Правильная подготовка металла под сварку

  • 07 декабря
  • 92 просмотров
  • комментариев
  • 29 рейтинг
Оглавление: [скрыть]
  • Правка металла и нарезка деталей
  • Зачистка деталей: нюансы
  • Подготовка кромок под сварку
  • Гибка металла: рекомендации
  • Основные требования к сборке конструкции перед сваркой деталей

Прежде чем сваривать металлические поверхности, их нужно хорошо зачистить. Подготовка металла под сварку — это наиболее важный этап, качественное выполнение которого позволит получить прочный, надежный шов.

Ржавые металлические трубы

Во избежание дефектов шва, металлические предметы перед сваркой необходимо тщательно очищать от ржавчины и грязи.

При соприкосновении с воздухом металл реагирует с кислородом, образуя окислы. Появляется ржавчина и другие загрязнения, которые приводят к образованию различных дефектов шва. Попадание масла, окалины, влаги на место сварки также нежелательно. Кроме того, для плотного соприкосновения листов металла их нужно предварительно выправить, если это требуется. Наконец, необходима разметка деталей, нарезка и подготовка кромок листа под последующую сварку закладных деталей и других соединений.

Правка металла и нарезка деталей

Править металл можно с применением специальных валов, предназначенных для этого, либо вручную. Для ручной правки необходима кувалда или пресс. Она выполняется на правильных плитах из чугуна или стали. На прессах же выравниваются швеллеры, двутавры и угловая сталь.

Последовательность ручной правки металлического листа

Последовательность ручной правки металлического листа.

В результате проведения разметки и последующей нарезки определяется будущая конфигурация готовой детали. Разметка или наметка требуют предварительного грунтования поверхности металлического листа. Их отличие состоит в том, что разметка имеет отношение к индивидуальному производству, а наметка — к промышленному. Для подготовки к массовой нарезке листов используется шаблон из фанеры или металла. Применение шаблона при разметке называется наметкой.

Механически операция производится в случае необходимости получения прямолинейных резов. В основном такая резка осуществляется ножницами, если нужен прямолинейный рез, а листы по толщине не превышают 20 мм. Для промышленных масштабов производства устанавливаются гильотинные ножницы, имеющие длину ножей 1-3 м или пресс-ножницы с ножами до 70 см. По изогнутым линиям лист толщиной меньше 6 мм можно разрезать роликовыми ножницами, для них же применяется газокислородная или плазменно-дуговая резка, которая используется и с легированной сталью, и с цветными металлами. В отношении них может использоваться газофлюсовая резка. Холодная резка стержней любого сечения производится круглыми зубчатыми или фрикционными пилами.

Вернуться к оглавлению

Зачистка деталей: нюансы

Поверхности основного и присадочного металлов с особой тщательностью очищаются от маслянистых жирных пятен, следов влаги, ржавчины, окалин и всяческих загрязнений неметаллического происхождения. Подготовка металла под сварку не может обойтись без этого важного этапа.

Малейшие остатки таких явлений провоцируют появление пор в швах, включений шлака. Трещины, которые могут образовываться в результате этого, снижают надежность сварки, ее прочность и плотность.

Вернуться к оглавлению

Подготовка кромок под сварку

Для достижения наиболее прочного сварного шва следует подготовить и кромки деталей. Они должны иметь определенную геометрическую форму, в которую входит угол разделки, притупление, зазор, длина скоса, если листы имеют разную толщину.

Разделка кромок под сварку под углом должна производиться, если металлический лист имеет толщину свыше 3 мм.

Виды подготовки кромок под сварку

Виды подготовки кромок под сварку.

В противном случае шов может не провариться полностью по всему сечению даже при сварке мелких деталей. Кроме того, при попытке достать дальние слои уже сваренный металл будет перегреваться и пережжется.

Если разделка кромок отсутствует, то сила сварочного тока должна быть увеличена. При ее наличии сварка деталей ведется послойно, с небольшим сечением, благодаря чему соединение получает качественную структуру, минимизируются деформации и напряжения в металле.

Грамотно подобранный зазор обеспечивает полноценный провар металла в соединении.

Наличие скоса позволяет осуществить плавный переход от одной детали к другой, если они имеют разную толщину. Его длина при этом влияет на возникающее напряжение в конструкции или его отсутствие.

Острые кромки при проварке образуют неустойчивую конструкцию, из-за чего детали могут съезжать относительно друг друга, образуются прожоги, шов деформируется, возникает дополнительное напряжение, сварное соединение становится менее прочным.

Схема притупления кромки

Схема притупления кромки.

Чтобы этого избежать и обеспечить более комфортные условия работы в процессе образования корневого шва, кромки притупляют. При стыковых соединениях и внахлест производится смещение, кромкам придают наиболее подходящую геометрическую форму сечения в соответствии с ГОСТами или техническим регламентом. Особенно это важно, когда производят сварку закладных деталей.

Кромки под сварку обрабатываются механически, с использованием фрезерных, продольнострогательных и кромкострогательных станков, газокислородным пламенем. Горючим для получения пламени может быть пропан, ацетилен и другие. Если работы немного, то бывает достаточно пневматического зубила. Кроме того, на этом этапе работают на токарных станках (для подготовки кромки с торца трубы). Для работы с цветными металлами или нержавеющей сталью используется плазменная резка.

После газокислородной резки в завершение проводится механическая обработка, особенно если шов должен быть отменного качества. Таким образом удается избежать попадания мелких крупинок, которые провоцируют образование микротрещин, попадание воздуха и другие дефекты, приводящие к разрушению шва. В конструкциях, возводимых на ответственных участках строительства, это недопустимо.

Вернуться к оглавлению

Гибка металла: рекомендации

Радиусы гибки листового металла

Радиусы гибки листового металла.

Листы, полосы пропускаются через листогибочные вальцы, трехвалковые и четырехвалковые. Холодной гибке подлежат листы, у которых кромки металла к сварке уже подготовлены, а также вырезаны небольшие отверстия, если они необходимы по проекту. Профильный металл гнется под правильно-гибочными прессами или пускается на роликовые гибочные станы. Ограничения по радиусу гибки на холодную напрямую зависят от толщины листа или высоты профиля. Он должен быть в 25 раз больше значения этих параметров. При уменьшении радиуса деформации будут появляться трещины или надломы.

Если необходим малый радиус или толщина листа слишком большая, то применяется горячий метод в цехах с технологиями, используемыми кузнецами. При температуре свыше 1000 градусов металл податлив и легче принимает нужную форму. В этом случае подготовка кромок производится следующим этапом после гибки, а не наоборот.

Большие отверстия проделываются после гибки, если они необходимы. Этот этап завершает подготовку деталей под сварку, после чего они отправляются на сборку всей конструкции.

Вернуться к оглавлению

Основные требования к сборке конструкции перед сваркой деталей

Сборка изделий под сварку должна производиться в соответствии со следующими требованиями, чтобы обеспечить выполнение качественного соединения:

  1. К месту соединения деталей должен быть обеспечен свободный доступ, даже если для их фиксации используются дополнительные приспособления.
  2. Детали должны быть закреплены жестко, с высокой точностью в требуемом положении, чтобы в процессе не возникало дополнительных деформаций, которые можно избежать.
  3. Все повороты, изменения положения конструкции в пространстве сводятся к минимуму, чтобы не возникало случайных перекосов и смещений.
  4. Сборку деталей под сварку на каждом этапе осуществляют таким образом, чтобы она не приводила к затруднениям для выполнения последующего. Все должно быть максимально доступно и грамотно спланировано.

https://youtu.be/UOiXxccvEe4

Готовое изделие проверяется, сверяются размеры, просматриваются швы, для чего также необходим свободный доступ и его легкое высвобождение после этого из удерживающих приспособлений.