Технологічний процес зварювання вимагає виконання безлічі попередніх операцій, від яких залежить кінцевий результат. Однією з них є підготовка стиків. Новачки часто нехтують цим процесом, але з досвідом приходить розуміння, наскільки від оброблення крайок під зварювання залежить якість зварного шва.
Підготовка поверхонь перед зварюванням
Перед зварюванням відповідальних конструкцій, поверхні завжди обробляються. Цим досягається кілька цілей: видалення в місцях майбутніх сполучень бруду, оксидної плівки, іржі. Для цього використовуються наступні методи:
- Механічна очистка за допомогою металевих щіток, абразивних кругів.
- Хімічна обробка розчинниками, які прибирають жир і оксиди з поверхні зварювальної. Використовуються рідини на основі ксилолу, уайт-спіриту, бензину. Для видалення оксидних плівок застосовуються кислоти.
В залежності від товщини металу та конфігурації шва підготовка перед обробленням кромок під зварювання відбувається в кілька етапів:
Способи обробки кромок
Зварювальні роботи застосовуються не тільки для зварювання простих заготовок з прямою поверхнею, але і для конструкцій складних форм. Тому існує безліч різних способів оброблення кромки під зварку:
- Абразивна обробка. Проводиться у важкодоступних місцях, а також при підготовці невеликих поверхонь. Виконується ручним способом за допомогою кутошліфувальною машини з абразивним шліфувальним колом. Крім цього, така обробка застосовується, як доводочная операція для алюмінієвих сплавів, оскільки вони утворюють високоміцну оксидну плівку, яку необхідно прибрати перед зварюванням.
- Фрезерування. Використовується при підготовці кромок великої протяжності, а також мають нерівну поверхню. Часто такий спосіб застосовується при знятті фасок у однотипних деталей. Фреза по шаблону знімає зайвий метал з кромки, рухаючись по криволінійній траєкторії. Для ручної обробки методом фрезерування застосовується мобільний кромкорез.
- Стругання. Цей метод використовується в промисловому виробництві для підготовки прямих зварювальних поверхонь. Зворотно-поступальним рухом за кілька проходів високоміцний різець знімає необхідний шар, формуючи зварювальну крайку.
- Довбання. Для оброблення кромки труби під зварювання застосовуються мобільні кромкоскалыватели. Ця операція схожа на стругання. Тут також діє різець, тільки він формує крайку не вздовж, а впоперек. В результаті цього знімається фаска не рівно, і її потрібно допрацьовувати вручну кутошліфувальною машинкою.
- Зняття фаски за допомогою газового різака. Для цього за допомогою пропану нагрівається кромка, і струменем кисню видувається зайвий матеріал. Кромка виходить нерівною і вимагає подальшої механічної обробки абразивним кругом.
Технологія оброблення
Фаски на кромках деталей, що зварюються потрібні для забезпечення більш глибокого провару, а також для більш зручного доступу електрода до кореня шва. Оброблення крайок дозволяє зварювати велику товщину за кілька проходів, отримуючи однорідний міцний шов.
Частіше знімається фаска не на всю глибину, а залишається невеликий шар матеріалу – затупление. Воно захищає деталь від пропалювання наскрізь і не дозволяє розплавленого металу випливати з зварювальної ванни. Форми і розміри фасок стикових з’єднань описані в правилах оброблення крайок під зварювання ГОСТ 5264-80. Для трубних з’єднань нормативи описані в ГОСТ 16037-80.
V-подібна оброблення
Найпопулярніший спосіб оброблення крайок – V-образний. Він застосовується у великому діапазоні товщини зварюваних деталей від 3 до 26 мм. Буває як односторонній, так і двосторонній. Кут оброблення крайок під зварювання становить 60 градусів. Таким способом виконуються стикові, кутові, таврові з’єднання.
X-подібна оброблення
Цей тип призначений для зварювання деталей великої товщини, де застосовуються інші способи оброблення. Кут фаски також становить 60 градусів. Проварюються такі з’єднання за кілька проходів з кожної сторони. Такий спосіб дозволяє знизити витрата електродів в 1,6-1,7 рази, а також зменшує залишкові деформації, які виникають в результаті нагрівання.
U-подібна оброблення
Цей варіант використовується рідше інших типів розділок кромки під зварку з-за складності формування подібного профілю. Застосовується, коли необхідно отримати з’єднання дуже високої якості. Крім того, спосіб знижує витрати на витратні матеріали. Економія досягається за рахунок оптимальної форми зварювальної ванни. Таким способом варяться деталі товщиною від 20 до 60 мм.
Підготовка тріщини під зварювання
Іноді в процесі відновлення деталей доводиться заварювати тріщину. У цьому випадку також потрібна оброблення крайок під зварювання. Суть операції зводиться до того, щоб поглибити дефект на всій протяжності для ефективного доступу електрода до зони наплавлення. Розширення тріщини робиться за допомогою молотка і зубила або за допомогою пропанового різака. Кромка може підготовлятися як з одного, так і з двох сторін. Це залежить від товщини деталі. Щоб зняти напруження металу, в результаті яких виникла тріщина, по її краях висвердлюються отвори.
Підготовка стиків круглих сполук
Великий відсоток робіт припадає на отримання круглих герметичних з’єднань: зварювання трубопроводів, ємностей, труб. Ці сполуки регламентуються ГОСТ 16037-80. У різних випадках він передбачає зварювання як з обробленням кромок, так і без неї. Це залежить від типу з’єднання, який буває трьох видів:
- встик;
- внапуск;
- кутове.
Перед зварюванням кромки проходять очищення від забруднень та іржі.
При складанні труб відстань між стиками не повинна перевищувати 2-3 мм, а різниця в товщині не більше 10 %. Відрізки труб точно центруються один щодо одного. Перед початком зварювання робляться прихватки по периметру, щоб напруження, що виникають при охолодженні зварного шва, не порушували співвісність.
Приварювання відводів необхідно для розділення рідини або газів всередині основної труби. Відводи, привариваемые кутовим способом, не вимагають зняття фаски. Якщо з’єднання відбувається встик, то форма оброблення крайок під зварювання приймає кут 45 градусів.
Резервуари і круглі ємності часто використовуються в хімічному виробництві і є сховищем для агресивних речовин, тому до зварного шва пред’являються підвищені вимоги. Щоб їм відповідати, для стінки товщиною до 26 мм роблять X-образний або V-подібний скіс, а для товщини до 60 мм застосовується U-подібна оброблення крайок.
