Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом

 

18.48. Данный материал распространяется на сборку и сварку труб из сталей Ст3, Ст4, 10, 20, 16ГС, 12МХ, 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 08Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 12Х21Н5Т с условным проходом менее 100 мм и толщиной стенки не более 10 мм с применением ручной аргонодуговой сварки неплавящимся (вольфрамовым) электродом в следующих технологических вариантах:

сварной шов выполняется комбинированным методом, при котором корневой слой сваривается ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом с введением в зону дуги специальной присадочной проволоки, последующие слои - ручной электродуговой сваркой покрытыми электродами;

сварной шов полностью выполняется ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом с присадочной проволокой.

Для стыков труб с толщиной стенки 4 мм и более предпочтение следует отдавать комбинированному методу; при меньшей толщине стенки более экономично сваривать стык полностью ручной аргонодуговой сваркой.

18.49. Ручную аргонодуговую сварку неплавящимся электродом необходимо выполнять, используя источник постоянного тока с падающей характеристикой (ПСО-200-2, ВД-101, ВД-301, ВД-302, ВД-303 и другие многопостовые генераторы и выпрямители), позволяющие получить минимальный сварочный ток (70-80 А) и балластный реостат РБ-200 или РБ-300 для регулирования сварочного тока без снижения напряжения холостого хода генератора. Аргон из баллона должен поступать в горелку через редуктор ДЗР-1-59М с дозирующим устройством, позволяющим контролировать расход газа; можно применять также обычный кислородный редуктор РК-50 или РК-53 вместе с ротаметром РС-3 или РС-ЗА. В качестве горелок для ручной сварки неплавящимся электродом в среде аргона рекомендуется применять малогабаритные горелки, обеспечивающие доступ к месту сварки в стесненных условиях (например, АГМ-2, МАГ). Схема поста для ручной сварки неплавящимся электродом в среде аргона приведена на рис.11. Технические данные горелок наиболее распространенных типов для ручной аргонодуговой сварки приведены в табл.48.

 

 

Рис.11. Схема поста ручной сварки неплавящимся электродом в среде аргона:

1 - свариваемые трубы; 2 - сварочная горелка; 3 - ротаметр; 4 - баллон с аргоном;

5 - редуктор; 6 - балластный реостат; А - амперметр с шунтом; Г - сварочный генератор постоянного тока

 

18.50. Разностенность и смещение кромок при стыковке под сварку труб не должны превышать значений, указанных в п.18.15. При разности диаметров более 1 мм необходимо обработать конец трубы в соответствии с п.18.15.

18.51. Зазор в собранном стыке после прихватки должен составлять:

 

Толщина стенки, мм	1-2	2,5-3,0	3,0-10,0
Зазор, мм	0,5-1,0	1,0-1,5	1,0-2,0

 

18.52. Прихватку следует выполнять не менее чем в двух местах с использованием присадочной проволоки диаметром 1,6-2 мм той же марки, какая будет применяться для сварки данного стыка.

Длина прихваток - 5-10, высота - 1,5-2 мм.

Примечание. При зазоре в стыке не более 0,5 мм прихватки можно выполнять без присадочной проволоки (путем оплавления кромок); исключение составляют стыки труб из сталей 10 и 20, которые всегда следует прихватывать с использованием присадки.

 

18.53. Наложение прихваток при температуре окружающего воздуха выше +5 °С производят без подогрева стыка, за исключением стыка труб из сталей 12Х2МФСР и 12Х2МФБ, прихватка которых производится с подогревом до 200-300 °С независимо от температуры окружающего воздуха.

Требования к прихватке и сварке при отрицательной температуре приведены в табл.49.

18.54. Подготовка труб под сварку, выбор режима сварки, диаметра и марки присадочной проволоки и вольфрамового стержня производятся по табл.50-52.

18.55. В труднодоступных местах первый (корневой) слой стыков труб допускается выполнять без применения присадочной проволоки при условии, если зазор и смещение кромок не превышают 0,5 мм, а притупление кромок - 1 мм. Исключение составляют стыки труб из сталей 10 и 20, которые всегда необходимо сваривать с применением присадки.

18.56. Высота слоя, выполненного ручной аргонодуговой сваркой, должна быть 2-2,5 мм.

18.57. Взаимное расположение горелки и проволоки при сварке вертикального и горизонтального стыков показано на рис.12. Угол a (между электродом и радиусом трубы в месте сварки) зависит от качества защиты и конструктивных особенностей горелки; для горелок АГМ-2 и АГМ-3 угол a может изменяться в пределах 0-70°, для остальных горелок (АР-3, МГ-3 и др.) с канальной схемой истечения - 0-25°. Проволоку необходимо подавать в сварочную ванну навстречу движению горелки, которую перемещают справа налево, при этом корневой слой сваривают почти без колебательных движений поперек шва как проволоки, так и электрода; при наложении последующих слоев горелке сообщают колебательные движения поперек шва. Конец проволоки должен всегда находиться под защитой аргона. Не следует резко подавать конец проволоки в жидкую ванну, так как это может вызвать разбрызгивание металла.

 

 

Рис.12. Взаимное расположение горелки и присадочной проволоки при ручной

аргонодуговой сварке неплавящимся электродом неповоротных стыков труб:

а - сварка в обычных условиях вертикального стыка; б - то же, горизонтального стыка;

в - сварка в стесненных условиях горизонтального стыка горелкой АГМ-2 с удлиненным наконечником; 1 - проволока; 2 – направление подачи проволоки; 3 - направление сварки

 

18.58. В начале сварки в среде аргона горелкой подогревают кромки и присадочный пруток, для чего в первый момент, как только возбудится дуга (длина дуги 1-1,5 мм), сваривают одновременно кромки труб и конец присадки; только после того как образуется ванночка, можно начинать сварку, сообщая горелке поступательное движение. В процессе наложения корневого слоя нужно следить за полным проплавлением кромок и отсутствием непровара. Степень проплавления можно определить по форме ванночки расплавленного металла: хорошему проплавлению соответствует ванна, вытянутая в сторону направления сварки, недостаточному - круглая или овальная.

18.59. При комбинированном методе сварки заполнение основной части разделки шва (после наложения корневого слоя ручной сваркой неплавящимся электродом в среде аргона) производится электродуговой сваркой в соответствии с требованиями, изложенными в п.18.42-18.47.

 

Газовая сварка

 

18.60. Газовая сварка допускается для труб из углеродистых и низколегированных (не подкаливающихся) сталей диаметром до 80 мм и толщиной стенки не более 3,5 мм.

18.61. Газовая сварка труб из перлитных подкаливающихся сталей (12МХ, 15Х5М и т.д.) допускается только для труб малого диаметра (до 45 мм) при толщине стенки не более 5 мм, в основном при ремонте и монтаже контрольно-измерительной аппаратуры.

Для нержавеющих аустенитных и ферритных сталей газовая сварка не допускается.

18.62. Конструкция сварного соединения приведена в табл.53.

18.63. При газовой сварке в качестве присадки применяют сварочную проволоку диаметром 2-3 мм. Марку проволоки подбирают по марке свариваемой стали (табл.54).

Примечание. Во избежание образования свищей стыки труб из стали 20 следует сваривать с присадочной проволокой Св-08МХ.

 

18.64. Подогнанные стыки труб необходимо прихватывать не менее чем в двух точках. Для прихватки используют ту же присадочную проволоку и наконечник горелки, которые будут применяться для сварки данного стыка. Прихватки должны быть в дальнейшем полностью перекрыты основным швом. Прихватывать стыки обязан сварщик, который будет сваривать данный стык.

18.65. Угол наклона горелки a относительно поверхности свариваемого изделия зависит от толщины свариваемого металла:

 

S, мм	До 1	1-3	3-5
a	10	20	30

 

Угол наклона проволоки относительно поверхности свариваемого изделия составляет 30-45°.

18.66. Трубы при толщине стенки менее 3 мм сваривают горелкой с наконечником № 1 или 2, при толщине стенки 3-5 мм - горелкой с наконечником № 2 или 3.

18.67. Диаметр присадочной проволоки подбирают в зависимости от толщины свариваемого металла и способа сварки. При правом способе сварки стыков труб со стенкой толщиной до 3 мм необходимо применять проволоку диаметром 2 мм, толщиной более 3 мм - диаметром 3 мм, при левом способе сварки стыков труб со стенкой толщиной до 5 мм - проволоку диаметром 3 мм.

18.68. Сварку ведут участками длиной 10-15 мм. Сначала участок пролуживают, т.е. сплавляют кромки труб (обычно без добавления присадки), затем на него накладывают первый слой шва. То же самое выполняют на следующем участке, и т.д.

При толщине стенки труб до 4 мм сварку производят в один слой, при большей толщине - в два слоя. Второй слой следует выполнять лишь по окончании сварки корневого слоя на всем периметре стыка. Перед сваркой и прихваткой стык следует подогреть сварочной горелкой для выравнивания температуры металла. Подогрев производят и после вынужденных перерывов в сварке.

18.69. Сварку труб следует выполнять нормальным (восстановительным) пламенем при соотношении кислорода и ацетилена в газовой смеси 1:1,2.

18.70. При сварке труб из хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей для уменьшения выгорания легирующих элементов основного и присадочного материалов необходимо поддерживать сварочную ванну в более густом состоянии, чтобы пребывание присадочного материала в жидком состоянии было минимальным.

18.71. В процессе сварки конец присадочной проволоки должен находиться в расплавленном металле во избежание насыщения шва кислородом и азотом воздуха.

18.72. Во время сварки одного стыка нельзя допускать перерыва в работе до заполнения всей разделки стыка. При вынужденных перерывах и по окончании сварки пламя горелки во избежание образования трещин, усадочных раковин и пор следует отводить от расплавленного металла постепенно. В процессе сварки и остывания стыка из низколегированной стали нельзя допускать сквозняков внутри труб, для чего их концы следует закрывать пробками.