоя многослойных швов не отличается от указанной для однослойных в пп. 6.9 и 6.10 настоящей инструкции. При выполнении многослойных швов слои следует распределять так, чтобы каждый имел толщину 4-5 мм (см. рис 3, в, г). Второй и последующие слои накладывают при уменьшенных вылетах проволоки (30-50 мм). Угол наклона электрода по отношению к продольной оси шва должен составлять не менее 110 (см. п. 6.10 и рис. 3, а).

После выполнения каждого слоя поверхность шва необходимо тщательно зачистить от шлака. При наложении второго и последующих слоев особое внимание следует уделять удалению шлака в местах прилегания слоя к поверхности кромок. Чтобы исключить непровары и зашлаковку в начале шва, дугу необходимо зажигать несколько выше и затем возвращать к началу шва или применять выводные технологические планки.

6.12. Если необходимо прервать сварку при наложении первого слоя вертикального шва, то в месте перерыва следует прожечь отверстие диаметром 5-6 мм. Продолжение сварки следует начинать при минимальном вылете проволоки, дугу возбуждать в вершине шва и затем перемещать к отверстию, прогревая всю поверхность застывшей ванны. При этом шлак и часть расплавленного металла направляют в отверстие.

Таблица 1