Сварка Справочник

Механизированная сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей в среде защитных газов и самозащитной проволокой

Благодаря таким преимуществам, как высокая производительность, легкость транспортирования защитной среды в плавильное пространство, отсутствие шлаковой корки, снижение ширины зоны термического влияния и сварочных деформаций, возможность сварки во всех пространственных положениях, наблюдения за дугой и управления ею, полуавтоматическая сварка в среде защитных газов полностью вытеснила полуавтоматическую сварку под флюсом и стала доминирующим процессом среди механизированных процессов сварки при изготовлении металлоконструкций ответственного и особо ответственного назначения.

Сварка в среде защитных газов плавящимся электродом, как и самозащитной проволокой, выполняется на постоянном токе обратной полярности, так как этот параметр обеспечивает наибольшую стабильность горения дуги.

Наибольшее распространение для защиты плавильного пространства благодаря своей дешевизне получил углекислый газ; параметры режима сварки в среде СО2 приведены в табл. 11—18.

Таблица 11. Рекомендуемые соотношения между диаметром электрода, током и напряжением дуги и вылетом электрода

Параметр dэ, мм
0,5 0,8 1,0 1,2 1,6 2,0 2,5
Iсв, А 30…100 60…150 80…180 90…220 120…350 200…500 250…600
U, В 18…20 18…22 18…24 18…28 18…32 22…34 24…38
Вылет, мм 6…10 8…12 8…14 10…15 14…20 15…25 15…35

Таблица 12. Параметры режима сварки тонкостенного металла

s, мм Диаметр проволоки, мм Iсв, А U, В vсв, м/ч Qг, л/мин
0,6 0,8 60…70 14…15 220…240 5…6
1,0 70…80 15…16 260…300 6…7
1,2 80…90 16…17 320…350 6…7
1,4 90…100 17…18 390…450 6…7

Примечание. При использовании сварочной проволоки диаметром 0,5 мм параметры режима уменьшить на 25 %.

Таблица 13. Параметры режима механизированной сварки в СО2 стыковых соединений без скоса кромок

s, мм dэ, мм Iсв, А U, В vсв, м/ч
Односторонние швы
1 0,8 50…60 18…20 14…16
2 1 90…120 19…21 18…28
3…5 2 160…200 27…29 20…22
6…8 2 280…300 28…30 20…25
Двухсторонние швы
3…5 2 160…200 27…29 20…22
6…8 2 280…300 28…30 25…30
10 2 280…320 30…32 22…26
12…14 2 300…340 32…34 20…22

Таблица 14. Параметры режима механизированной сварки сталей в углекислом газе стыковых соединений (двухсторонние швы)

s, мм Iсв, А U, В vсв, м/ч
V-образная разделка
18…26 280…300

380…400

28…30

30…32

16…20

18…22

18…26 420…440 30…32 16…22
X-образная разделка
12…18 380…400 30…32 16…20
20…26 420…440 30…32 16…22
28…40 440…460 32…34 16…22

Примечание. 1. Сварка выполняется проволокой диаметром 2 мм.

2. В числителе — режимы для первого прохода и подварочного шва

Таблица 15. Параметры режима автоматической и полуавтоматической сварки в углекислом газе сплошной проволокой угловых соединений

s, мм dэ, мм Катет шва, мм Число

слоев шва

Iсв, А U, В vсв, м/ч Вылет

электрода, мм

Qг, л/мин
1 0,5 1…1,2 1 50…60 18 18…20 7…9 5…6
1 0,6 1,2…2 1 60…70 18 18…20 7…9 5…6
1,5…2 0,8 1,2…2 1 60…75 18…19 16…18 7…9 6…8
1,5…2 0,8 1,5…2 1 70…90 18…20 16…18 7…9 6…8
1,5…2 0,8 1,5…3 1 70…110 19…20 16…18 8…10 6…8
1,5…3 1 1,5…3 1 75…120 18…19 16…18 8…10 8…10
1,5…3 1,2 2…4 1 90…130 19…21 14…16 10…12 8…10
3…4 1,2 3…4 1 120…150 20…22 16…18 12…14 12…16
3…4 1,6 3…4 1 150…180 27…29 20…22 16…18 12…16
5…8 1,6 5…6 1 260…280 27…29 20…26 18…20 16…18
10…12 2 5…6 1 280…300 28…30 26…28 20…22 16…18
Более 12,0 2 7…9 1…2 300…350 30…32 28…30 20…24 17…19
2 11…14 3 300…350 30…32 25…28 20…24 18…20
2 11…14 3 300…350 30…32 25…28 20…24 18…20
2 13…16 4…5 300…350 30…32 25…28 20…24 18…20
2 22…24 9 300…350 30…32 24…26 20…24 18…20
2 27…30 12 300…350 30…32 24…26 20…24 18…20
2,5 7…8 1 300…350 30…32 25…28 20…24 18…20

Таблица 16. Параметры режима механизированной сварки сталей в углекислом газе тавровых соединений без скоса кромок (двухсторонние и односторонние швы)

Катет шва, мм dэ, мм Iсв, А U, В vсв, м/ч
1,0…2,0 0,5…0,6 60…65 18…19 18…20
1,2…2,0 0,8 70…75 18…19 16…18
2,0…3,0 0,8 90…110 19…20 16…18
1,5…4,0 1,0 80…120 18…19 14…18
3…4 1,2 100…150 19…21 16…18
3…4 1,6 150…180 27…29 20…22
5…6 1,6 260…280 27…29 20…25
8…10 2,0…2,5 300…350 30…32 25…30

Таблица 17. Параметры режима сварки электрозаклепками в углекислом газе с проплавлением верхнего элемента

s, мм dэ, мм Iсв, А U, В t, с
верхнего нижнего
0,5 0,8 100…130 17…18 0,8…1,0
1,0 1,0 230…250 18…19 0,8…1,0
1,5 1,0 300…320 19…20 1,2…1,5
2,0 1,6 320…350 28…30 1,2…1,5
2,0 2,0 350…400 32…34 1,5…1,8
2,0 8,0 1,6 320…350 28…30 1,0…1,2
2,0 8,0 2,0 350…400 32…34 1,5…1,8
2,0 8,0 2,0 450…500 35…37 1,2…1,5
3,0 2,0 400…450 34…36 2,0…2,5
4,0 2,0 500…550 36…38 2,5…2,8
5,0 2,0 530…570 36…38 2,8…3,0
6,0 2,0 550…600 38…40 3,0…3,5

Таблица 18. Параметры режима сварки в СО2 стыковых соединений с принудительным формированием сварного шва

s, мм dэ, мм Iсв, А U, В vсв, м/ч
10 2,5 340…400 30…32 18…20
12 1,6 240…260 28…30 5…6
15 3 450…470 30…32 15…17
20 2,5 500…520 34…36 10…12
25 3,2 580…600 32…34 12…13
30 3,0 700…720 39…41 13…14
38 3,0 700…720 34…36 10…11
40 3,0 610…660 34…36 8…9
42 3,0 700…720 34…36 9…10
60 3,0 700…720 34…36 6…7

Примечание. 1. Положение шва — вертикальное.

2. Расход СО2 18…20 л/мин.

Однако эта технология имеет один существенный недостаток — повышенное разбрызгивание, вследствие чего возрастают трудозатраты на очищение шва и околошовной зоны.

Поскольку получить струйный перенос металла при сварке в СО2 невозможно, с разбрызгиванием борются несколькими способами: сварку ведут стандартными проволоками в газовой смеси СО2 + О2; при этом достигается получение мелкокапельного переноса металла, и разбрызгивание уменьшается (параметры режима приведены в табл. 19—22).

Таблица 19. Параметры режима механизированной сварки стыковых соединений в СО2, СО2+ О2, Ar + 25 % CO2 проволокой Св-08Г2С в нижнем положении

s, мм Зазор, мм Число проходов dэ, мм Iсв, А U, В vсв, м/ч Q, л/мин
3 0…1,5 1 1,2…1,4 200…300 23…25 25…40 8…11
3…4 0…1,5 2 1,2…1,6 200…350 25…32 25…75 8…15
6 0,5…2 2 1,2…2 250…420 25…36 25…60 10…16
9…10 0,5…2 2 1,2…2,5 300…450 28…38 20…50 12…16
12 1…3 2 1,2…2,5 380…550 33…42 15…30 12…16

Таблица 20. Параметры режима сварки стыковых и угловых швов проволокой Св-08Г2С в смеси 70%Ar+25%CO2+5%O2 в нижнем положении

s, мм

_______

Тип шва dэ, мм Iсв, А

__________

U, В

________

Q, л/мин

_______

vсв, м/ч

_______

4…8 Стыковой односторонний без разделки 1,2

1,6

250…280

300…370

29…31

30…34

14…16

18…22

23…27

27…30

10 Стыковой двухсторонний без разделки 1,6

2,0

350…370

400…410

34…36

30…34

18…22

18…22

20…25

18…23

12…40 Стыковой односторонний многопроходный с V-образной разделкой 1,6

2,0

450…500

450…500

38…40

32…36

26…28

26…28

20…24

24…28

То же, с X-образной разделкой 1-й слой
1,6

2,0

400…420

450…500

36…38

32…35

26…28

26…28

20…24

24…28

2-й слой
1,6

2,0

420…480

500…550

37…39

34…36

28…32

28…32

20…25

20…25

Угловой однопроходный «в лодочку» Катет: 6 мм

8 мм

10 мм

1,6

2,0

2,0

350…370

440…480

500…550

34…36

33…37

28…30

18…22

26…28

28…32

20…22

22…28

24…36

Угловой однопроходный «в угол» Катет:

4 мм

6 мм

8 мм

1,2

1,6

2,0

240…260

340…360

400…450

28…30

34…35

32…34

14…16

14…16

18…20

20…25

20…27

25…30

Таблица 21. Параметры режима сварки в смеси СО22 сплошной проволокой

dэ, мм Положение сварки
нижнее вертикальное потолочное
Iсв, А U, В Iсв, А U, В Iсв, А U, В
0,8 50…110 15…18 50…100 15…17 50…100 14…16
1,0 50…180 17…22 50…160 18…20 60…110 15…18
1,2 120…250 19…20 110…220 19…22 110…170 17…20
1,4 140…300 19…28 120…220 19…22 120…180 18…21
1,6 150…350 20…30
2,0 200…500 25…35

Примечание. Полуавтоматическая сварка в смеси СО2 + О2, производится проволоками диаметром 0,8…1,4 мм — с обычным вылетом во всех пространственных положениях; диаметром 1,2…2 мм — с увеличенным вылетом в нижнем положении, а также в горизонтальном положении стыковых швов с разделкой кромок.

Сварка проволокой диаметром 1,6…2 мм с увеличенным вылетом в нижнем и горизонтальном положениях при сварке швов с разделкой кромок (табл. 22) позволяет значительно увеличить производительность труда (коэффициент наплавки возрастает на 20…25 %).

Таблица 22. Сварочный ток при повышенном вылете электрода при сварке в СО2 + О2

dэ, мм Iсв, А Вылет, мм
1,6 150…250 80
250…320 70
320…450 40
2,0 150…250 80
250…350 70
350…440 60
450 и выше 60

Скорость сварки вертикальных швов тавровых соединений можно увеличить, выполняя процесс сверху вниз (табл. 23).

Таблица 23. Параметры режима сварки тавровых швов сверху вниз в СО2 и СО2 + О2

s, мм Защитный газ Iсв, А U, В vсв, м/ч
2 + 2 СО2 150…160 19…20 33
2 + 2 СО2 + О2 150…160 19…20 44
3 + 3 СО2 220 22…23 38
3 + 3 СО2 + О2 220 22…23 46
4 + 4 СО2 250…260 23…24 37
4 + 4 СО2 + О2 250…260 23…24 50
5 + 5 СО2 250…260 24…25 30
5 + 5 СО2 + О2 250…260 24…25 42
6 + 6 СО2 250…260 23…24 25
6 + 6 СО2 + О2 250… 260 23…24 33

Расход смеси защитного газа можно принимать в соответствии с табл. 19, 20 с возможной корректировкой.

Другим способом борьбы с разбрызгиванием служит применение специальной и порошковой проволоки на режимах, приведенных в табл. 24, или активированной проволоки (табл. 25).

Таблица 24. Параметры режима сварки порошковыми проволоками в СО2

Марка проволоки dэ, мм Положение сварки Iсв, А U, В Вылет, мм QСО2, л/мин
ПП-АН8 2,2 Нижнее 150…200

250…300

350…400

450…500

20…25

24…28

30…33

32…36

25…30

25…30

25…30

30…35

6…8

12…14

14…16

16…18

2,5 То же 150…200

350…400

400…450

500…550

20…24

26…30

27…32

34…36

20…25

25…30

30…35

30…35

8…10

14…16

14…16

16…18

3,0 » 250…300

350…400

400…450

450…500

500…600

22…25

27…30

31…34

33…36

34…38

25…30

25…30

25…30

30…35

30…35

12…14

14…16

16…18

16…18

18…20

ПП-АН10 2,2 » 250…300

350…400

450…500

550…600

22…26

28…32

32…36

34…38

25…30

25…30

35…40

40…45

8…10

10…12

14…16

16…18

ПП-АН13 2,2 » 300…320

380…400

420…450

500…550

600…650

25…28

26…30

28…32

30…34

32…36

10…14

12…16

15…18

15…18

20…24

2,5 » 380…400

450…480

500…550

600…650

30…32

28…32

30…34

32…36

15…18

15…18

20…24

25…30

ПП-АН21 1,4 Вертикальное

 

 

Горизонтальное

Нижнее

100…150

150…200

200…250

250…300

300…350

18…21

20…23

20…25

24…27

26…29

15…20

20…25

20…25

25…30

25…30

4…6

6…8

8…10

10…12

12…14

1,6 Вертикальное

 

Горизонтальное

 

Нижнее

150…200

200…250

250…300

300…350

350…400

20…29

22…25

24…27

26…29

28…31

20…25

20…25

25…30

25…30

25…30

6…8

8…10

10…12

12…14

14…16

1,8 Горизонтальное

 

Нижнее

200…250

250…300

300…350

230…400

22…25

24…27

26…29

28…31

20…25

25…30

25…30

25…30

8…10

10…12

12…14

14…16

2,2 Горизонтальное

 

Нижнее

300…350

350…400

400…450

450…500

26…29

28…31

30…33

32…35

25…30

30…35

30…35

30…35

12…14

14…16

14…16

14…16

ПП-АН4 2,0 Нижнее 200…250

350…400

450…500

21…25

27…31

31…35

20…25

25…31

35…40

8…10

10…12

14…16

2,2 То же 250…300

400…450

500…550

23…27

29…33

32…37

25…30

30…35

35…40

8…10

14…16

16…18

2,5 » 300…350

400…450

550…600

25…28

28…32

34…38

25…30

30…35

35…40

10…12

14…16

18…20

ПП-АН9 2,2 Нижнее 240…300

360…380

390…440

25…28

29…33

32…35

20…30

20…35

25…40

12…14

14…16

16…18

2,5 То же 330…380

380…420

420…480

25…29

27…30

28…32

20…30

25…35

30…40

14…16

14…16

16…18

ПП-АН18 2,2 » 290…360

360…380

390…440

27…29

29…33

32…35

20…30

20…35

25…40

14…16

14…16

16…18

2,5 » 330…380

380…420

420…480

25…29

27…31

28…32

20…30

25…35

30…40

14…16

14…16

16…18

ПП-АН22 1,8 » 150…220

300…350

400…450

20…23

26…29

30…33

20…25

25…30

35…40

6…8

12…14

14…16

2,2 » 250…300

350…400

450…500

24…27

28…31

32…35

20…25

30…35

40…45

10…12

14…16

14…16

2,5 » 300…350

450…500

550…600

26…29

32…35

36…38

25…30

30…35

35…40

10…12

14…16

18…20

ПП-АН20 2,2 » 240…300

360…380

390…440

25…28

29…33

32…35

15…25

15…30

20…35

12…14

14…16

16…18

2,4;

2,5

» 330…380

380…420

420…480

25…29

27…30

28…32

15…25

20…30

25…35

12…14

14…16

16…18

ПП-АН54 2,2 » 220…250

250…280

280…320

25…26

25…26

26…28

20…25

20…25

25…30

8…10

10…12

10…12

2,5 » 320…350 28…30 25…30 12…14
3,0 » 350…400 28…30 25…30 12…14

Проволоки для сварки с принудительным формированием шва

ПП-АН5 3,0 Вертикальное 350…400

400…450

450…500

500…550

25…28

28…32

30…34

32…36

25…30

25…30

30…35

30…35

10…12

10…12

12…14

14…16

ПП-АН3С 3,2

3,5

Горизонтальное 420…460

500…560

26…30

28…34

30…50

40…60

8…10

10…12

Таблица 25. Параметры режима сварки активированной проволокой диаметром 2 мм тавровых соединений в нижнем положении при расходе СО2 16…18 л/мин

Катет шва, мм Iсв, А U, В vсв, м/ч
4 360…380 28…32 70
6 380…450 30…34 60
8 400…500 32…36 40

Следует иметь в виду, что при использовании двух последних разновидностей проволоки возможность появления дефектов в швах выше, чем при сварке цельнотянутой проволокой.

При сварке однопроходных швов эффективным способом борьбы с разбрызгиванием является нанесение на околошовную зону специальных безвредных для сварочной ванны лакокрасочных покрытий. Самые простые из них — раствор мела на жидком стекле, более сложные содержат эпоксиднополиамидные смолы с цинковой пылью, поливинилбутераль с добавками алюминия и цинка, специальные грунты, наносимые на металлопродукцию на металлургических предприятиях, например, грунт дельталь и др.

Брызги, попадая на покрытие, затрачивают часть энергии на его разрушение, не привариваясь к металлу, и легко отделяются от поверхности.

Но наиболее эффективным, несмотря на большую стоимость аргона, является использование защитной среды в виде аргоно-кислородной или аргоно-углекислой смеси, что позволяет получить струйный перенос металла и практически избавиться от разбрызгивания (составы М 21, М 22, М 23, М 24, см. табл. 1).

При выполнении сварочных работ на открытом воздухе, на сквозняках, под водой газовая защита неэффективна и следует применять самозащитные проволоки на параметрах режима, приведенных в табл. 26.

Таблица 26. Параметры режима сварки самозащитными порошковыми проволоками

Марка

проволоки

dэ, мм Положение

сварки

Iсв, А U, В Вылет, мм
Проволоки общего назначения
ПП-АН1 2,8 Нижнее 220…250 26…29 15…30
250…280 27…30 20…35
280…320 28…31 20…10
ПП-1ДСК 2,4 То же 180…220 24…28 15…30
220…250 26…29 15…30
250…280 28…31 20…40
280…320 30…32 20…40
ПП-АН3 3,0 » 350…400

400…450

450…500

24…28

25…30

26…31

30…60

30…60

30…60

2,8 » 250…300

320…380

400…450

22…25

24…28

26…29

20…50

20…50

20…50

ПП-АН7 2,0 » 240…300 23…20 15…40
2,3 Горизонтальное

Вертикальное

Нижнее

То же

Горизонтальное

210…210

150…180

290…340

230…380

250…280

22…24

20…22

25…28

23…26

23…25

20…40

15…30

20…50

20…50

20…40

ПП-2ДСК 2,4 Нижнее

Горизонтальное

280…320 26…29 40…60
350…380 28…31 40…60
180…210 24…27 40…80
ПП-АН2М 1,6 Нижнее

Горизонтальное

240…300 24…26 20…35
200…250 23…25 15…30
1,8 Вертикальное

Нижнее

Горизонтальное

150…180 20…22 15…25
250…300 24…27 20…30
240…320 25…29 25…40
СП-1 1,4 » 110…130 20…24 25…30
Вертикальное 160…200

80…100

20…24

18…22

25…30

15…25

Потолочное 120…140

150…170

20…24

20…24

15…25

15…25

СП-2 2,4 Нижнее 280…300

380…400

26…30

28…32

20… 60

20…60

2,6 » 300…320

400…420

26…30

28…32

20…60

20…60

ППВ-4 2,4 » 180…240

280…390

26…32

28…34

40…50

40…50

Горизонтальное 110…150

180…240

22…26

25…29

60…90

60…90

Вертикальное 110…140 22…26 60…90
ППВ-5 2,4 Нижнее 130…200

270…390

23…27

27…32

40…70

40…70

Горизонтальное 160…200

220…280

110…150

23…27

24…29

20…26

40…100

40…100

40…100

Вертикальное 140…180 24…27 40…100
ПП-АН11 2,0 Нижнее

Горизонтальное

230…280

220…250

24…26

22…25

20…45

20…40

2,4 Вертикальное

Нижнее

Горизонтальное

140…200

280…340

240…280

20…23

24…30

23…26

15…30

20…50

20…40

ПП-АН23 3,0 Нижнее 350…400

400…450

450…500

500…550

550…600

25…27

26…29

27…32

29…33

31…36

30…40

40…50

40…50

40…50

40…60

Проволока для сварки с принудительным формированием шва
ПП-АН15 3,0 Вертикальное 350…500 26…30 25…35
ПП-АН19 3,5

3,0

2,3

Горизонтальное

Вертикальное

Неповоротный стык труб

400…450

400…500

300…400

27…29

28…32

25…28

30…50

30…50

30…50

ПП-АН19Н 3,0 Вертикальное 350…420

400…450

26…30

28…32

35…45

40…50

ПП-АН19С 3,0 » 500…600 30…36 35…50
600…650 36…38 35…50
700…800 38…44 40…60
Режим старта 350…450 28…30 35…50
ПП-2ВДСК 2,4 Вертикальное 300…400 24…30 40…50
ПП-АН24 2,3 Неповоротный стык труб 300…350 26…30 30…50
350…400 28…32
400…450 30…34
450…500 32…36
Проволока специального назначения
ППС-АН1 1,6 Нижнее

Вертикальное

Потолочное

240…260

160…180

120…140

32…34

28…30

27…28

10…20

10…15

10…15

ПП-АН6 2,5 Нижнее 300…350 24…27 25…35
350…400 25…29
2,8 400…450 26…29 30…40
450…500 27…31

Примечание. Перед сваркой проволоку прокалить при температуре 200…240 оС в течение 2 ч.

Таблица 27. Параметры режима ванно-шлаковой сварки арматуры железобетона

Диаметр, мм vп.э, м/ч U, В

_______

Iсв, А

_________

Время сварки одного стыка, с
свариваемых стержней электродной проволоки присадочной проволоки
Вертикальный стык
16 1,6 5 299 42…38 380…420 30…50
25 2 6 299 42…38 380…420 60…80
40 3 10 500 45…48 420…500 140-…160
Горизонтальный стык
20 1,6 5 299 38…42 360…400 30…40
28 2 8 282 44…40 384…420 60…80
36 3 10 500 45…48 420…500 80…90
Тавровый стык
22 2 6 299 38…42 360…420 35…45
32 2 8 382 40…44 380…460 60…80
40 2

3

10 382

500

45…48 420…500 80…100

В последнем случае размеры скоб-накладок выбирают по табл. 28.

Таблица 28. Размеры стальных скоб-накладок для дуговой сварки стыковых соединений арматуры

Диаметр свариваемых стержней, мм Толщина заготовки, мм Ширина заготовки, мм Длина заготовки для стержней, мм Внутренний диаметр накладки

(стержни периодического

профиля), мм

гладких периодического профиля
20 6 50 60 65 23,5
22 50 60 65 23,5
25 60 75 80 28,5
28 65 80 90 32,5
32 75 100 110 36,5
36 8 80 105 115 41,5
40 90 115 125 45,5

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *