Сварочная дуга – мощный длительный электрический дуговой разряд в газах окружающей среды и парах материалов и электродов.

СВАРОЧНО-МОНТАЖНЫЕ РАБОТЫ.

Виды сварки

 

Разработка дуговой сварки обусловлено открытием электрической дуги в 1802 году русским физиком В.В.Петровым. Впервые для соединения металлических частей с помощью электрической дуги горящей между неплавящимся угольным электродом и свариваемым изделием, было осуществлено Н.Н.Бенардосом в 1882 году. При необходимости в сварочную ванну дополнительно подавался присадочный материал. В 1888 году русский инженер Н.Г.Славянов усовершенствовал процесс, заменив неплавящийся угольный электрод на плавящийся металлический. Тем самым было достигнуто объединение функций электрода для существования дугового разряда и присадочного металла для образования ванны. Предложенные Н.Н.Бенардосом и Н.Г.Славяновым способы дуговой сварки неплавящимся и плавящимся электродами легли в основу разработки наиболее распространённых современных способов дуговой сварки.

Дальнейшее совершенствование дуговой сварки шло по двум направлениям:

1. Изыскание средств защиты и обработки расплавленного металла сварочного шва.

2. Механизация и автоматизация процесса.

В соответствии с ГОСТ 2601-74 сварка определяется как процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве или пластическом деформировании или совместным действием того и другого.

Неразъёмные соединения, выполненные с помощью сварки, называют сварными соединениями. Чаще всего с помощью сварки соединяют детали из металлов. Однако сварные соединения применяют и для деталей из неметаллов – пластмасс, керамик или их сочетаний.

При выполнении соединений различают два вида сварки: плавлением и давлением. При сварке плавлением детали по соединяемым кромкам оплавляют под действием источника нагрева. Оплавленные поверхности кромок покрываются расплавленным металлом, который, сливаясь в общий объём, образует жидкую сварочную ванну. При охлаждении сварочной ванны жидкий металл затвердевает и образует сварной шов. Шов может быть образован или только за счёт расплавления металла свариваемых кромок, или за счёт их и дополнительного введения в сварочную ванну расплавляемой присадки.

Сущность сварки давлением состоит в непрерывном или прерывистом совместном пластическом деформировании материала по кромкам свариваемых деталей. Благодаря пластической деформации и течению металла облегчается установление межатомных связей соединяемых частей. Для ускорения процесса применяют сварку давлением с нагревом. В некоторых способах сварки давлением нагрев может производиться до оплавления металла свариваемых поверхностей.

 

 

Природа сварочной дуги

Электрическая дуга, используемая для сварки металлов, называют сварочной дугой. Дуга является частью электрической сварочной цепи, и на ней происходит падение напряжения. При сварке на постоянном токе электрод, подсоединённый к положительному полюсу источника питания дуги, называют анодом, а к отрицательному – катодом.

Сварочная дуга – мощный длительный электрический дуговой разряд в газах окружающей среды и парах материалов и электродов.

Дуга не подчиняется закону Ома. При замыкании электрода на изделии отрицательно заряженные ионы под действием электрического тока сносятся с поверхности.

Промежуток между электродами называют областью дугового разряда или дуговым промежутком. Длину дугового промежутка называют длиной дуги.

В столбе дуги заряженные частицы – электроны и ионы,  взаимодействуя с нейтральными атомами газовой среды, заряжают их. Процесс образования заряженных частиц газа называют ионизацией, а сам газ – ионизованным.

Классификация видов сварки.

Всё многообразие видов сварки можно разделить на классы, подклассы, методы, способы механизации.

 

 

класс	плавлением	давлением
подкласс	термическая	механическая	термомеханическая
методы	дуговая	холодная	газопрессовая
	газовая	взрывом	дугопрессовая
	литейная	трением	контактная
	термитная	ультразвуком	термитно-прессовая
	сопротивлением		индукционная
	электронно-лучевая		кузнечная
	лазерная		Литейная с последующим обжигом кромок

 

Способы (степень механизации процесса)

 

Ручная

Механизированная

Автоматизированная

Автоматическая

 

Сварка плавлением

 

лазерная
электронно-лучевая
сопротивлением	электрошлаковая
термитная
дуговая	в защитном газе	в инертном газе		плавящимся электродом
				не плавящимся электродом
		в активном газе		с Н2
				с СО2	с принудительным формирования шва
					с защитным газом СО2
				С газовой смесью
	закрытой дугой	под флюсом
		лежачим электродом
		вращающейся дугой
	открытой дугой	угольным электродом
		плавящимся электродом
литейная
газовая

 

 

Сварка давлением.

ультразвуковая
индукционная	токами высокой частоты
	токами средней частоты
	вращающимся трансформатором
холодная
кузнечная
литейная с последующим обжатием кромок
контактная	стыковая	стыковая оплавлением
		стыковая сопротивлением
	точечная и шовная	шовная
		рельефная
		точечная
газопрессовая
термитно-прессовая
дугопрессовая	ударная конденсаторная
	вращающейся дугой
	приварка болтов
трением
взрывом

                                                                          

 

 

В качестве защиты сварочной ванны могут быть использованы следующие газ или их смеси. Из активных газов: углекислый газ (СО₂), азот (N₂), водород (Н₂), водяной пар (Н₂О), из инертных газов: аргон, гелий.

Основы металлургических процессов при сварке.

По своей природе сварка металлургический процесс, характеризующий теми физико-химическими процессами, которые протекают в сварочной зоне. Они определяются взаимодействием расплавленного металла со сварочными флюсами, шлаками и газами, а также охлаждением и кристаллизацией металла шва и превращениями основного металла в зоне термического влияния. Однако в отличие от общей металлургии условия протекания металлургических процессов при сварке отличаются рядом особенностей, влияющих как на ход их развития, так и на получаемые результаты. Такими особенностями являются:

1.Малый объём сварочной ванны и в то же время достаточно большие относительные количества реагирующих фаз в ней.

2.Высокие температуры в различных областях сварочной зоны и большой перегрев расплава в ванне.

3.Движение жидкого металла, интенсивное перемешивание расплавленных продуктов и их непрерывное обновление, и обмен в сварочной ванне.

4.Высокие скорости охлаждения и кристаллизации наплавленного металла.

Протекание процессов происходит с большой скоростью и создаются условия, препятствующие полному очищению металла шва от различных неметаллических включений, оксидов и газов, которые из-за быстрого затвердевания расплава не успевают выходить на поверхность сварочной ванны и удаляться в шлак.

Имеющие место металлургические процессы связаны с протеканием определённых химических реакций, в результате которых может происходить окисление или раскисление металла шва, легирование его определёнными элементами, растворение и выделение в шве газов и др. Все это ведёт как к улучшению, так и к ухудшению свойств металла шва. Это определяется не только составом присадочного и основного металла, но и в значительной степени зависит от характера и интенсивности реакций, протекающих в процессе сварки.

В результате получаем в структуре шва:

1.Геометрическую неоднородность.

2.Структурную неоднородность.

3.Химическую неоднородность.

Свариваемость металлов.

 

Свариваемость – способность материалов образовывать неразъёмные сварные соединения. Различают понятия физической и технологической свариваемости. Физическая свариваемость – способность образовывать монолитное неразъёмное соединение с установлением в нём химических связей. Такой способностью обладают практически все металлы и большинство их сочетаний. Способность образовывать соединения с требуемыми свойствами под воздействием конкретных условий сварки и определяет технологическая свариваемость.

Основными показателями свариваемости металлов и их сплавов являются окисляемость металла в условиях сварки, сопротивляемость образованию горячих и холодных трещин, чувствительность металла к тепловому воздействию сварки, к образованию пор, соответствие свойств сварного соединения заданным эксплуатационным требованиям.

Наибольшее влияние на свариваемость сталей оказывает углерод. С увеличением содержания углерода, а также ряда других легирующих элементов свариваемость сталей ухудшается. Для сварных конструкций в основном применяют конструкционные низкоуглеродистые, низколегированные, а также легированные стали.

Главными трудностями при сварке этих сталей являются, склонность к горячим трещинам, чувствительность к закаливаемости и образованию холодных трещин, обеспечение равнопрочности сварных соединений. Чем выше содержание углерода в стали, тем больше опасность трещинообразования, труднее обеспечить равномерность свойств в сварном соединении. Ориентировочным количественным показателем свариваемости стали, известного химического состава, является эквивалентное содержание углерода, определяемое по формуле:

 

 

= , где содержание углерода и легирующих элементов (марганец, кремний, молибден, ванадий, никель, кальций) берётся в процентах. В зависимости от эквивалентного содержания углерода и связанного с этим склонности к закалке и образованию трещин стали по свариваемости делят на четыре группы:

 

1. Хорошо                     С_э≤ 0,25%

2. Удовлетворительно   С_э (0,25-0,35)%

3. Ограниченно             С_э (0,36-0,45)%

4. Плохо свариваемые  С_э > 0,45%

 

 

Эквивалент углерода низкоуглеродистых и низколегированных сталей (), согласно РД 558 – 97, рассчитывается по формуле:

 

        ,

 

не должен превышать 0,46, где , , , , , , , , ,  -содержание (% от массы) в составе металла трубной стали соответственно углерода, марганца, хрома, молибдена, ванадия, титана, ниобия, меди, никеля, бора.

 

По значениям определяют необходимость и температуру предварительного подогрева металла перед сваркой.

 

Значение эквивалента углерода  указывается в технических условиях на поставку труб (максимальные значения), в сертификатах на трубы (физические значения), а также могут быть замаркиркированы непосредственно на трубах.

 

 

	Углеродистые	Конструкционные и легированные
Хорошо	Ст1;Ст2;Ст3;Ст4;сталь10;20;12кп;16кп;;20кп	15Г;20Г;15ХМ;10ХСНД;15ХГСНД;
Удовлетворительно	Ст5;сталь30;35	12ХН2;14Х2МР;20ХН;20ХГСА;25ХГСА;30ХМ
Ограниченно	Ст6;сталь40;45;50	35Г;45Г;45Х;30ХГСА;30ХГСМ
Плохая	Сталь65;70;80;У7;У8;У9;У10	50Г;8Х3;45ХН3МФА;8Х3;5ХНТ

 

 

Алюминий – Ю; Азот – А; Бор – Р; Ванадий – Ф; Вольфрам – В; Кремний – С; Хром – Х; Кобальт – К; Марганец – Г; Медь – Д; Молибден – М; Никель – Н; Ниобий – Б; Титан – Т; Цирконий – Ц.

Другими характеристиками механических свойств стали являются относительное удлинение и ударная вязкость. Относительное удлинение – это отношение временного сопротивления разрыву(σ_вр) стали к пределу текучести(σ_т). Если:

 

σ_т/σ_вр < 0,75% - углеродистые стали;

σ_т/σ_вр 0,8% - низколегированные нормализованные стали;

σ_т/σ_вр 0,85% - дисперсионно твёрдые, нормализованные термически упрочнённые;

σ_т/σ_вр 0,9% - стали контролируемой прокатки.

 

 

Сварочные материалы.

 

 

Сварочными материалами называют, материалы, обеспечивающие возможность протекания сварочных процессов и получения качественных сварных соединений. К ним относятся присадочные металлы, покрытые электроды, флюсы, защитные газы и некоторые другие.

Роль присадочных материалов заключается не только в получении необходимой геометрии шва, но и в обеспечении высоких эксплуатационных характеристик при минимальной склонности к образованию дефектов. Присадочные материалы разрабатывают применительно к конкретным группам свариваемых металлов и сплавов или даже к их отдельным маркам. Перед сваркой они должны проходить тщательную очистку поверхности от различных загрязнений, оксидов, жировых пятен и т.д. Промышленность выпускает присадочные материалы для сварки сталей, чугуна, алюминия, меди, титана и их сплавов. Наиболее распространенным присадочным материалом для сварки сталей является сварочная проволока сплошного сечения по ГОСТ 2246-70, диаметрами 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0;10,0; 12,0, марок Св-08; Св-08А; Св-08ГА; Св-10Г2; Св-08ГС; Св-08Г2С; Св-18ХГС; Св-12Х13; Св-06Х19Н9Т; Св-10Х16Н25АМ6. наплавочная проволока по ГОСТ 10543-75 диаметром от 0,3 до 8,0мм марок Нп-25; Нп-30; Нп-10Г; Нп-50Г; Нп-30ХГСА и др. Порошковая проволока ПП-АН1; ПП-АН3; ПП-АН6 и др.

Для защиты сварочной ванны от влияния окружающей атмосферы применяют различные флюсы, способствующие образованию шлаков, газов. По способу изготовления их разделяют на плавленые и неплавленные. Плавленный флюс получают сплавлением его составляющих, а неплавленный флюс представляет собой механическую смесь порошкообразных материалов, замешанную на определённом связующем, на пример жидком стекле.

В настоящее время преимущественно применяют плавленые флюсы, которые имеют высокие технологические свойства (защита, формирование, отделимость шлаковой корки и др.) и малую стоимость. Различают по содержанию в них оксидов кремния – высококремнистые (до 40-50% SiO₂), низкокремнистые (до 35% SiO₂) и бескремнистые; по содержанию оксида марганца – высокомарганцовистые (более 30% MnO), среднемарганцовистые (от 15 до 30% MnO) и низкомарганцовистые.

Для изготовления флюсов используют руды, кварцевый песок, рутил, каолин, мрамор, фтористые и хлористые соли и другие компоненты. Наиболее распространены флюсы марок АН-348А, ОСЦ-45, АН-20, АН-26, АН-15М и др.

 

Режим прокалки флюсов

 

 

#G0Марка флюса	Температура прокалки флюса, ° С	Время выдержки, ч
АН-348А	200-300	1,5
АН-47	300-350	1,5
АН-ВС	300-350	1,5
ФЦ-16	400-500	3,0-3,5

 

Для ручной дуговой сварки сталей широко применяются плавящиеся металлические электроды в виде стержней длиной до 450мм из сварочной проволоки с нанесённым на них слоем покрытия, обеспечивающим устойчивое горение дуги, защиту от вредного воздействия воздуха и металлургическую обработку сварочной ванны. В покрытие входят следующие компоненты:

газообразующие – неорганические вещества (мрамор CaCO₃, магнезит MrCO₃ )  и органические вещества (крахмал, декстрин);

ионизирующие или стабилизирующие – различные соединения, в состав которых входят калий, натрий, кальций (мел, полевой шпат, гранит и др.);

шлакообразующие, составляющие основу покрытия, - обычно руды (марганцевая, титановая), минералы (ильменитовый и рутиловый концентраты, полевой шпат, кремнезём, гранит, плавиковый шпат и др.);

легирующие элементы и элементы раскислители – кремний, марганец, титан и др., используемые в виде сплавов этих элементов с железом, так называемые ферросплавы;

связующие компоненты – водные растворы силикатов натрия и калия, называемые жидким стеклом.

Для повышения производительности сварки в покрытия добавляют железный порошок до 60% массы покрытия.

Металлические электроды для дуговой сварки сталей изготавливают в соответствии с ГОСТ 9466-75, предусматривающим следующую классификацию:

по назначению – для сварки углеродистых, низколегированных, легированных и высоколегированных сталей, а также для наплавки поверхностных слоёв с особыми свойствами;

по виду покрытия – с кислым покрытием, основным, целлюлозным, рутиловым и смешанного типа.

Кислый характер шлаков определяется коэффициентом процентного содержания элементов.

                                                       если К_К > 1 – покрытие кислое

=               К_К < 1 – покрытие основное

 

Кислые покрытия (электроды АНО-2, СМ-5 и др.) состоят в основном из оксидов железа и марганца (руды), кремнезёма, ферромарганца. Они технологичны, однако наличие оксидов Mn делает их токсичными. Имеют повышенное разбрызгивание, стойки к пористости, низкая пластичность металла шва, высокая стабильность.

 Рутиловые покрытия (электроды АНО-3, АНО-4, ОЗС-3, ОЗС-4, ОЗС-6, МР-3, МР-4 и др.) имеют в своём составе преобладающее количество рутила NiO₂. Такие покрытия менее вредны для дыхательных органов сварщика, чем другие. Дают устойчивое горение, стойкое горение дуги по ржавчине. Высокое формирование шва.

Целлюлозные покрытия (электроды ВСЦ-1, ВСЦ-2, ВСЦ-4, ОЗЦ-1, Фокс-Цель, Кобе 6010 и др.) состоят из целлюлозы, органической смолы, ферросплавов, талька и др. Эти покрытия удобны для сварки в любом положении в пространстве, но дают наплавленный металл пониженной пластичности. Высокая проплавляемость, малое количество шлака, низкое разбрызгивание жидкого металла, высокая стабильность горения дуги, поэтому применяется для выполнения корневых швов, но нельзя применять для закаливающихся сталей.

 

 

Применение сварочных электродов с целлюлозным покрытием

 

 

#G0Назначение (технологический слой)	Нормативная прочность труб, МПа (кгс/мм )	Марка электрода	Диаметр, мм	Тип по ГОСТ (AWS)	Толщина стенки S, мм
Сварка первого корневого слоя	До 588 (60)	ВСЦ 4	3,0; 3,25	Э42	5-8
шва		Фокс-Цель	3,25; 4,0	(Е6010)	6-21
		КОБЕ-6010	4,0	(Е6010)	6-21
		Пайпвелд-6010	4,0	(Е6010)	6-21
		ВСЦ 4А	3,0; 3,25	Э50	5-8
	539-637 (55-65) включительно	КОБЕ-7010	3,0; 3,25; 4,0	(Е7010)	5-8
		Пайпвелд-7010	4,0	(Е7010)	6-21
Сварка второго слоя ("горячего	До 588 (60)	ВСЦ 4	3,0; 3,25	Э42	5-8
прохода")		Фокс-Цель	3,25; 4,0	(Е6010)	5-21
		КОБЕ-6010	4,0	(Е6010)	10-21
		Пайпвелд-6010	4,0	(Е6010)	10-21
		ВСЦ 4А	4,0	Э50	10-21
	539-588 (55-60) включительно	Фокс-Цель Мо	4,0	(Е7010-А1)	6-21
		КОБЕ-8010	4,0	Э55	6-21
		Пайпвелд-7010	4,0	(Е7010-G)	6-21

    

    

Основные покрытия (электроды УОНИ-13/45, ОЗС-2, ДСК-50, ОК53.70, ЛБ52У, ОК48 и др.) не содержат оксидов железа и марганца. Металл шва, выполненный такими электродами, обладает большой пластичностью, большая чувствительность к влажности, стартовая пористость, относительно низкая стабильность горения дуги. Варятся обратной полярностью тока. Перед употреблением обязательная прокалка при 350°C в течение не менее 2 часов и хранение после прокалки только в сушильных шкафах. Повторная прокалка не более трёх раз. Электроды с основным покрытием способствуют удалению водорода из шлаковой ванны.

 

 

Применение сварочных электродов с основным покрытием

 

 

#G0Назначение (технологический слой)	Нормативная прочность труб, МПа (кгс/мм )	Марка электрода*	Диаметр, мм	Тип по ГОСТ (AWS**)
1	2	3	4	5
	До 490 (50) включительно	УОНИ 13/45	2,5; 3,0	Э42А
		ОК 53.70	2,5; 3,25	(Е7016-1)
		УОНИ 13/55	2,5; 3,0	Э50А
Сварка корневого слоя шва,		ЛБ-52У	2,6; 3,2	(Е7016)
ремонт корневого слоя,	До 588 (60) включительно	Фокс ЕВ50	2,5; 3,25	(Е7018)
подварка шва изнутри трубы		ОК 48.04	2,5; 3,25	(Е7018)
		ОК 53.70	2,5; 3,25	(Е7016-1)
		Фирма 5520Р	2,5; 3,2	(Е7016-1)
	До 635 (65) включительно	ЛБ-52У	2,6; 3,2	(Е7016)
	До 431(44) включительно	УОНИ 13/45	3,0; 4,0	Э42А
.		ОК 53.70	3,25; 4,0	(Е7016-1)
	До 510 (52) включительно	ОК 73.80	3,25; 4,0	Э46А
		Грюн К52В	3,25; 4,0	(Е7016-1)
Сварка заполняющих и облицовочного слоев,		УОНИ 13/55	3,0; 4,0	Э50А
ремонт швов		ОК 53.70	3,25; 4,0	(Е7016-1)
		ОК 48.04	3,0; 4,0	(Е7018)
	До 530 (54)	АСБ-255	4,0	(Е7018)
		АСБ-268	4,0	(Е7016)
		Фирма 5520Р	3,25; 4,0	(Е7016-1)
		Линкольн 16П	3,2; 4,0	(Е7018)
		Филарк 76С	4,0	(Е7018-1)
		Шварц-3К Мод	3,25; 4,0	(Е8016)
		Кессель 5520-Мо	3,25; 4,0	(Е8018-А1)
Сварка заполняющих и облицовочного слоев,	539-588 (55-60) включительно	ВСФ-65у	3,0; 4,0	Э60
ремонт швов		Филарк 88С	4,0	(Е8016-G)
		ЛБ-62Д	4,0	(Е9018-G)
		ОК 74.70	3.25; 4.0	(Е8016-Д3)
	588-637 (60-65)	ЛБ-65Д	4,0	(Е9018-G)
		ОК 74.78	4,0	(Е9018-Д1)

 

* - Требования к переаттестации см. п. 4.2.6

 

** АWS - Американский стандарт по сварочным материалам

 

    

Режим прокалки (просушки) электродов

 

#G0Тип электрода	Вид покрытия	Температура прокалки,° С	Время выдержки, ч
Э42А	Основной	250-300	1,0
Э50А	Основной	250-300	1,0
Э60, Э70	Основной	300-350	1,5
Э42, Э50	Целлюлозный	60-100	1,0

 

СaF₂+H₂O → CaO+HF↑

CaF₂+SiO₂ →CaSiO₂+SiF₄↑ SiF₄+H → SiF+HF↑

По толщине покрытия в зависимости от отношения диаметра электрода D к диаметру стального стержня d различают электроды с тонким покрытием (D/d ≤ 1,2), средним (1,2≤ D/d ≤ 1,45), толстым (1,45 ≤ D/d ≤ 1,8) и особо толстым (D/d > 1,8).

По допустимым основным положениям сварки покрытые электроды делятся на группы: 1 – для всех положений, 2 – для всех положений, кроме вертикального сверху вниз, 3 – для нижнего вертикального снизу вверх, горизонтального на вертикальной плоскости, 4 – для нижнего и нижнего в «лодочку». Разделяют электроды для сварки на переменном и постоянном токе прямой и обратной полярности. Электроды выпускаются диаметром металлического стержня от 1,6 до 12мм и длиной от 150 до 450мм. Условное обозначение типа электрода расшифровывается таким образом: буква Э – электрод, стоящее за ней число – временное сопротивление на разрыв металла шва. Приведём схему обозначения покрытых электродов:

 

1 – тип электрода Э 42, Э 42А, Э50, Э55, Э60, Э65

Э-06Х18Н9 – по хим. составу;

2 – марка электрода УОНИ 13/45, УОНИ 13/55, несёт информацию о разработчике;

3 – диаметр электрода;

4 – назначение электрода;

У – сварка углеродистых сталей; Л – легированные стали; Т – теплоустойчивые стали; В – высоколегированные стали; Н – наплавка.

5 – по толщине покрытия

М – малопокрытые; С – среднепокрытые; Д – толстопокрытые; Г – особо толстые

6 – категория качества;

7 – набор свойств, которые оговариваются в соответствии с стандартом;

8 – вид покрытия;

А – кислое покрытие; Б – основное покрытие; Ц – целлюлозное; Р – рутиловое; П – прочие покрытия;

9 – Допустимые пространственные положения сварки;

10 – Род и полярность тока;

 0; 3; 6; 9 – обратная полярность

 1; 4; 7 – любая полярность

 2; 5; 8 – прямая полярность

11 и 12 – стандарт на электроды;

 11 – ГОСТ 9466-75

12 – ГОСТ 9467-75; ГОСТ10052-75; ГОСТ10051-75

 

Требования, предъявляемые к электродам

 

1.Электроды должны обеспечивать получение сплошного плотного шва;

2.Обеспечивать получение сварного шва без горячих и холодных трещин;

3.Дополнительно обеспечивать эксплуатационную прочность;

4.Обеспечивать получение специальных свойств;

5.Обеспечивать технологичность;

6.Обеспечивать санитарно-гигиенические условия труда.

 

 

Виды сварных соединений при ручной сварке

 

#G0Позиция	Тип разделки кромок, вид сварного соединения	Характеристика
1	2	3
а)		Разделка кромок труб при толщине стенки S = 4-37 мм "V"-образная
б)		Разделка кромок с двойным скосом:   В = 7 мм (при S = 15-19 мм)   В = 8 мм (при S = 19-21,5 мм)   В = 10 мм (при S = 21,5-26 мм)   В = 12 мм (при S = 26-32 мм)
в)		Соединение труб с различными кромками
г)		Соединение труб при разнотолщинности   S>S   h<2,5 мм при S<12 мм,   H<3,0 мм при S>1 2 мм
д)		Соединение труб с запорной арматурой, деталями S  1,5S (оптимальное);   S <2,0S (допускается);   : 20° min, 30° max
ж)		Соединение трубы с деталями   S 1,5S (оптимальное);   S 2,0S (допускается);   : 20° min, 30° max
з)		Соединение труб с деталями   S 1,5S;   : 20° min, 30° max
и)		Внутренняя подварка   - ремонтная:   g = 1-3 мм   В = 8-10 мм   - технологическая:   g = 2-3 мм   В = 9-12 мм
к)		Горизонтальный стык   В 10 мм,   h = 2-3 мм
л)		Присоединение штуцера /1/: размеры S , е, g - указываются в проектной документации

 

Забоины и задиры фасок глубиной до 5,0 мм ремонтируются сваркой с применением электродов с основным покрытием.

 

Новые трубы аварийного запаса, имеющие царапины, риски и задиры глубиной более 5% от толщины стенки, вмятины глубиной, превышающей 3,5% от диаметра трубы, или забоины и задиры фасок глубиной более 5,0 мм ремонту не подлежат, а дефектные участки труб отрезают.

 

Сборку под сварку труб диаметром 530 мм и более рекомендуется осуществлять с помощью внутренних центраторов. Применять наружные центраторы следует при сборке захлестов, кривых вставок, при присоединении арматуры, где применение внутренних центраторов затруднено. В случае невозможности сборки при помощи центраторов разрешается сборка при помощи струбцин с приваркой к инвентарным хомутам. Приварка струбцин к телу трубы запрещается.

 

 

Режимы сварки (сила тока, А) при ремонте дефектов

 

#G0Вид шва (слой)	Диаметр электрода, мм
	2,5	3,0-3,25	4,0
Первый наплавочный слой, контурный шов	75-90	100-120	-
Заполняющие, облицовочный	-	100-120	140-160

    

Режим сварки стыков труб

 

#G0Диаметр электрода, мм	Сила сварочного тока, А
	нижнее	вертикальное	потолочное
	Электроды с основным покрытием
2,5	60-90	50-80	40-70
3,0-3,25	90-130	80-120	90-110
4,0	140-180	110-170	150-180
	Электроды с целлюлозным покрытием
3,0-3,25	90-110	90-110	80-110
4,0 (первый слой)	120-160	120-160	100-140
4,0 ("горячий проход")	150-180	150-170	140-170

 

 

Рекомендуемая величина зазора между кромками труб

 

#G0Способ сварки, тип электрода	Диаметр электрода, мм	Величина зазора при толщине стенки трубы, мм
		до 8	8-10	10 (и более)
Ручная, электродами с основным покрытием	2,5-3,25	2,0-3,0	2,5-3,5	3,0-3,5
Ручная, электродами с целлюлозным покрытием	3,0-4,0	1,5-2,0	1,5-2,5	1,5-2,5

    

 

При сборке труб на наружных центраторах собранные стыки должны быть прихвачены сваркой равномерно по периметру. Количество и размеры прихваток в зависимости от диаметра трубы приведены в таблице. К качеству прихваток предъявляются такие же требования, как и к основному сварному шву.

 

 

Количество и размеры прихваток

 

 

#G0Диаметр трубы, мм	Ориентировочное количество прихваток  (не менее)	Длина прихваток, мм  (не менее)
До 426	2	30-50
530-1020	3	60-100
1220-1420	4	100-200

 

 

Количество слоев шва при ручной сварке стыков труб

 

 

#G0Толщина стенки трубы, мм	Количество слоев шва при сварке корневого слоя электродами с разными видами покрытия
	с основными	с целлюлозными
до 10	3	2
10-15	4	3
15-20	5	4
20-25	6	5

 

 

 

 

Предварительный подогрев металла перед сваркой

 

 

#G0Нормативный предел прочности трубы, (кгс/мм )	Толщина стенки	Температура и условия подогрева
До 509 (52) включительно	До 12 мм включительно	До 100° С при температуре воздуха - 20° С и ниже
	Свыше 12 мм до 20 мм	До 100° С при отрицательных температурах воздуха
Свыше 509 (52) до 558 (57) включительно	7-9 мм	До 100° С при отрицательных температурах воздуха
Свыше 509 (52) до 588 (60) включительно	9,5-14,0 мм	До 100° С при любой температуре воздуха
	14,5-20,0 мм	До 150° С при любой температуре воздуха

 

 

 При сборке стыков труб величина наружного смещения кромок не должна превышать 20% от толщины стенки трубы, но быть не более 3,0 мм. Для бесшовных труб внутреннее смещение кромок должно быть < 2,0 мм, местное - до 3,0 мм на длине L< 100 мм.

 

 Непосредственное соединение на трассе разнотолщинных труб одинаковых диаметров (или труб с деталями) допускается при условии:

 

- если разность толщин стенок не превышает 2,5 мм для толщин до 12 мм включительно;

 

- если разность толщин не превышает 3,0 мм для толщин стенок труб более 12 мм (табл. 1.8).

 

Соединение труб с большей разностью толщин стенок осуществляется путем вварки переходного кольца или вставок промежуточной толщины, длина которых должна быть не менее 250 мм.

 

 Заводские продольные односторонние сварные швы труб при сборке стык