ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ И ТЕРМИЧЕСКОЙ РЕЗКИ 7 глава

Техника сварки кольцевых стыков труб. Сварка кольцевых сты­ков трубопроводов имеет некоторые специфические особенности. Обыч­но сваркой выполняют швы на трубах диаметром от десятков миллимет­ров до 1440 мм при толщине стенки до 16 мм и более. При толщине стен­ки труб из низкоуглеродистых и низколегированных сталей до 8 ... 12 мм сварку можно выполнять в один слой. Однако многослойные швы имеют повышенные механические свойства, определяемые положительным влиянием термического цикла последующего слоя на металл предыдуще­го слоя, поэтому сварку труб преимущественно выполняют в два слоя и более. Рекомендуемое число слоев шва зависит от толщины стенки:

Толщина стенки (мм)................... 4 ... 5 6... 9 10 ... 12 13 ... 15

Число слоев (не менее)................. 2 3 4 5

Наиболее распространена сварка труб с V-образной разделкой кро­мок с суммарным углом скоса кромок 50 ... 60°. Перед сваркой стыки собирают в специальном приспособлении или на прихватках:

ДУГОВАЯ СВАРКА УГОЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОДОМ

Стыки труб можно сваривать в поворотном, когда трубу можно вращать, или в неповоротном положении. Сварку швов первого типа вы­полняют обычно в нижнем положении без особых трудностей, хотя сложно проварить корень шва, так как его формирование ведется чаще всего на весу. Сварка неповоротного стыка требует высокой квалифика­ции сварщика, так как весь шов выполняют в различных пространствен­ных положениях. Можно сваривать двумя способами: каждое полукольцо сверху вниз или снизу вверх. Первый способ возможен при использова­нии электродов диаметром 4 мм, дающих мало шлака (с органическим покрытием), короткой дугой с опиранием образующегося на конце элек­трода козырька на кромки без поперечных колебаний электрода или с небольшими его колебаниями. При сварке снизу вверх процесс ведут со значительно меньшей скоростью с поперечными колебаниями электрода диаметром 3 ... 5 мм.

3.3. ДУГОВАЯ СВАРКА УГОЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОДОМ БЕЗ ЗАЩИТЫ

В настоящее время сварку угольным электродом применяют редко -при изготовлении изделий из низкоуглеродистой стали толщиной до 3 мм, при сварке или ремонте изделий из цветных металлов и сплавов или чугуна. Для сварки используют графитовые или угольные электроды, рабочий конец которых в зависи­мости от диаметра на длине 10 ... 20 мм затачивают на конус с при­туплением 1,5 ... 2 мм. Дуга горит (рис. 3.24) между рабочим концом электрода и изделием - дуга пря­мого действия. Дуга косвенного действия горит между двумя элек­тродами.

Графитовый или угольный электрод в процессе сварки не расплав­ляется, его расход незначителен и связан только с испарением. Шов обра­зуется за счет расплавления кромок основного металла или присадочного прутка (если он используется). Сварку дугой прямого действия обычно ведут на постоянном токе прямой полярности, что обеспечивает доста­точную устойчивость дуги, меньший расход электрода и предохраняет металл от науглероживания при коротких дугах.

Кромки под сварку обычно имеют отбортовку (рис. 3.25); собирают их с помощью точечной сварки, струбцин, зажимов, прихваток и т.д.,

а) б)

Рис. 3.24. Сварка угольной дугой прямого (а) и косвенного (б) действия

СУЩНОСТЬ И ТЕХНИКА СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ

Рис. 3.25. Соединения, свариваемые угольной дугой:

а - односторонняя отбортовка; б - двусторонняя отбортовка;

в - угловой шов в нахлесточном соединении; Э - электрод; П - подкладка

обеспечивающих плотное прилега­ние отбортованных участков во избежание прожогов. При сварке кромки расплавляют без присадоч­ного металла. Однако при повы­шенных зазорах или случайных прожогах следует использовать проволоку диаметром 1,5 ... 2 мм, подавая ее в дугу для подварки. При необходимости использования присадочного металла его можно предварительно укладывать на сва­риваемые кромки.

Сварку угольным электродом обычно выполняют только в нижнем положении. При ручной сварке дуга возбуждается касанием электродом кромок, электрод перемещают с короткими поперечными колебаниями. При автоматической сварке дугу возбуждают замыканием дугового про­межутка угольным или графитовым стержнем. Электрод перемещается без поперечных колебаний. Вылет электрода из держателя обычно не превышает 75 мм. Для стабилизации дуги применяют пасты или порош­ки, содержащие легкоионизирующиеся компоненты, наносимые на кром­ки. В некоторых случаях для улучшения качества швов можно использо­вать флюсы, по составу такие же, как и при газовой сварке. Величину сварочного тока для угольных и графитовых электродов выбирают в за­висимости от диаметра электрода:

Диаметр электрода, мм................

Сварочный ток, А, для электродов:

Сварку угольной дугой обычно выполняют без защиты зоны сварки от атмосферного воздуха. Однако в некоторых случаях можно применять углекислый газ или флюс.

Угольной дугой косвенного действия сваривают значительно реже. Для ее питания используют переменный ток. Проплавление свариваемых кромок зависит от силы тока дуги, скорости ее перемещения, а также ее

ДУГОВАЯ СВАРКА ПОД ФЛЮСОМ

расстояния (положения) от кромок. Зависимость силы тока от диаметра электрода для угольной дуги косвенного действия следующая:

Диаметр электрода, мм................. 6,5 8 10

Сварочный ток, А........................ 20... 50 30... 70 40...90

3.4. ДУГОВАЯ СВАРКА ПОД ФЛЮСОМ

Широкое применение этого способа в промышленности при произ­водстве конструкций из сталей, цветных металлов и сплавов объясняется высокой производительностью процесса и высоким качеством и стабиль­ностью свойств сварного соединения, улучшенными условиями работы, более низким, чем при ручной сварке, расходом сварочных материалов и электроэнергии.

К недостаткам способа относится возможность сварки только в ниж­нем положении ввиду возможного стекания расплавленных флюса и метал­ла при отклонении плоскости шва от горизонтали более чем на 10 ... 15°.

Сущность способа. Наибо­лее широко распространен про- 2-цесс с использованием одного электрода - однодуговая сварка. Сварочная дуга горит между го­лой электродной проволокой 1 и изделием, находящимся под сло­ем флюса 3 (рис. 3.26). В рас­плавленном флюсе 5 газами и парами флюса и расплавленного металла образуется полость -газовый пузырь 4, в котором су­ществует сварочная дуга. Давле­ние газов в газовом пузыре в

Рис. 3.26. Сварка под флюсом

сочетании с механическим давлением, создаваемым дугой, оказывается достаточным для оттеснения жидкого металла из-под дуги, что улучшает теплопередачу от нее к основному металлу. Повышение силы сварочного тока увеличивает механическое давление дуги и глубину проплавления основного металла h_пр.

Кристаллизация расплавленного металла сварочной ванны 7 приво­дит к образованию сварного шва 6. Затвердевший флюс образует шлако­вую корку 8 на поверхности шва. Расплавленный флюс, образуя пузырь

СУЩНОСТЬ И ТЕХНИКА СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ 110

покрывая поверхность сварочной ванны, эффективно защищает расплав­ленный металл от взаимодействий с воздухом. Металлургические взаи­модействия между расплавленным металлом и шлаком способствуют получению металла шва с требуемым химическим составом.

В отличие от ручной дуговой сварки металлическом электродом при сварке под флюсом, так же как и при сварке плавящимся электродом в защитных газах, токоподвод 2 к электродной проволоке осуществляется на небольшом расстоянии (вылет электрода) от дуги (до 70 мм). Это по­зволяет без перегрева электрода использовать повышенные сварочные токи (до 2000 А). Плотность сварочного тока достигает 200 ... 250 А/мм², в то время как при ручной дуговой сварке не превышает 15 А/мм². В ре­зультате повышается глубина проплавления основного металла и ско­рость расплавления электродной проволоки, т.е. достигается высокая производительность процесса.

Сварку под флюсом можно осуществлять переменным и постоян­ным током. Подача электродной проволоки в дугу и перемещение ее осуществляется специальными механизмами (см. гл. 4).

Существуют разновидности сварки под флюсом, когда в некоторых случаях целесообразно применение двухдуговой или многодуговой свар­ки. При этом дуги питаются от одного источника или от отдельного ис­точника для каждой дуги. При сварке сдвоенным (расщепленным) элек­тродом (рис. 3.27, а) дуги, горящие в общую ванну, питаются от одного

Рис. 3.27. Схемы образования шва при сварке:

а - сдвоенным электродом; б - двухдуговой; в - трехфазной дуговой

ДУГОВАЯ СВАРКА ПОД ФЛЮСОМ

источника. Это несколько повышает производительность сварки за счет повышения количества расплавленного электродного металла. Электро­ды по отношению к направлению сварки могут быть расположены по­следовательно или перпендикулярно. При последовательном расположе­нии глубина проплавления шва несколько увеличивается, а при перпен­дикулярном (см. рис. 3.31, б) уменьшается. Второй вариант расположе­ния электродов позволяет выполнять сварку при повышенных зазорах между кромками. Изменяя расстояние между электродами, можно регу­лировать форму и размеры шва. Удобно применение этого способа при наплавочных работах. Однако недостатком способа является некоторая нестабильность горения дуги.

При двухдуговой сварке (рис. 3.27, б) используют два электрода (при многодуговой несколько). Дуги могут гореть в общую или раздель­ные сварочные ванны (когда металл шва после первой дуги уже полно­стью закристаллизовался). При горении дуги в раздельные сварочные ванны оба электрода обычно перпендикулярны плоскости изделия. Из­меняя расстояние между дугами, можно регулировать термический цикл сварки, что важно при сварке закаливающихся сталей.

Эта схема позволяет вести сварку на высоких скоростях, в то время как применение повышенного тока при однодуговой сварке приводит к не­сплавлениям - подрезам по кромкам шва. При двухдуговой сварке вторая дуга, горящая в отдельную ванну электродом, наклоненным углом вперед (угол α = 45 ... 60°), частично переплавляет шов, образованный первой ду­гой, и образует уширенный валик без подрезов (см. рис. 3.14, б). Для пита­ния дуг с целью уменьшения магнитного дутья лучше использовать разно­родный ток (для одной дуги - переменный, для другой - постоянный).

При сварке на переменном токе по схеме на рис. 3.27, в возникает трехфазная дуга: одна дуга горит между электродами (независимая дуга), а две другие - между каждым электродом и изделием. Все дуги горят в одном плавильном пространстве. Регулируя ток в каждой дуге, можно изменять количество расплавляемого электродного металла или проплав-ление основного металла. В первом случае способ удобен при наплавоч­ных работах и для сварки швов, требующих большого количества на­плавленного металла. Недостаток способа - необходимость точного со­гласования скоростей подачи электродов. Сварку сдвоенным электродом, двумя и большим числом электродов выполняют на автоматах.

Влияние параметров режима сварки на форму и размеры шва. Форма и размеры шва зависят от многих параметров режима сварки: ве­личины сварочного тока, напряжения дуги, диаметра электродной прово­локи, скорости сварки и др. Такие,параметры, как наклон электрода или

СУЩНОСТЬ И ТЕХНИКА СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ

изделия, вылет электрода, грануляция флюса, род тока и полярность и т.п. оказывают меньшее влияние на форму и размеры шва. Необходимое условие сварки -

поддержание дуги. Для этого ско­рость подачи электрода должна со­ответствовать скорости его плавле­ния теплотой дуги. С увеличением силы сварочного тока скорость по­дачи электрода должна увеличи­ваться (рис. 3.28). Электродные проволоки меньшего диаметра при равной силе сварочного тока следу­ет подавать с большей скоростью. Условно это можно представить как расплавление одинакового количе­ства электродного металла при рав­ном количестве теплоты, выделяе­мой в дуге (в действительности ко­личество расплавляемого электрод­ного металла несколько увеличива-

Рис. 3.28. Зависимость скорости подачи электродной проволоки от

величины сварочного тока при

различных диаметрах электродной

проволоки и напряжениях дуги:

/.-30... 32 В; 2- 50. ..52В

ется с ростом плотности сварочного тока). При некотором уменьшении скорости подачи длина дуги и ее напряжение увеличиваются. В результа­те уменьшаются доля теплоты, идущая на расплавление электрода, и ко­личество расплавляемого электродного металла.

Влияние параметров режима на форму и размеры шва обычно рас­сматривают при изменении одного из них и сохранении остальных по­стоянными. Приводимые ниже закономерности относятся к случаю на­плавки на пластину, когда глубина проплавления не превышает 0,7 ее Толщины (при большей глубине проплавления ухудшение теплоотвода от нижней части сварочной ванны резко увеличивает глубину проплавления и изменяет форму и размеры шва).

С увеличением сварочного тока (рис. 3.29, а) глубина проплавления возрастает почти линейно до некоторого значения. Это объясняется рос­том давления дуги на поверхность сварочной ванны, которым оттесняет­ся расплавленный металл из-под дуги (улучшаются условия теплопере­дачи от дуги к основному металлу), и увеличением погонной энергии. Ввиду того что повышается количество расплавляемого электродного металла, увеличивается и высота усиления шва. Ширина шва возрастает незначительно, так как дуга заглубляется в основной металл (находится ниже плоскости основного металла).

ДУГОВАЯ СВАРКА ПОД ФЛЮСОМ

Рис. 3.29. Влияние на размеры поперечного сечения шва:

а - величины сварочного тока; б - напряжения дуги;

в - скорости сварки; г - вылета электрода; Апр - глубина проплавления; е - ширина шва; g - высота выпуклости шва

Увеличение плотности сварочного тока (уменьшение диаметра электрода при постоянном токе) позволяет резко увеличить глубину про­плавления (табл. 3.1, рис. 3.30, а). Это объясняется уменьшением под­вижности дуги. Ширина шва при этом уменьшается. Уменьшением диа­метра электродной проволоки можно получить шов с требуемой глуби­ной проплавления в случае, если максимальное значение сварочного то­ка, обеспечиваемое источником питания дуги, ограничено. Однако при этом уменьшается коэффициент формы провара шва (ψ = e/h_пр) и интен­сифицируется зональная ликвация в металле шва (рис. 3.30), распола­гающаяся в его рабочем сечении. Род и полярность тока оказывают зна-

СУЩНОСТЬ И ТЕХНИКА СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ

ДУГОВАЯ СВАРКА ПОД ФЛЮСОМ

3.1. Значения сварочного тока,

при которых достигается одинаковая глубина проплавления электродной проволокой различного диаметра

б)

Рис. 3.30. Схема влияния диаметра электрода (а) и напряжения дуги (6) на форму шва

чительное влияние на форму и размеры шва, что объясняется различным количеством теплоты, выделяющимся на катоде и аноде дуги.

При сварке на постоянном токе прямой полярности глубина про­плавления на 40 ... 50 %, а на переменном - на 15 ... 20 % меньше, чем при сварке на постоянном токе обратной полярности.

Поэтому швы, в которых требуется небольшое количество элек­тродного металла и большая глубина проплавления (стыковые и угловые

без разделки кромок), целесообразно выполнять на постоянном токе об­ратной полярности. При увеличении напряжения дуги (длины дуги) уве­личивается ее подвижность и возрастает доля теплоты дуги, расходуемая на расплавление флюса (количество расплавленного флюса). При этом растет ширина шва (см. рис. 3.29, б), а глубина его проплавления изменя­ется незначительно. Этот параметр режима широко используют в прак­тике для регулирования ширины шва.

Увеличение скорости сварки уменьшает погонную энергию и изме­няет толщину прослойки расплавленного металла под дугой. В результа­те этого основные размеры шва уменьшаются (см. рис. 3.29, в). Однако в некоторых случаях (сварка тонкими проволоками на повышенной плот­ности сварочного тока) увеличение скорости сварки до некоторого зна­чения, уменьшая прослойку расплавленного металла под дугой и тепло­передачу от нее к основному металлу, может привести к росту глубины проплавления. При дальнейшем увеличении скорости сварки закономер­ности изменения размеров шва такие же, как на рис. 3.29, в. При чрез­мерно больших скоростях сварки и силе сварочного тока в швах могут образовываться подрезы.

С увеличением вылета электрода (см. рис. 3.29, г) возрастает интен­сивность его подогрева, а значит, и скорость его плавления. В результате толщина прослойки расплавленного металла под дугой увеличивается и, как следствие этого, уменьшается глубина проплавления. Этот эффект иногда используют при сварке электродными проволоками диаметром 1 ... 3 мм для увеличения количества расплавляемого электродного ме­талла при сварке швов, образуемых в основном за счет добавочного ме­талла (способ сварки с увеличенным вылетом электрода).

В некоторых случаях, особенно при автоматической наплавке, элек­троду сообщают колебания поперек направления шва (рис. 3.31, а) с раз­личной амплитудой и частотой, что позволяет в широких пределах изме­нять форму и размеры шва. При свар­ке с поперечными колебаниями элек­трода глубина проплавления и вы­пуклость шва уменьшаются, а ширина увеличивается и обычно несколько больше амплитуды колебаний. Этот способ удобен для предупреждения прожогов при сварке стыковых со­единений с повышенным зазором в стыке или уменьшенным притуплени-

а) б)

Рис. 3.31. Схемы варки:

а — электродом

с поперечными колебаниями;

б - сдвоенным электродом

СУЩНОСТЬ И ТЕХНИКА СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ

ем кромок. Подобный же эффект наблюдается при сварке сдвоенным электродом (рис. 3.31, б и 3.27, а), когда электроды расположены поперек направления сварки. При их последовательном расположении глубина проплавления, наоборот, возрастает.

Состав и строение частиц флюса оказывают заметное влияние на форму и размеры шва. При уменьшении насыпной массы флюса (пемзо-видные флюсы) повышается газопроницаемость слоя флюса над свароч­ной ванной и, как результат этого, уменьшается давление в газовом пу­зыре дуги. Это приводит к увеличению толщины прослойки расплавлен­ного металла под дугой, а значит, и к уменьшению глубины проплавле­ния. Флюсы с низкими стабилизирующими свойствами, как правило, способствуют более глубокому проплавлению.

Пространственное положение электрода и изделия (см. рис. 3.14) при сварке под флюсом оказывает такое же влияние на форму и размеры шва, как и при ручной сварке. Для предупреждения стекания расплав­ленного флюса ввиду его высокой жидкотекучести сварка этим способом возможна только в нижнем положении при наклоне изделия на угол не более 10 ... 15°. Изменение формы и размеров шва наклоном изделия находит практическое применение только при сварке кольцевых стыков труб ввиду сложности установки листовых конструкций в наклонное по­ложение. Сварка с наклоном электрода находит применение для повы­шения скорости многодуговой сварки. Подогрев основного металла до температуры 100 °С и выше приводит к увеличению глубины провара и ширины шва.

Техника автоматической сварки. Перед началом автоматической сварки следует проверить чистоту кромок, правильность их сборки и на­правления электрода по оси шва. Металл повышенной толщины свари­вают многослойными швами с необходимым смещением электрода с оси шва. Перед наложением последующего шва поверхность предыдущего тщательно зачищают от шлака и осматривают с целью выявления нали­чия в нем наружных дефектов.

В начале сварки, когда основной металл еще не прогрелся, глубина его проплавления уменьшена, в связи с чем эту часть шва обычно выво­дят на входную планку. По окончании сварки в месте кратера образуется ослабленный шов, поэтому процесс сварки заканчивают на выводной планке. Входную и выводную планки шириной до 150 мм и длиной (в зависимости от режима и толщины металла) до 250 мм закрепляют на прихватках до начала сварки. После сварки планки удаляют.

При автоматической сварке стыковых соединений на весу (см. рис. 3.17, а) сложно получить шов с проваром по всей длине стыка из-за вы-

ДУГОВАЯ СВАРКА ПОД ФЛЮСОМ

текания в зазор между кромками расплавленного металла и флюса и, как результат, - образование прожогов. Для предупреждения этого применя­ют различные приемы, способствующие формированию корня шва. Сварку односторонних швов можно выполнять по предварительной руч­ной или механизированной подварке (см. рис. 3.17, в), если невозможна автоматическая. При возможности доступа к стыку с обеих сторон сварку можно выполнять на остающихся стальных подкладках, съемных мед­ных, керамических или стекловолоконных (см. п. 3.2). Установка под­кладок достаточно трудоемка. Односторонняя сварка на остающейся стальной подкладке (см. рис. 3.17, 6) возможна в тех случаях, когда до­пустимо ее применение с эксплуатационной точки зрения.

Толщина подкладки при однослойных швах составляет 30 ... 40 % толщины основного металла или равна толщине первого слоя в много­слойных швах. При использовании для сварки односторонних швов съемных медных подкладок качество шва зависит от надежности поджа­тая к ним кромок. При зазорах свыше 0,5 мм расплавленный металл мо­жет вытекать в него, что приводит к образованию дефектов в шве. Недос­таток этого способа — трудность точной укладки кромок длинного стыка вдоль формирующей канавки неподвижной медной подкладки.

Для улучшения формирования корня шва в увеличенную по глубине формирующую канавку в медной подкладке можно засыпать флюс - так выполняют сварку на флюсомедной подкладке. Односторонняя сварка на флюсовой подушке (рис. 3.32) при плотном поджатии флюса обеспечива­ет полный провар кромок, хорошее формирование корня шва при мень­шей точности сборки кромок толщиной 2 мм и выше. Флюс под стыком поджимается воздухом, подаваемым в шланг 3, а при сварке кольцевых швов - специальной гибкой лентой. Свариваемые листы от перекоса при поджатии флюса должны удерживаться специальными грузами или маг­нитным полем на специальных магнитных стендах.

Рис. 3.32. Сварка на флюсовой подушке:

а - плоских конструкций;

б - внутренних кольцевых

швов (стрелками указаны

направления перемещений);

/ - изделие; 2 - флюс;

3 - воздушный шланг; 4 -лоток; 5 - профилированная

гибкая лента, б - электрод

СУЩНОСТЬ И ТЕХНИКА СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ

Формирование корня шва на флюсовой подушке позволяет выпол­нять автоматическую сварку однопроходных швов без разделки или с V-образной разделкой кромок на металле толщиной до 15 мм, корневого шва в многопроходных швах с V- или Х-образной разделкой кромок, а также сварку по заданному повышенному зазору без разделки кромок металла толщиной до 50 мм. Применение этого способа в последние го­ды сокращается из-за трудности плотного поджатия флюса под стык по всей его длине. В местах его неплотного поджатия образуются прожоги.

В односторонних швах не всегда обеспечивается хорошее формиро­вание корня шва. Поэтому в ответственных конструкциях применяют сварку с двух сторон. При этом первые валики в корне швов должны пе­рекрывать друг друга на толщину 2 ... 5 мм. При повышенных зазорах для предупреждения протекания расплавленного металла в зазор между кромками также используются флюсовые подушки и съемные подкладки. Однако лучшие результаты достигаются при предварительной ручной или механизированной подварке корня шва и последующей сварке с об­ратной стороны швов. После кантовки изделия при первом основном проходе подварочный шов следует полностью переваривать. Подвароч-ный шов часто служит сборочным вместо прихваток.

В зависимости от площади поперечного сечения шва и положения сварки угловые соединения можно выполнять без скоса или со скосом одной из кромок одно- и многослойными швами. Полный провар стыка без скоса кромок можно получить при толщине стенки в тавровом соеди­нении не более 14 мм. Сварку угловых швов выполняют в положении "в лодочку" или наклонным электродом (рис. 3.33).

Рис. 3.33. Автоматическая сварка под флюсом угловых швов

ДУГОВАЯ СВАРКА ПОД ФЛЮСОМ

При положении "в лодочку" (рис. 3.33, а) в один проход можно сва­ривать швы с катетом до 14 мм, наклонным электродом - до 6 мм. Со­единение под сварку следует собирать с минимальным зазором для пре­дупреждения вытекания в него расплавленного металла. При зазоре свы­ше 1,5 мм с обратной стороны первого шва необходима ручная или меха­низированная подварка. Подварочный шов должен быть полностью пере­варен при наложении основных швов. В практике применяют также за­делку зазора с обратной стороны асбестовым шнуром, который впослед­ствии удаляют. В некоторых типах сварных соединений возможно при­менение медных подкладок (рис. 3.33, е).

Подобные же приемы применяют и при сварке наклонным электро­дом при зазоре в стыке свыше 2,5 мм. Для обеспечения полного провара стыка кромок сварку можно выполнять в несимметричную "лодочку" (рис. 3.33, а), когда угол между электродом и полкой тавра уменьшается до 30°. Этот же прием используют при различной толщине свариваемых элементов, когда уменьшается угол между электродом и более тонким элементом. При сварке тавровых соединений наклонным электродом трудно избежать подреза на вертикальной стенке соединения. Для преду­преждения этого электрод смещают на полку (рис. 3.33, б, в). Последова­тельность сварки многопроходных швов указана на рис. 3.33, г. Нахле-сточные соединения при толщине верхнего листа до 8 мм сваривают вер­тикальным электродом с оплавлением верхней кромки (рис. 3.32, д).

Техника сварки электрозаклепок, стыков труб и приварки шпилек. Сварка электрозаклепок производится с помощью специальных аппаратов - электрозаклепочников. Электрозаклепками обычно выпол­няют сварку нахлесточных соединений. При толщине верхнего листа 3 ... 4 мм сварку ведут с его проплавлением (рис. 3.34, б). При большой тол­щине верхнего листа (до 10 мм) в нем предварительно пробивают отвер­стие (рис. 3.34, а), диаметр которого на 4 ... 5 мм больше диаметра элек­тродной проволоки. Диаметр электрозаклепки равен двум - четырем толщинам верхнего листа. Зазор между деталями не должен превышать 1 мм. При небольшой толщине нижнего листа сварку для предупрежде­ния прожога выполняют на медной подкладке (рис. 3.34, б).

а) г)

Рис. 3.34. Электрозаклепки, выполненные через отверстие в верхнем листе (а)

и с проплавлением верхнего листа (б). Сварка с проплавлением (в) и оплавлением (г) кромок верхнего листа

СУЩНОСТЬ И ТЕХНИКА СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ

При использовании электрозаклепочников в процессе горения элек­трод диаметром 4 ... 6 мм обычно не подается в дугу. Перед началом сварки электрод рабочим концом (иногда через стальную стружку для облегчения возбуждения дуги) закорачивается на изделие и засыпается флюсом. Вместо флюса можно использовать специальные флюсовые шайбы (смесь из 90 % мелкомолотого флюса и 10 % жидкого стекла). После включения сварочного тока и возбуждения дуги она горит до есте­ственного обрыва. После зачистки конца электрода от колпачка застыв­шего шлака можно сваривать следующую электрозаклепку.

Для приварки шпилек используют специальные установки и флюсовые шайбы (рис. 3.35) высотой 6 ... 10 мм и наружным диаметром 15 ... 20 мм. При диаметре шпильки более 8 мм для об­легчения возбуждения дуги приваривае­мый конец затачивают на конус с углом 90°. При приварке шпилек в вертикаль-Рис. 3.35. Приварка шпилек: ном и потолочном положениях силу сва-1 - шпилька; рочного тока выбирают на 25 ... 30 %