Зварювання неповоротного вертикального стику виконують при положенні пальника (електрода) "кутом вперед" (рисунок 28).
Рисунок 28 - Положення пальника при механізованому зварюванні у вуглекислому газі вертикального неповоротного стику
Горизонтальні неповоротні стики труб рекомендується зварювати в послідовності згідно з 9.4.6.
Поворотні стики зварюють в послідовності згідно з 9.3.2 9.3.4. При зварюванні стику з обертанням труб на 360° повертання рекомендується виконувати з допомогою установки (маніпулятора), що забезпечує рівномірне обертання зі швидкістю, яка дорівнює швидкості зварювання. При цьому зварник не переміщає тримач уздовж шва, а веде зварювання на одній ділянці, яка відстоїть від вертикалі на кут від 30° до 35° в сторону, що протилежна напрямку обертання труб. У разі відсутності механічної установки одномоментний кут повороту труб знаходиться в межах від 60° до 100° (залежно від діаметра труб) з таким розрахунком, щоб зварювання шва можна було виконувати в напіввертикальному і нижньому положеннях.
Висота (товщина) шару або валка знаходиться в межах від 5 мм до 6 мм. Приблизне розташування шарів і валків у поперечному перерізі шва показано на рисунку 29.
3, 4, 5, 6, 7 - порядок наплавки валків зварного шва
Рисунок 29 - Приблизне розташування шарів і валків по перерізу неповоротного стику
Орієнтовні режими зварювання неповоротних стиків (вертикальних і горизонтальних) за допомогою напівавтомата наведені в таблиці 17.
Таблиця 17 - Орієнтовні режими зварювання неповоротних стиків напівавтоматом
|
Діаметр дроту, мм |
Напруга на дузі, В |
Сила струму, А |
|
Вертикальний стик |
||
|
1,2 |
19-20 |
120-140 |
|
Горизонтальний стик |
||
|
1,2 |
22-23 |
140-160 |
|
1,6 |
24-25 |
240-260 |
Орієнтовні режими зварювання поворотних стиків наведені в таблиці 18.
Таблиця 18 - Орієнтовні режими зварювання поворотних стиків
|
Діаметр дроту, мм |
Напруга на дузі, В |
Сила струму, А |
|
Корінь шва |
||
|
1,2 |
19-20 |
100-130 |
|
Залишковий переріз |
||
|
1,2 |
20-22 |
130-160 |
Автоматичне зварювання під флюсом
Автоматичне зварювання під флюсом дозволяється застосовувати тільки для виконання поворотних (кільцевих) стиків труб діаметром більше ніж 219 мм при товщині стінки більше ніж 4 мм з вуглецевих і кремніймарганцевистих сталей.
Марку присадкового дроту підбирають залежно від марки сталі, що зварюється, згідно з таблицею 4. Незалежно від марки застосовують флюс згідно з 6.3.4.
Складені стики прихвачують ручним електродуговим зварюванням електродами діаметром не більше ніж 3 мм або механізованим зварюванням у вуглекислому газі. Вимоги до кількості і розмірів прихваток наведені в 8.16.4 і таблиці 8.
Незалежно від конструкції стику (з підкладним кільцем чи без нього) один або два шари виконують ручним електродуговим або механізованим зварюванням у вуглекислому газі. Товщина кореневого шару (шарів) у стиках з підкладним кільцем - не менше ніж 4 мм, без підкладного кільця - не менше ніж 6 мм. На стиках труб діаметром більше ніж 800 мм, які складаються без підкладних кілець, кореневий шар дозволяється виконувати із середини, у вигляді підварювального шва.
Присадковий матеріал і технологія зварювання кореневих шарів обирають такими, що відповідають вимогам розділу 6 і розділу 9.
Мундштук зварювальної головки встановлюють так, щоб електрод був зміщений з верхньої точки (зеніту) в сторону, що протилежна напрямку обертання труб (рисунок ЗО). Зміщення а залежить від діаметра труб, що зварюються.
Величина вильоту зварювального дроту - не більше ніж 25 мм.
а.
Рисунок ЗО - Встановлення електрода при автоматичному зварюванні під флюсом поворотних
стиків трубопроводів
Таблиця 19 - Величина зміщення мундштука зварювальної головки
|
Діаметр труб Дн , мм |
Від 200 до 400 |
Понад 400 до 800 |
Понад 800 |
|
Зміщення а, мм |
15-20 |
30-50 |
60-70 |
Товщина шару флюсу в місці зварювання - від 40 мм до 50 мм.
Для утримання флюсу на циліндричній поверхні труби використовують флюсові пробки, які щільно прилягають боковими стінками до поверхні труби.
Стики труб із товщиною стінки до 12 мм можна виконувати автоматичним зварюванням за один прохід, при більшій товщині - за два проходи і більше.
Кожний накладений шар виконується плоским або трохи ввігнутим, але не випуклим. Орієнтовні режими автоматичного зварювання під флюсом поворотних стиків труб (за попереднім підварюванням) подані в таблиці 20 (струм постійний зворотної полярності).
Таблиця 20 - Орієнтовні режими автоматичного зварювання під флюсом
|
Товщина стінки труби, мм |
Діаметр електродного дроту, мм |
Сила струму, А |
Напруга на дузі, В |
Швидкість зварювання, м/год |
|
3 |
2 |
275-300 |
28-30 |
44 |
|
3 |
400-425 |
25-28 |
70 |
|
|
4 |
2 |
375-400 |
25-30 |
40 |
|
4 |
525-550 |
28-30 |
50 |
Кінець таблиці 20
|
Товщина стінки труби, мм |
Діаметр електродного дроту, мм |
Сила струму, А |
Напруга на дузі, В |
Швидкість зварювання, м/год |
|
5 |
2 |
425-450 |
32-34 |
35 |
|
4 |
575-625 |
28-30 |
46 |
|
|
6 |
2 |
450-475 |
32-34 |
ЗО |
|
4 |
600-650 |
28-32 |
40,5 |
|
|
7 |
4 |
650-700 |
30-34 |
37 |
|
8 |
4 |
725-775 |
30-36 |
34 |
|
10 |
4 |
700-750 |
32-34 |
ЗО |
|
12 |
4 |
750-800 |
34-36 |
27 |
|
14 |
4 |
850-900 |
34-36 |
25 |
|
16 |
4 |
900-950 |
36-38 |
20 |
|
18 |
4 |
950-1000 |
36-40 |
17 |
Правильність зміщення електродного дроту перевіряють за зовнішнім виглядом шару. При недостатньому зміщенні шов має занадто велику опуклість (підсилення) з переходом у гребінь по поздовжній осі шва. При надлишковому зміщенні електродного дроту під час зварювання рідкий метал і шлак стікають у бік, протилежний обертанню труби, утворюючи ввігнуту поверхню зварного шва.
Особливості зварювання стиків труб з різнорідних сталей
Вимоги даного підрозділу поширюються на зварювання стиків труб із сталей різного або одного структурного класу, але різних марок. Зварювання таких стиків виконують ручним дуговим або аргонодуговим зварюванням з дотриманням технологічних вимог згідно з 9.2 і 9.6.
Конструкцію зварних з'єднань вибирають згідно з ГОСТ 16037.
Якщо стик зварюється на підкладному кільці, що залишається, то воно виготовляється зі сталі того самого структурного класу, до якого належить метал кореня шва.
Марку присадкового матеріалу-дроту та електродів - вибирають згідно з таблицею 21.
Таблиця 21 - Марки присадкового дроту та електродів
|
Марка сталі труб, що зварюються |
Присадковий матеріал |
|
|
електроди ГОСТ 9467 |
дріт ГОСТ 2246 |
|
|
СтЗ ДСТУ 2651/ГОСТ 380 08, 10, 15, 20 ГОСТ 1050 + 16ГС, 17ГС, 14ХГС, 09Г2С, 10Г2С1 ГОСТ 19281 |
УОНИ 13/45, УОНИ 13/55, УОН И 13/55ФК, ЦУ 5, ТМУ 21У |
Св 08Г2С (Св 08ГА, Св 08ГС) |
|
08, 10, 15, 20 ГОСТ 1050 15ГС, 16ГС, 17ГС ГОСТ 19281 + 12МХ, 15ХМ ГОСТ 4543 12X1 МФ, 15Х1М1Ф ГОСТ 20072 |
УОНИ 13/55, УОНИ 13/55ФК, ЦУ 5, ТМУ 21У |
Св 08Г2С (Св 08ГА, Св 08ГС) |
|
12МХ ГОСТ 20072, 15ХМ ГОСТ 4543 + 12X1 МФ, 25X1 МФ ГОСТ 20072 |
ТМЛ 1У(ЦЛ 39, ТМЛ ЗУ, ЦЛ 20) |
Св 08ХМ, Св 08МХ, Св 08ХГСМА (Св 08ХМФА, Св 08ХГСМФА) |
Примітка. Марки зварювальних матеріалів, що вказані в дужках, застосовують за відсутності основних марок, які забезпечують більш високу якість з'єднання.
Необхідність попереднього підігріву стиків із різнорідних сталей (таблиця 21) визначають відповідно до вимог 8.17. При цьому у якості режиму підігріву обирають режим для більш легованої зі сталей, що зварюються. Доцільність і режим термообробки цих з'єднань визначається за таблицею 24.
Стикове контактне зварювання оплавленням
Технологія стикового зварювання оплавленням передбачає такі основні операції:
підготовку труб до зварювання;
зачищення поверхонь труб під контактні башмаки зварювальної машини;
центрування труб у зварювальній машині;
зварювання труб, яке виконується автоматично за заданою програмою;
видалення внутрішнього і зовнішнього грата.
Підготовка труб до зварювання включає такі операції:
перевірку труб на відповідність нормативним документам на постачання;
підбір труб за діаметрами і товщиною стінки. Різниця в діаметрах не може перевищувати 12 мм. Різниця в товщині стінок труб, що стикуються, не може перевищувати 1 мм для товщини стінок до 10 мм і 2,2 мм - для товщини стінок більше ніж 10 мм;
очищення внутрішньої та зовнішньої поверхонь труб від сторонніх предметів (землі, снігу, криги тощо).
Зачищення поверхонь під струмопідвідні башмаки зварювальних машин виконують до металічного блиску.
Окрім зачищення поясків, на поверхні труб, що зварюються, бажано провести зачищення їх торців за допомогою шліфувальної машинки або терпуга.
Центрування труб здійснюють зварювальною машиною. Поздовжні шви труб, що зварюються, при центруванні розташовують у середині між струмопідвідними башмаками.
Зміщення крайок відцентрованих труб допускається на величину до 20 % товщини стінки труби, але не більше 2 мм.
У відцентрованих трубах величина зазору між ними в будь якому місці периметра не може перевищувати 3 мм для труб діаметром до 325 мм і 7 мм для труб більшого діаметра.
Зварювання труб виконується автоматично з вимірюванням основних параметрів у процесі зварювання після натискання кнопки "пуск-зварювання".
Допускається неавтоматичне оплавлення торців труб для ліквідації початкового нерівномірного зазору. Час неавтоматичного оплавлення наведено в додатку И.
Для проведення зварювання роблять наступне:
регулюють програму зварювальної машини відповідно до режиму зварювання даного розміру труб (додаток И) та інструкції з експлуатації командоапарата;
встановлюють величину осадки відповідно до режиму зварювання;
встановлюють перемикач корекції в положення, що відповідає перерізу труб, які зварюються.
Внутрішній і зовнішній грати видаляються автоматично за допомогою спеціальних гратознімальних пристроїв, вмонтованих у зварювальну машину. Порядок знімання грата здійснюється відповідно до інструкції з експлуатації гратознімальних пристроїв.
При зварюванні труб на напівстаціонарних механізованих лініях у секціях довжиною до 36 мм, окрім операцій, що викладені в 9.11.1-9.11.6, виконують додатково наступне:
встановлюють труби на прийомний стелаж симетрично стосовно покатів стелажа, де проводять підготовку труб до зварювання відповідно до 9.11.2;
передають труби на лінію зачищення, де здійснюють зачищення відповідно до 9.11.3;
подають зачищені труби на рольганг і транспортують їх по ньому до зварювальної машини, де виконують їх центрування і зварювання відповідно до 9.11.4 і 9.11.5;
транспортують зварену секцію.
При зварюванні труб або секцій пересувними установками або комплексами, окрім операцій, що викладені в 9.11.1 - 9.11.6, виконують додатково такі операції:
трубу або секцію подають трубоукладачем і встановлюють на підвісний рольганг таким чином, щоб торець труби знаходився в зоні записної машини;
за необхідності за допомогою індивідуального приводу виконують точне встановлення зачисної машини на стик і його запищення відповідно до 9.11.3;
трубу або секцію трубоукладанем подають у зварювальну машину, де виконують її центрування згідно з 9.11.4, зварювання згідно з 9.11.5 і зняття зовнішнього грата.
