Технология механизированной сварки плавящимся электродом

МП с управляемым переносом капель через дуговой промежуток (методами STT, УКП, ВКЗ) реализуется с помощью специализированных источников сварочного тока, обеспечивающих изменение сварочного тока и напряжения по определенному алгоритму. Алгоритм изменения сварочного тока определяет название процесса. Способ предназначен для сварки корневого слоя сварных соединений труб диаметром от 100 до 1220 мм с толщинами стенок от 3 мм, а также заполняющих и облицовочных слоев при сварке соединений с толщиной до 8 мм включительно.

В качестве защитного газа следует применять 100 % углекислый газ высшего сорта по ГОСТ 8050.

Сварка осуществляется способом сверху-вниз на постоянном токе обратной полярности.

Способ сварки может быть использован для выполнения корневого слоя шва при специальных сварочных работах (сварке разнотолщинных соединений, захлестов, соединений труба – фитинг и труба – запорная арматура).

9.5.1 Технология МП методом STT (диаметр свариваемых труб более 100 мм)

9.5.1.1 Расход газа при выполнении сварки должен составлять от 10 до 16 л/мин.

9.5.1.2 Вылет электродной проволоки при сварке должен составлять от 10 до 15 мм. Допускается вылет до 20 мм.

9.5.1.3 В положении от 00:00 до 01:00 (01:30) сварка осуществляется с небольшими поперечными колебаниями без задержки на кромках. В положении от 01:00 (01:30) до 06:00 сварка осуществляется без поперечных колебаний.

9.5.1.4 Режимы сварки корневого слоя шва представлены в таблице 9.27.

9.5.1.5 Значение параметра горячего старта от 1,5 до 3,0 А.

Таблица 9.27 – Режимы сварки корневого слоя шва при МП методом STT проволокой диаметром 1,14 мм

№ п/п	Наименование слоя	Параметры процесса
Скорость подачи проволоки, дюйм/мин	Пиковый ток, А	Базовый ток, А	Длительность заднего фронта импульса
	Корневой	От 90 до 120* От 120 до 160**	От 400 до 420	От 45 до 55
* Для сварки в положении от 12:00 до 1:00. ** Для сварки в положении от 1:00 до 6:00.

9.5.2 Технология МП методом УКП (диаметр свариваемых труб более 100 мм)

9.5.2.1 Расход газа при выполнении сварки должен составлять от 15 до 20 м³/мин.

 

9.5.2.2 Вылет электродной проволоки в процессе сварки должен составлять
от 5 до 10 мм.

9.5.2.3 В положении от 00:00 до 01:00 (01:30) сварка осуществляется с небольшими поперечными колебаниями без задержки на кромках. В положении от 01:00 (01:30) до 06:00 сварка осуществляется без поперечных колебаний.

9.5.2.4 Режимы сварки корневого слоя шва представлены в таблице 9.28.

Таблица 9.28 – Режимы сварки корневого слоя шва МП методом УКП проволокой диаметром 1,14 мм

№ п/п	Наименова-ние слоя	Параметры процесса
Скорость подачи проволоки, мм/с	Пиковый ток, А	Базовый ток, А	Скорость колебаний электрода, мм/с	Время задержки электрода на кромках, с
	Корневой	От 45 до 55	От 250 до 270	От 40 до 60	От 12 до 18	От 0,4 до 0,5
Примечание – Перемещение горелки на спуск от нижнего до потолочного положения совпадает с движением стрелки по циферблату часов начиная от 12:00 до 06:00.

9.5.3 Технология МП методом ВКЗ (диаметр свариваемых труб более 100 мм)

9.5.3.1 Расход газа при выполнении сварки должен составлять от 12 до 16 л/мин.

9.5.3.2 Вылет проволоки должен составлять от 10 до 15 мм. Допускается вылет до 20 мм.

9.5.3.3 В положении от 00:00 до 01:00 сварка осуществляется с небольшими поперечными колебаниями без задержки на кромках. В положении от 01:00 до 06:00 сварка осуществляется без поперечных колебаний. Угол наклона электрода (назад) при сварке корневого шва:

- в положении от 00:00 до 05:00 – от 10° до 30°;

- в положении от 05:00 до 06:00 - от 0° до 10°.

9.5.3.4 Режимы сварки корневого слоя шва представлены в таблице 9.29.

Таблица 9.29 – Режимы сварки корневого слоя шва МП методом ВКЗ проволокой сплошного сечения диаметром 1,14

№ п/п	Наименование слоя	Скорость подачи проволоки, м/мин	Защитный газ, %	Расход газа, л/мин	Род тока, полярность	Напряжение на дуге, В
	Корневой	От 2,8 до 4,7	100 CO2	От 12 до 16	Постоянный, обратная	От 16,5 до 18,5

9.5.4 Технология сварки методом МПС (диаметр свариваемых труб более 325 мм)

9.5.4.1 МПС предназначена для сварки корневого, заполняющих и облицовочного слоев шва стыков труб диаметром от 325 до 1220 мм с толщинами стенок от 6 до 19 мм. Сварка труб с толщиной стенки более 19 мм выполняется в соответствии с требованиями 9.5.6.

9.5.4.2 МПС может быть использована для выполнения заполняющих и облицовочных слоев сварных соединений, в том числе разнотолщинных соединений труб и захлестов (раздел 10).

9.5.4.3 Сварка методом МПС осуществляется способом сверху-вниз на постоянном токе прямой полярности. Перед началом сварки на механизме подачи проволоки следует установить два параметра: скорость подачи проволоки и напряжение на дуге.

9.5.4.4 Перед выполнением первого слоя шва необходимо осуществить тщательную шлифовку корневого слоя (горячего прохода) абразивным кругом до состояния «чистый металл».

9.5.4.5 В связи с неравномерностью заполнения разделки по периметру стыка и ослаблением сечения шва в вертикальном положении перед выполнением облицовочного слоя в положении от 01:00 до 04:30 выполняется дополнительный (корректирующий) слой.

9.5.4.6 Заполняющие и облицовочный слои шва стыков труб с толщинами стенок до 13 мм включительно следует выполнять по методу «слой за один проход».

9.5.4.7 При использовании труб с заводской разделкой кромок при сварке стыков с толщинами стенок более 14 мм слои начиная со второго выполняются по методу «слой за два прохода». При этом ширина каждого прохода слоя не должна превышать 15 мм.

9.5.4.8 Состав оборудования:

- источник питания;

- механизм подачи проволоки;

- сварочная горелка со шлангом и кабелями;

- адаптер.

9.5.4.9 МПС проволокой типа Innershield в стандартную разделку

Вылет проволоки, в зависимости от пространственного положения, должен составлять:

- 20 мм – в положении от 00:00 до 04:30 (05:00);

- от 25 до 30 мм – в положении от 04:30 (05:00) до 06:00 ч.

Угол наклона горелки от перпендикуляра (углом назад), в зависимости от пространственного положения, должен составлять:

- от 25° до 45° в положении от 00:00 до 04:30 (05:00);

- от 25° до 0° в положении от 04:30 (05:00) до 05:30;

- от 5° до 10° углом вперед в положении от 05:30 до 06:00.

 

Режимы при сварке в стандартную заводскую разделку проволокой диаметром 1,7 и 2,0 мм приведены в таблице 9.30.

Таблица 9.30 – Режимы при сварке в стандартную заводскую разделку методом МПС

№ п/п	Наименование слоя	Диаметр проволоки, мм
1,7	2,0
Скорость подачи проволоки, дюйм/мин	Напряжение, В	Скорость подачи проволоки, дюйм/мин	Напряже-ние, В
	Горячий проход
	Заполняющие
	Корректирующий
	Облицовочный

Минимальное количество слоев шва в зависимости от толщины стенки трубы приведено в таблицах 9.31.

Таблица 9.31 – Минимальное количество слоев шва в зависимости от толщины стенки трубы при МПС

№ п/п	Толщина стенки, мм	Наименование слоя
Заполняющие	Облицовочный
	Более 6 до 10 мм включ.
	Более 10 до 12 мм включ.
	Более 12 до 16 мм включ.
	Более 16 до 19 мм включ.

9.5.4.10 Сварка в специальную узкую разделку кромок

Для выполнения сварки корневого слоя шва, заполняющих и облицовочного (облицовочных) слоев шва сварных соединений труб с толщинами стенок от 14 до 22 мм диаметром от 1020 до 1220 мм класса прочности от К55 включительно до К60 МПС в специальную разделку кромок.

В состав оборудования входят:

- СПК;

- источник питания;

- механизм подачи проволоки;

- сварочная горелка со шлангом и кабелями.

Подготовка кромок производится в соответствии требованиями, приведенными на рисунке 9.16.

Рисунок 9.16 – Форма специальной узкой разделки кромок

Сварка корневого слоя шва выполняется самозащитной порошковой проволокой типа E71T-GS по AWS A5.29 [10] или аналогом по ГОСТ 26271 диаметром 1,7 (1,6) мм.

При наличии недопустимых дефектов корневого слоя шва выполнить подварку ручной дуговой сваркой электродами с основным видом покрытия.

Сварка заполняющих слоев шва самозащитной порошковой проволокой типа E81T8 по AWS A5.29 [10] аналогом по ГОСТ 26271 диаметром 2,0 мм выполняется по методу «слой за один проход».

Сварка облицовочного слоя шва выполняется самозащитной порошковой проволокой типа E81T8 по AWS A5.29 [10] аналогом по ГОСТ 26271 диаметром 2,0 мм по методу «слой за один проход» для труб с толщинами стенок до 19 мм и «слой за два прохода» для труб с толщинами от 20 до 22 мм.

Режимы сварки при использовании специальной узкой разделки кромок приведены в таблице 9.32.

Таблица 9.32 – Режимы сварки методом МПС в специальную узкую разделку кромок

№ п/п	Наименование слоя	Диаметр проволоки, мм
1,7	2,0
Скорость подачи проволоки, см/мин (дюйм/мин)	Напряжение,В	Скорость подачи проволоки, см/мин (дюйм/мин)	Напряжение, В
	Корневой слой	178/203 (70/80)	15/16	-	-
	Подварочный слой	228/254 (90/100)	18/19	-	-
	Горячий проход	-	-	228/254 (90/100)	19/20
	Заполняющие	-	-	228/254 (90/100)	19/20
	Корректирующий, облицовочный	-	-	178/203 (70/80)	17/18

Минимальное количество слоев шва в зависимости от толщины стенки трубы приведено в таблице 9.33.

 

 

Таблица 9.33 – Минимальное количество слоев при сварке стыков со специальной узкой разделкой кромок методом МПС

№ п/п	Толщина стенки, мм	Наименование слоя
Заполняющие	Корректирующий	Облицовочный
	От 14 до 16 мм включ.
	Более 16 до 18 мм включ.
	Более 18 до 20 мм включ.
	Более 20 до 22 мм включ.

9.5.5 Технология сварки методом МПИ (диаметр свариваемых труб более 159 мм)

9.5.5.1 МПИ предназначена для сварки заполняющих и облицовочного слоев шва стыков труб диаметром от 159 до 1220 мм с толщинами стенок от 5,0 до 32,0 мм.

9.5.5.2 Рекомендуемые режимы сварки методом МПИ проволокой диаметром 1,2 мм приведены в таблице 9.34.

Таблица 9.34 – Рекомендуемые параметры режимов сварки методом МПИ проволокой диаметром 1,2 мм

№ п/п	Параметры	Наименование слоя шва
Первый заполняющий (горячий проход)	Последующие заполняющие	Облицовочный
	Направление сварки	На спуск/на подъем	На подъем	На подъем
	Скорость подачи проволоки, м/мин	От 5 до 6,5*	От 4,5 до 7*	От 4,0 до 6,5*
	Род тока, полярность	Постоянный; обратная
	Сила тока, А	От 180 до 190	От 210 до 220	От 170 до 200
	Напряжение на дуге, В	От 21 до 23	От 22 до 24	От 21 до 23
	Вылет проволоки, мм	От 8 до 12	От 8 до 12	От 8 до 12
	Расход газа, л/мин.	От 30 до 40	От 30 до 40	От 30 до 40
* При сварке в положении от 04:30 до 06:00 скорость подачи сварочной проволоки может быть снижена до 2,5 – 3,0 м/мин. Примечание – Параметры режимов сварки могут быть откорректированы при подготовке к производственной аттестации технологии сварки. При проведении производственной аттестации технологии сварки все параметры режимов сварки должны быть зафиксированы и при положительных результатах производственной аттестации внесены в операционную технологическую карту сборки и сварки.

9.5.5.3 Рекомендуемый вылет сварочной проволоки от 8 до 16 мм. Допускается вылет сварочной проволоки до 20 мм.

9.5.5.4 МПИ заполняющих и облицовочного слоев шва выполняется на постоянном токе обратной полярности. Направление сварки – на подъем, при этом первый заполняющий слой шва (горячий проход) может выполняться на спуск.

9.5.5.5 Возбуждение дуги должно проводиться только на кромках свариваемых элементов или ранее выполненном сварном шве. Для предотвращения образования пор обрыв дуги следует проводить на одной из свариваемых кромок.

9.5.5.1 Количество операторов, одновременно выполняющих сварку корневого слоя шва, должно быть не менее двух для сварных соединений диаметром более 530 мм.

9.5.5.2 Начальный и конечный участок каждого прохода следует обработать механическим способом (абразивным кругом) для обеспечения плавного перехода для возобновления сварки.

9.5.5.3 После завершения сварка заполняющих слоев шва выполняется облицовочный слой шва. Амплитуда колебаний мундштука сварочной горелки при сварке облицовочного слоя шва должна обеспечивать необходимую величину перекрытия свариваемых кромок труб на величину от 1,0 до 2,5 мм включительно.

9.5.5.4 При выполнении заполняющих слоев шва сварку следует выполнять от кромки до кромки за один проход, при превышении ширины раскрытия кромок более чем на 14 мм, сварку следует выполнять за несколько проходов. Ширина каждого валика заполняющих и облицовочного слоев шва не должна превышать 14 мм.