Технология механизированная сварка трубопроводов

• МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА ПРЕДПРИЯТИЙ НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
• ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
• СТРОИТЕЛЬСТВО МАГИСТРАЛЬНЫХ И ПРОМЫСЛОВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
• Сварка
• ВСН 006-89Миннефтегазстрой
• Москва 1989
• Содержание
• РАЗРАБОТАНЫ И ВНЕСЕНЫ Всесоюзным научно-исследовательским институтом по строительству магистральных трубопроводов (ВНИИСТ):

А.Г. мазель, д-р техн. наук, К.И. Зайцев, канд. техн. наук, В.И. Хоменко, канд. техн. наук, В.Д. Тарлинский, канд. техн. наук, А.С. Рахманов, канд. техн. наук, И.А. Шмелева, канд. техн. наук, м.З. Шейнкин, канд. техн. наук, Н.Г. Блехерова, канд. техн. наук, Н.П. Сбарская, канд. техн. наук, Л.А. Гобарев, канд. техн. наук, О.И. Нейфельд, канд. техн. наук, О.С. Папков, канд. техн. наук, Д.Б. Капинос, канд. техн. наук, Г.Н. Петров, Е.В. Карабанов, С.Г. Гантман, С.К. Сергеев, В.А. Данильсон, О.А. Ариненкова, К.А. Романова, Н.Г. Гончаров, А.П. Ладыжанский, Е.Ф. Чабуркин, канд. техн. наук, Р.Р. Хакимьянов, канд. техн. наук

ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Главным научно-техническим управлением Миннефтегазстроя:

О.М. Серафин — зам.начальника

С введением в действие ВСН «Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Сварка» утрачивают силу:

«Инструкция по технологии сварки магистральных трубопроводов»
«Инструкция по технологии сварки трубопроводов и технологического оборудования при монтаже компрессорных и насосных станций»
«Инструкция по технологии стыковой электроконтактной сварки оплавлением магистральных трубопроводов из сталей с пределом прочности до 60 кгс/мм2»
«Инструкция по технологии стыковой электроконтактной сварки труб малого диаметра с большими толщинами стенок»
«Инструкция по организации хранения, подготовке и контролю сварочных электродов, флюсов и проволоки сплошного сечения (для многониточной системы газопроводов)»
«Инструкция по технологии сварки при выполнении специальных монтажных работ на строительстве трубопроводов»
«Технология автоматической сварки неповоротных стыков трубопроводов диаметром 530 мм и более порошковой проволокой с принудительным формированием»
«Инструкция по технологии резки труб в трассовых условиях»
«Заварка на стадии строительства технологических отверстий в магистральных трубопроводах»
«Инструкция по технологии стыковой электроконтактной сварки труб диаметром 57 мм»
«Инструкция по технологии сварки вращающейся дугой труб диаметром 32-60 мм»
«Инструкция по технологии сварки, термической обработке и контролю стыков трубопроводов сероводородсодержащего нефтяного месторождения Жанажол»

СОГЛАСОВАНЫ

Госстрой СССР, Главгосгазнадзор СССР, Миннефтепром

Министерство строительства предприятий нефтяной и газовой промышленности	Ведомственные строительные нормы	ВСН 006-89
Миннефтегазстрой
«Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Сварка»

Механизированная сварка

Механизированная или частично механизированная сварка является дуговой сваркой, в процессе которой плавящийся электрод и дуга перемещается при использовании каких-либо механизмов или специального оборудования, специально для этого предназначенного. При помощи данного вида сварки можно выполнять любые сварочные работы, к примеру с нахлестом, тавровые, угловые или стыковые.

Автоматическая дуговая сварка является дуговой сваркой, при которой дуга возбуждается. А электрод подается при помощи только механизированного оборудования, а человек при этом вообще не принимает участие в процессе. Все происходит по четко заданной программе, которая продумывается заблаговременно.

Механизированная и автоматическая дуговая сварка подразумевает образование соединения особым образом. Происходит расплавление электрода и сварочного металла, капли данных материалов отправляются в сварочную ванну, а затем тщательно перемешиваются между собой.

Жидкий металл обрабатывается при использовании дополнительного флюса или газа, что кардинально отличает автоматизированную сварку от ручной. Металл начинает раскисляться и легироваться.

Дуга перемещается около свариваемых кромок, а также приходит в движение сварочная ванна.

Существует несколько видов сварки механизированного типа

1. Углекислый газ и его смеси с кислородом сваривает стальные изделия со средним содержанием углерода и низколегированные. Углекислый газ способен варить сталь при толщине 40 мм, а смеси газов могут справиться с толщиной 80 мм. В процессе сварки газы повышают ее свойства и характеристики. Углекислый газ расходуется в зависимости от того, насколько мощная дуга участвует в процессе, типа электрода, какие потоки воздуха в помещении в процессе сваривания металлов.
2. Инертные газы, к примеру аргон или гелий, способен сваривать алюминиевые детали, магниевые, титановые или различные сплавы из этих материалов. Сварить можно любые легированные стали и со средним и низким содержанием углерода. Использовать данные газы рекомендуется, ведь гелий имеет плотность намного меньше, чем воздух, а аргон наоборот. Также данные газы не образуют химические соединения с металлическими конструкциями, поэтому в них можно сварить любые сплавы или металлы.
3. При помощи флюса можно сваривать легированные стали, со средним или низким содержанием углерода. Также прекрасно для этого подходят титан, алюминий, чугун, медь или сплавы из данных материалов.

Флюс является порошкообразным материалом, который в процессе сварки обеспечивает функции электродов при ручной сварке. Его основа состоит из силиката марганца. Также флюсы можно разделить на две разновидности:

1. неплавленные;
2. плавленные.

Неплавленными называют флюсы спеченные или керамические. Плавленные получаются при плавлении в печи определенных компонентов и составов.

Керамические флюсы включают в себя порошковые материалы, которые соединяются в небольшие зерна специальными веществами, к примеру это может быть жидкое стекло.

Спеченные флюсы спекают в печах, причем для этого используются те же порошкообразные вещества и высокие температуры, а потом частицы раздрабливаются до необходимого размера.

При сварке некоторые частицы флюса расплавляются, а когда затвердевают, становятся похожи на шлаковые корки. Не расплавленный флюс можно использовать в дальнейшем после того, как он просеивается.

При помощи порошковых проволок можно сварить низколегированные и низкоуглеродные стали, а при порошковых проволоках и высоколегированные, а также нержавейку и медные детали и сплавы. Они могут достигать толщины около 40 мм. Порошковые проволоки имеют оболочку из металла, которая заполняется шихтой.

Самой простой конструкцией из всех является порошковая проволока с трубчатым поперечным сечением. Чтобы сделать ее более жесткой, а также изменить соотношение металлических компонентов, необходимо применять проволоку, в которой во внутренней полости кромки металлов немного отогнуты в стороны.

Важно! Металл внутри оболочки рекомендуется выбирать в прямой зависимости от того, какой металл необходимо будет сваривать.

В шихту данного вида проволоки необходимо ввести компоненты, которые способны справляться с некоторыми функциями:

• защита расплавляемого металла от кислородного воздействия и азота, окисления и легирования металлов;
• дуга начинает гореть стабильно и равномерно;
• шов формируется намного лучше и качественнее.

Применяется три разновидности порошковых проволок при механизированной сварке. Они могут быть:

• самозащитные, для сваривания в углекислом газе;
• для сваривания при помощи флюса;
• самозащитные порошковые проволоки, которые не требуют дополнительного флюса и использования углекислого газа.

Технология для механизированной сварки

Для автоматической и механизированной сварки используются автоматические и полуавтоматические приспособления и аппараты. Они комплектуются источниками тока, для того, чтобы питать дугу.

Данные автоматы рассчитаны на выполнение таких функций, как:

• возбуждение и приведение дуги в движение;
• регулировка сварочного процесса;
• электродная проволока подается с такой же скоростью плавления, которая необходима при сварке;
• дуга передвигается равномерно около свариваемых кромок.

Полуавтоматическое оборудование имеет два основных устройства. Самоходная головка или трактор, а также аппаратуру для управления.

Сварочные автоматы для сваривания в газовых образованиях включают в себя специальные газовые редукторы, баллоны с кислотами, подогреватели и осушители, которые необходимы для очищения газов от лишней влажности. 

При помощи трактора подается электродная проволока, а ток проводится к сварочному месту.

Механизированный способ сваривания при помощи электродных проволок обычно включает в себя два ролика, один ведущий, а другой вспомогательный. Именно они надежно удерживают проволоку и сжимают ее с нужной силой.

Они наматывается на специальные кассеты, поэтому происходит проталкивание через шланги, а затем при помощи тога подается в зону расположения дуги.

У сварочного автоматического оборудования под флюсом есть специальные системы, которые убирают излишки флюса. Трактор для сварки при помощи защитных газов есть горелка, которая направляет в необходимую зону электродную проволоку, подводит к ней ток  и подает газовые образования в нужное место. На месте горелки обычно располагается держатель, который подает флюс через специальный бункер.

Механизированная и автоматическая сварка и ее применение

Механизированная сварка помогает накладывать прямые и кривые швы, а также позволяет производить сваривание в труднодоступных местах. Металлы должны быть средней и небольшой толщины, чтобы обеспечивать надежное и качественное сваривание.

Данные виды сварки применяются при ремонтных и производственных работах.

Кольцевые и прямолинейные швы при использовании на производстве, которые имеют длину больше 300 мм, обычно выполняются только при использовании автоматического сварочного оборудования.

При транспортном и машиностроительном производстве механизированная сварка плавящимся электродом применяется при производстве локомотивов или вагонов. Балки необходимо сваривать под флюсом на потоке. Рамы обычно сваривают при помощи углекислого газа. В сельском хозяйстве и производствах оборудования практически около 80 % работ выполняется при помощи углекислого газа.

При автоматической сварке при применении флюса и углекислого газа в основной массе свариваются трубы и другие детали, которые имеют большой диаметр.

Механизированная сварка с применением дополнительного флюса, углекислого газа и порошковых проволок постоянно используется в строительстве печей, для специальных резервуаров для хранения опасных и легко возгораемых веществ, для строительства мостов и судов, а также в других видах производств. 

Технология механизированной сварки

Полностью или частично механизированная сварка облегчает монтаж трубопроводов, металлоконструкций, используется при производстве сварных деталей. За счет механического передвижения сварочной головки улучшается прочность шва.

Данными видами оборудования выполняют тавровые, угловые соединения, сваривают заготовки встык и внахлест. Механизированный помощник помогает точно соединить детали, расположить их под требуемым углом.

Автоматы и полуавтоматы помогают выполнять работы в труднодоступных местах.

Особенности

Сначала о полностью механизированной сварке, это автоматизированный процесс соединения деталей, когда оператор только настраивает оборудование и следит за его работой. Аппарат сам разжигает и поддерживает дугу, ведет ее по шву, при этом подает присадочную проволоку, флюс или защитный газ.

При частично механизированной сварке подача расходных материалов осуществляется автоматически, а за геометрию шва отвечает сварщик. Он перемещает горелку с нужной скоростью в заданном направлении. Процессы полной или частичной механизации также регулируются стандартами для сварочных технологий.

Область применения

С помощью сварочных механизированных аппаратов можно сваривать трубы, накладывать прямые, кольцевые и криволинейные швы, осуществлять соединения в труднодоступных местах. Средства механизации предназначены для тонких заготовок и средней толщины. Оборудование применяется для монтажа и ремонтных работ, выручает в аварийных ситуациях.

При серийном производстве используют полную механизацию, в транспортном машиностроении чаще нужны полуавтоматы с функцией подачи флюса, газа. Хребтовые балки сваривают на поточных механизированных линиях, рамы вагонов – на кантователях.

Автоматическая механизированная сварка под флюсом и в углекислом газе применяется при выпуске прямошовных и спиралешовных труб.

Виды механизированной сварки

При механизации сварочного процесса учитывают особенности сваривания различных металлов. Для соединения углеродистых и низкоуглеродистых сплавов необходим углекислый газ.

Алюминий, титан, магний расплавляют под облаком инертного газа. Чугун, некоторые алюминиевые сплавы, легированные стали сваривают с использованием различных флюсов.

Каждый механизированный сварочный процесс стоит рассмотреть подробней.

В среде углекислого газа

Расход CO2 зависит от типа электрода, мощности электродуги, движущихся потоков воздуха. При сдувании струи газа ветром или сквозняком ухудшается качество шва. Механизированной дуговой сваркой соединяют заготовки с содержанием углерода:

• до 2,14% (низкоуглеродистые сплавы);
• от 3 до 5 % (среднеуглеродистые).

  Как правильно варить аргоном нержавейку

Сваривают детали толщиной до 40 мм, в смеси газов можно проварить 80-ти мм металл. Процесс регламентируется ГОСТ 14771-76. Струя поступает из сопла, обтекает сварочную дугу, предохраняет ванну расплава от окисления.

Механизированная сварка в среде углекислого газа

В инертных газах

При механизированной сварке в среде защитных газов металлы при нагреве не окисляются.

При подаче аргона с плотностью в 1,5 раза выше, чем у воздуха, над обрабатываемыми кромками формируется устойчивое облако.

Такую защиту ванны применяют при сваривании любых металлов, когда необходимо получить качественное соединение или невозможна обыкновенная электродуговая сварка, например, при монтаже проката:

• из цветных металлов (меди, никеля, алюминия, титана);
• жаропрочных и конструкционных сталей, склонных к окислению при нагреве;
• некоторых видов нержавейки.

Инертные газы защищают металл от воздействия кислорода, азота, других компонентов воздуха, ухудшающих эксплуатационные характеристики сварных соединений.

Механизированная сварка в среде защитных газов

Под флюсом

По ГОСТ 8713-79 в зависимости от способа изготовления флюсы разделяют на две группы:

• плавленые представляют собой однородный конгломерат, получаемый путем спекания компонентов;
• неплавленые бывают двух видов: керамические – это порошки с клеевой основой; спеченые сначала спекают при высоких температурах, затем измельчают до нужной фракции.

Смеси и порошки на основе силиката марганца наносят перед механизированной сваркой под флюсом. В процессе нагрева дугой защитный состав образует шлаковую корку. Оставшиеся частицы собирают для повторного применения.

Механизированная сварка под слоем флюса

Порошковыми проволоками

Сварщики выбирают любой расходный материал под тип обрабатываемого металла, порошковые проволоки – не исключение. Это стержень, заполненный шихтой, выполняющей сразу несколько функций:

• защищает металл от воздействия азота, кислорода, водорода;
• раскисляет и легирует расплавленный металл;
• поддерживает стабильное горение дуги;
• формирует ровный шов.

Для механизированного сварочного процесса применяют несколько типов порошковой проволоки:

• сочетаемые с флюсами;
• содержащие флюсовые компоненты в составе шихты;
• самозащитные для сваривания металла в углекислом газе.

  Импульсная сварка: режимы, схема, устройство

Производители выпускают расходники с замкнутым трубчатым сечением, с захлестом кромок и сложной формы с загибами одной или обеих кромок внутрь.

Механизированная сварка порошковыми проволоками

Применяемое оборудование

Для работы применяют автоматы и полуавтоматы, тип сварочного механизированного оборудования зависит от необходимой степени участия человека в сварочном процессе. Механизированный автоматический аппарат осуществляет:

• розжиг дуги;
• механизированную подачу присадки, флюса или газа;
• контроль токовых параметров;
• движение дуги относительно кромок по заданной траектории.

Оператор только следит за работой автоматов, состоящих из трактора (самоходной сварочной головки) и блока управления (процессора).

Механизированные устройства тракторного типа осуществляют подачу проволоки за счет прижимного и подающего роликов. Перемещение дуги по направлению шва осуществляется вручную сварщиком.

Основным элементом полуавтоматической механизации является электродержатель. Через это устройство обеспечивается подача электротока в зону сварки.

Дуга разжигается при замыкании цепи с помощью пусковой кнопки, расположенной на рукояти держателя.

Оборудование тракторного типа может выполнять работу в полностью автоматическом процессе

Для подачи и уборки оставшегося флюса монтируются бункеры с регуляторами (дозаторами). У механизированных полуавтоматов для сварки в защитных газах имеется специальная газоэлектрическая горелка, из которой одновременно подается газ и токопроводящая присадочная проволока.

Самоходная головка (трактор) одновременно с замыканием цепи осуществляет подачу требуемых компонентов. Вместе с током, питающим дугу, в зону сварки поступает расплавляемая присадка, защитные флюсы или газы.

Классические механизированные аппараты регулируют скорость подачи проволоки и плотность дуги в зависимости от физико-механических свойств свариваемых металлов. Проволока устанавливается в кассетах фабричной намотки с фиксированным натяжением. Разматываясь, присадка сначала проходит через направляющие ролики и шланги, затем поступает на подающие.

Специальные системы, ответственные за подачу газа, флюса, настраиваются собственно токовым параметрам. Скорость движения горелки регулируется автоматизировано или сварщиком.

При помощи механизированного трактора подается электродная проволока, а ток проводится к сварочному месту.

Производители предлагают механизированное оборудование для сварки с разной степенью механизации. По сути, технология автоматизированной сварки с точки зрения физико-термических процессов идентична ручной. Отличается технологичностью, скоростью формирования шва, качеством соединений.

Технология механизированной сварки

Механизация облегчает труд сварщика, особенно, когда работы ведутся на конструкциях больших размеров с протяженными сварными швами. Главное достоинство механизации: минимизируется человеческий фактор, повышается повторяемость формы и качества сварных швов, повышается производительность и экономическая выгода проведения сварочных работ.

1 / 1

Особенности

Механизированная сварка плавящимся электродом (чаще такой вид называют полуавтоматическим) осуществляется не покрытыми штучными электродами, а проволокой, которая подается с катушки.

Проволока подается с катушки специальным приводом, состоящим из электродвигателя, редуктора, подающих и прижимных роликов и регулирующей аппаратуры (платы управления).

Сюда же, в зону сварки, подается защитный газ, который обеспечивает изоляцию сварочного шва от воздействия атмосферных газов. Это справедливо при сварке плавящимся электродом в среде защитных газов.

Такое устройство не сильно изменяет условия труда сварщика. Его главным преимуществом можно считать увеличение производительности труда. Кроме того, существенно улучшается качество шва. Однако, это один из самых простых механизмов. В настоящее время механизированная сварка достигла высокой степени механизации.

Область применения

Трудно найти отрасль, в которой не применяются сварочные полуавтоматы. Это и производственные цеха машиностроения, и открытые строительные площадки. Мелкие предприятия и даже частные приусадебные хозяйства и гаражные кооперативы.

Способ этот универсален, как по списку свариваемых материалов (малоуглеродистые конструкционные и высоколегированные стали, алюминий и другие цветные металлы и сплавы), так и по ассортименту соединяемых деталей (трубы, прокат).

Лучший аргумент в пользу этого вида – доля сварочных работ, производимых таким способом. К началу 21 века эта доля дошла до 80%.

Способ имеет одно слабое место, но недостаток этот легко устраним. Зона сваривания нуждается в защите от ветра. Такую защиту легко организовывать переносными ширмами, палатками, либо любым подручным листовым материалом. Заодно и обеспечивается защита персонала, работающего рядом с местом проведения сварочных работ, от вредного воздействия электрической дуги.

Виды механизированной сварки

Виды механизированной сварки различаются в зависимости от того, каким способом осуществляется защита сварного шва от влияния атмосферы:

• в среде углекислого газа;
• в среде газовой смеси на основе аргона;
• в среде чистого 100% аргона;
• порошковыми газозащитными и самозащитными проволоками.

В среде углекислого газа

Химическая сущность процесса сваривания деталей в среде углекислого газа состоит в следующем: под действием высоких сварочных температур углекислый газ распадается на угарный газ и кислород. Эти газы активно реагируют с железом и углеродом свариваемых деталей.

Для нейтрализации этого вредного явления, в сварочную проволоку вводят кремний и марганец. Являясь более активными металлами, они вытесняют (замещают) из реакций окисления железо и углерод. Для уточнения необходимо отметить, что такой вид называется сваркой в среде активного защитного газа.

Низкая стоимость и универсальность процесса сделали этот вид сварки самым распространенным при ремонте кузовов легковых автомобилей. Необходимо учитывать, что стандартного баллона хватает на 16 – 20 часов непрерывного процесса. Интересно, что качество шва напрямую зависит от расхода углекислого газа. Чем больше газа, тем лучше шов. Задача сварщика найти компромисс в этом вопросе.

В инертных газах и смесях

В качестве инертных газов чаще всего используют смеси на основе аргона. Применяется также чистый аргон для некоторых металлов и сплавов. Состав оборудования и технология механизированной сварки в инертных газах очень похожи на сварку в среде углекислого газа.

Сваривание деталей в среде инертного газа можно проводить плавящимся электродом, который по составу максимально соответствует свариваемым деталям.

Преимущества сварки в среде защитного газа на основе аргона – это, прежде всего, высокая стабильность электрической дуги, сниженное разбрызгивание электродного металла и меньшее тепловложение в свариваемые детали по сравнению со сваркой в углекислом газе.

Очень перспективны последние изобретения в этой технологии. На крупносерийных производствах с целью повышения производительности труда и уменьшения себестоимости изделий применяют современные защитные смеси на основе аргона с добавлением гелия, кислорода, углекислого газа с различным процентным содержанием компонентов.

Средства автоматизации и механизации процесса

Механизированная сварка плавящимся электродом в среде защитного газа может осуществляться на механизмах с различной степенью автоматизации.

Степень автоматизации определяется тем, как перемещают сварочную горелку: сварочная горелка закреплена неподвижно (перемещается свариваемое изделие) или перемещается специальным устройством – кареткой, позиционером, роботом и другими устройствами.

В обоих случаях происходит существенный рост производительности за счет увеличения скорости перемещения сварочной горелки, отсутствия человеческого фактора, высокой повторяемости.

При применении автоматизации процесса требуется особо качественная подготовка кромок к сварке, грамотный выбор сварочной проволоки, режимов работы в зависимости от марки металла соединяемых деталей, конфигурации соединения, положения сварки.

Порошковые проволоки

Очень распространенный вид сварки низколегированных, углеродистых сталей и различных сплавов. Для таких работ чаще всего используют смесь аргона с углекислым газом или только углекислый газ. Процесс соединения металлов таким способом аналогичен работе с другими видами проволоки.

Порошковая проволока – специально изготавливаемая проволока, заполненная специальным флюсом или металлическим порошком.

Такая проволока изготавливается по особой технологии с разными наполнителями для сварки различных марок стали.

Проволока, наполненная металлически порошком, применяется для существенного увеличения коэффициента наплавленного металла. Ограничение по применению – только нижнее пространственное положение.

Применяемое оборудование

Используемое для этих целей оборудование организуется в сварочные посты. Они могут несколько отличаться по составу, но основная комплектация содержит:

• источник сварочного тока;
• механизм подачи проволоки;
• комплект соединительных шлангов, управляющего и силовых кабелей;
• сварочную горелку;
• газобаллонную аппаратуру: баллоны с защитным газом или магистраль, редуктор, газовый коллектор, соединительные шланги.

Описание технологического процесса включает в себя подготовку кромок перед началом работ. В технологии подробнейшим образом должны быть перечислены все материалы с указанием ГОСТов. Процесс планируется с учетом типа шва.

В зависимости от материала и толщины свариваемых деталей выбирается режим работы и вид защитного газа.

Полуавтоматическая сварка в среде защитного газа – сложный процесс и учесть все его тонкости могут только квалифицированные технологи.

Технологии сварки. Механизированная и автоматическая сварка плавящимся электродом трубопроводов (реферат)

Технологии сварки. Механизированная и автоматическая сварка плавящимся
электродом трубопроводов

Механизированная и автоматическая сварка плавящимся электродом
трубопроводов из углеродистых и низколегированных сталей производится: в
углекислом газе — с применением проволоки марки Св-08Г2С, трубопроводов
из теплоустойчивых сталей — с применением проволоки марки Св-08ХГ2СМ, из
высоколегированных коррозионно-стойких сталей в аргоне — с применением
проволоки марки Св-06Х19Н9Т. Для сварки корневых швов следует применять
проволоку диаметром 0,8… 1,2 мм. Для последующих слоев шва
рекомендуется применять проволоку диаметром 1,2…1,6 мм. Для выполнения
облицовочных швов при сварке поворотных стыков труб допускается

применение проволоки диаметром 2 мм.

Перед возбуждением сварочной дуги зону сварки обдувают защитным газом.
Расстояние от сопла горелки до поверхности трубы не должно превышать 25
мм. В процессе сварки сварщик не должен по возможности обрывать дугу.

В
случае обрыва дуги кратер шва и прилегающий к нему участок шва на
расстоянии не менее 15 мм очищают от шлака. Возбуждение дуги после
перерыва следует производить на ранее заваренном участке шва на
расстоянии 10…15 мм от кратера.

По окончании сварки обрывать дугу
следует только после заплавления кратера. Кратер необходимо обдувать

защитным газом в течение 1…5 с, пока не остынет металл.

Корневой шов при сварке стыковых соединений, труб, если зазор более 0,5
мм, необходимо выполнять с поперечными колебаниями, первый валик должен
быть усиленным с высотой сечения не менее 4 мм.

После сварки корневого
шва первые слои многопроходных швов выполняют с равномерным
поступательным или возвратно-поступательным перемещением электрода вдоль
свариваемых кромок.

Средние слои следует выполнять, перемещая электрод
по вытянутой спирали, а верхние (последние) слои — с поперечными
колебаниями. При многопроходной сварке зачистку швов рекомендуется

производить после каждых 3…4 проходов.

При сварке без подкладных колец для улучшения формирования обратной
стороны корня шва рекомендуется применять флюс-пасту ФП8-2 при сварке
коррозионно-стойких сталей и ФП8-У при сварке углеродистых и
низколегированных сталей. Флюс-паста хорошо удерживается на стыках в
процессе сборки и транспортировки к месту сварки.

Механизированную
сварку трубопроводов на монтаже выполняют при скорости ветра до 3 м/с,
при большей скорости ветра сварку выполняют в палатке или другом
укрытии. При скорости ветра 2…3 м/с расход защитного газа
рекомендуется увеличить в 1,5… 2 раза.

Механизированную сварку
поворотных стыков труб выполняют либо на стеллажах путем постепенного
перекатывания свариваемой секции, либо на специальных роликовых стендах

• с приводов вращения, либо на вращателях (например, фрикционных).
• 31. Режимы механизированной сварки трубопроводов плавящимся электродом в
  углекислом газе
• 32. Режимы механизированной импульсной сварки плавящимся электродом в
  углекислом газе неповоротных стыков трубопроводов

При сварке на стеллажах труб диаметром до 200 мм окружность стыка
разделяют на две равные части. Каждый слой шва начинают в нижней части
трубы, смещаясь на 20…30 мм. Конец шва следует перекрывать на 30…40

мм.

При сварке на стеллажах труб диаметром 200… 500 мм стыки следует
разбивать на 3…4 участка и сваривать снизу вверх, поворачивая каждый
участок и располагая сбоку в вертикальном положении.

Второй слой
заваривают участками, равными половине длины окружности, сначала с
одной, затем с другой стороны стыка снизу вверх.

Последующие слои
сваривают так же, как и второй в два приема, но после поворота трубы на
180° или смещения начальной точки сварки на 50…60 мм от начала

1. предыдущего слоя.
2. При сварке на стеллажах труб диаметром более 500 мм стык делят на 6…8
   участков. В первую очередь сваривают боковые участки снизу вверх с
   каждой стороны, затем поворачивают трубу, располагая следующий
3. свариваемый участок сбоку.

При сварке угловых и нахлесточных соединений труб и деталей
трубопроводов (фланцев, штуцеров, тройников, отводов и т. д.)
сваривающие узлы располагают так, чтобы сварка производилась в нижнем

или вертикальном положении.

Сварку поворотных и неповоротных стыков трубопроводов следует
производить на режимах, приведенных в табл. 31. Сварку полупотолочных и

• потолочных участков — на режимах, установленных по нижнему пределу.
• ae
• gdHxO

Для труб диаметром до 200 мм сварку выполняют начиная с потолочного
положения (рис. 34, а). При сварке труб диаметром 200…500 мм
окружность стыка разбивают на 4 участка, и сварку ведут в
последовательности, указанной на рис. 34, б. Стыки труб диаметром более
500 мм разбивают на 6 участков, и сварку ведут в последовательности,

указанной на рис. 34, в.

Механизированную сварку неповоротных стыков трубопроводов целесообразно
производить в импульсном режиме (например, с применением прерывистой
подачи проволоки — табл. 32). Сварку трубопроводов с толщиной стенки до
4 мм выполняют без разделки кромок, а свыше 4 мм — с V-образкой
разделкой. Начиная с 6 мм толщины сварку выполняют за несколько проходов

с поперечными колебаниями электрода.

Рис. 34. Порядок сварки неповоротного стыка

а — для труб диаметром до 200 мм включительно; б — для труб диаметром
200…500 мм; в — для труб диаметром более 500 мм; * — начальная точка

сварки; 1…6 — последовательность наложения участков слоя

Амплитуда последующего слоя выбирается равной ширине предыдущего слоя.
Сварка труб с толщиной стенки 6… 12 мм выполняется за 2…3 прохода, а
свыше J2 мм — за 4 и более проходов.

При механизированной сварке
трубопроводов на сварочных стендах с приводом вращения сварщик не
перемещает держатель полуавтомата по периметру стыка, а ведет сварку на
одном участке, отстоящем под углом 20…30° от вертикальной оси трубы в

сторону, обратную направлению вращения секции.

Для получения качественного соединения корень шва целесообразно
сваривать электродной проволокой малого диаметра (1…1.2 мм), а
последующие слои шва с целью повышения производительности труда —
проволокой большого диаметра (1,6…2 мм) или порошковой проволокой,

например ПГТТ-7 (табл. 33).

33. Режимы механизированной сварки поворотных стыков труб

Автоматическую сварку поворотных стыков трубопроводов выполняют с
поперечными колебаниями электрода, что позволяет получить качественное
сварное соединение без подкладных колец.

Погонную энергию при сварке с
колебаниями электрода можно изменять не только за счет регулирования
скорости сварки, величины сварочного тока, но и за счет изменения
амплитуды и частоты поперечных колебаний электрода. Колебания электрода
значительно увеличивают путь дуги по поверхности изделия, т. е.

изменяют
проплавляющее действие дуги (мгновенную погонную энергию) в каждой точке
разделения кромок. Некоторая задержка электрода в конце взмаха колебаний
способствует лучшему подогреву кромки стыка а, следовательно, устраняет

возможность несплавления шва по кромкам.

Поперечные колебания способствуют получению специфической формы шва,
большой ширины шва при уменьшенной по оси глубине и длине.

Улучшению
формирования, шва в этом случае способствует и то, что при перемещении
дуги в одно из крайних положений температура металла сварочной ванны на
противоположной стороне шва понижается, и растут его вязкость и
поверхностное натяжение.

Форма корневого шва при сварке с поперечными
колебаниями более благоприятна для наложения последующих слоев и не

приводит к образованию несплошностей и шлаковых включений между слоями.

Колебание зазора в пределах 1 …2,5 мм компенсируется за счет
регулирования амплитуды поперечных колебаний и не требует
дополнительного изменения режима сварки.

Размах колебаний при сварке
корневого шва стыков труб с V-образной разделкой ограничивается
расстоянием между кромками стыка (6…8 мм) (табл. 34).

Меньшая
амплитуда колебаний не дает существенного изменения глубины
проплавления, а большая может ухудшить стабильность горения дуги

1. вследствие замыкания электрода на кромки стыка.
2. 34. Режимы автоматической сварки плавящимся электродом в CO2
   неповоротных стыков трубопроводов из низкоуглеродистых и
3. низколегированных сталей

Поперечные колебания оказывают благоприятное влияние и на структуру
металла шва. При сварке последнего облицовочного слоя шва измельчается
зерно предыдущего слоя, размер кристаллов в металле облицовочного шва
уменьшается.

Наблюдается меньшая междендритная ликвация и исключается
образование скоплений примесей по оси стыка.

Увеличение коэффициента
формы шва (отношение ширины его к глубине проплавления) исключает
возможность образования трещин, улучшаются также условия удаления газов

и неметаллических включений из металла шва.

Источник: В.И. Оботуров Сварка стальных трубопроводов