Подготовка металла к сварке

Подготовка металла проходит в несколько этапов: правка, разметка, резка, разделка кромок под сварку, гибку при необходимости, очистку кромок и участков металла, в непосредственной близости от них, а также сборку свариваемых деталей.

Правка металла. Правка металла выполняют с целью устранения деформаций, присутствующих в прокатных материалах. Правка листового и сортового проката выполняется без подогрева на прессах или листоплавильных вальцах. Если степень деформации проката большая, правку производят в горячем состоянии.

Разметка металла под резку. При разметке на металл наносятся размеры детали. Выполнять разметку можно вручную, по шаблонам, оптическим способом или автоматическим, с помощью разметочно-маркировочных машин.

Разметка вручную, по шаблонам – процесс трудоемкий и целесообразен в случаях единичного производства, или производства небольшой серии. Шаблоны для ручной разметки, обычно, изготавливают алюминиевые. При разметке используют линейку, угольник, чертилку и другие инструменты. При оптическом способе разметки чертеж детали проецируют непосредственно на поверхность металла. Разметочно – маркировочные машины оснащены пневмокерном и размечают со скоростью до 10м/мин с погрешностью до 1 мм. Управляются они при помощи программ. Кроме того, существуют приспособления для мерной резки, а также машины для тепловой резки с фотокопировальным или программным управлением. Такие современные машины позволяют производить резку металлов, вообще, без разметки.

Резка металла. Резка металла подразделяется на механическую и термическую резку. Механическая резка происходит при механическом воздействии и выполняется на ножницах, отрезных станках, гильотинах, прессах и др. Термическая резка производится за счет термического воздействия (расплавления) металла. При использовании таких машин, необходимость в предварительной разметке металла пропадает. Термическая резка менее производительна, чем ручная. Но она гораздо более универсальна, т.к. позволяет получить детали практически любой конфигурации и любой толщины.

Подготовка сварных кромок. Подготовка сварных кромок происходит как термическим, так и механическим способами. Одностороннюю или двустороннюю разделку кромок можно выполнять одновременно, двумя или более резаками, расположенными под соответствующими углами. Механическим способом кромки подготавливают на станках (обычно, фрезерных), путем выполнения фасок нужной формы. Также механическая обработка может выполняться, с целью обеспечить точность сборки свариваемых деталей. Термическая резка может выполняться вручную, либо при помощи программных машин.

Гибка металла. Гибка металла выполняется на специальных гибмашинах, прессах, или листогибочных вальцах. С помощью гибки, можно получить детали с цилиндрической или конической формой. Для получения заготовок сложной формы из листов, толщиной до 10 мм, применяют холодную штамповку.

Очистка металла под сварку. Очистка металла под сварку производится с целью устранить различные загрязнения, остатки средств консервации, смазывающе – охлаждающие технические средства, ржавчину, заусенца, окалину или шлак. Очистка может производиться механическими или химическими способами. Очистка повышает свариваемость металлов, способствует уменьшению дефектов в сварных швах и, тем самым, положительно влияет на качество сварки.

Механические методы очистки свариваемого металла. К механическим методам очистки можно отнести пескоструйную, дробеструйную и дробеметную обработки. А также зачистка при помощи металлических щеток, шлифовальных кругов, зачистка лентой, или специальными фрезами.

Химические методы очистки деталей под сварку. Химический способ очистки состоит в том, что свариваемые детали обрабатывают струями различных растворов. Химические способы очистки дают хороший эффект, но применяются, главным образом, при сварке цветных металлов и сплавов. При сварке черных металлов чаще применяют механические методы очистки. Кроме очистки, очищенные кромки грунтуют, или пассивируют, чтобы защитить их от коррозии.

Сборка деталей под сварку. Сборка деталей производится с целью обеспечения необходимого взаимного пространственного расположения деталей, а также, для обеспечения требуемых зазоров под сварку. Для увеличения производительности сборочных работ и для обеспечения точности сборки, используют различные приспособления (механические, пневматические или гидравлические прижимные механизмы, кондукторы, стенды и др.).

Сварные металлоконструкции часто собирают с помощью сварочных прихваток.

Прихватки - короткие сварные швы, длиной 10-50 мм. Прихватки позволяют зафиксировать свариваемые детали в нужном положении. При этом, сечение прихваточного шва составляет, примерно 1/3 от сечения основного шва. Прихватки выполняют на расстоянии 0, 1-1 м друг от друга.

Особые требования предъявляются к прихваткам, которые накладываются перед сваркой отдельных труб в трубопроводе. В данном случае прихватки должны накладываться минимум в трех местах, равномерно по окружности трубы. Для выполнения этой операции берется сварочная проволока или электрод того же типа и той же марки, что и при ведении основной сварки. Если же речь идет о сварке труб из нержавеющей тонколистовой стали, прихватки можно делать без использования проволоки или электрода – просто расплавляя края самих труб. Но при этом должно соблюдаться 2 важных условия:

· зазор между кромками труб не должен быть больше 0, 5 мм

· притупление кромок не должно превышать 1мм.

Если прихватка выполняется без использования электрода, то сварочный ток не должен превышать 50-80А, а горелка должна ставиться точно к тому месту, где будет располагаться прихватка – и только после этого можно будет на очень короткий промежуток времени – буквально на долю секунды – зажечь дугу. Столь быстрое действие необходимо для того, чтобы края труб успели расплавиться и соединиться, но при этом металл не прогорел насквозь. При ведении дальнейшей сварки прихватки должны быть полностью перекрыты сварным швом. Как видно из вышеприведенного, наложение прихваток в сварке требует определенного опыта и мастерства от сварщика, так как каждый вид металла требует своей технологии работы. Как правило, выполняет прихватки тот же мастер, который в дальнейшем будет производить и основную сварку (Приложение 2, Рис. 2.2).