Обратноступенчатый способ сварки трубы

Обратноступенчатая сварка — шаг за шагом в обратном направлении. Классификация швов и способы их выполнения в зависимости от длины

ГОСТ 2601-84 «Сварка металлов. Термины и определения основных понятий» классифицирует: сварка обратноступенчатым методом – это сварка, при которой шов выполняется следующими друг за другом участками в направлении, противоположном общему приращению шва.

Обратноступенчатый способ сварки: суть и назначение

Производится несколькими сварщиками одновременно. Применяется для уменьшения деформаций при сварке большой протяжённости и для того, чтобы избежать коробления заготовок от перегрева.

Напряжения и деформации возникают от неравномерного охлаждения или в результате усадки сварочной ванны в процессе охлаждения. Усадка вызывает деформации в прилегающем к ванне металле.

При автоматическом техпроцессе – однослойных швов любой длины, а также при ручной сварке – коротких, до 300 мм, швы заваривают с начала до конца, способ называют – напроход. Обратноступенчатый метод, как правило, подразумевает разбивку на участки от 100 до 300 мм.

Классификация швов в зависимости от длины

Короткими считают участки до 300 мм.

Средними – от 300 до 1000 мм. Дистанцию делят на несколько зон, каждую сваривают в направлении, противоположном предыдущей. Протяжённость соединений выбирают так, чтобы на них уходило от 2 до 3 целых электродов.

Длинные – больше 1000 мм. Делают обратноступенчатым способом от середины к краям. Соединения такой протяжённости применяют в судостроении и при изготовлении резервуаров большого объёма.

Сварка швов различной протяженности: а — от середины к краям шва; б — обратно-ступенчатым способом от одного конца шва к другому; в, г — обратно-ступенчатым способом от середины к краям шва; д — обратно-ступенчатым способом от середины к краям шва вразбивку

Способы выполнения сварочных швов различной длины

Размер каждого захвата определяют так, чтобы ушло целое число электродов. Делают это для того, чтобы сварочная ванна прогревалась равномерно. Если металл тонкий – швы короче, толстый – длиннее. Разновидности обратноступенчатой сварки:

1. Секциями – сварку ведут параллельно и одновременно два сварщика.
2. Каскадом – ступеньками слой за слоем: после первого зачищают и подготавливают поверхность, второй делают длиннее первого. Отступают в сторону 30-40 мм и накладывают третий слой.
3. Горкой – каскады швов ведут навстречу друг другу, образуя горку.

Чтобы избежать деформации, используют электроды большего диаметра и большую величину тока. Вертикальный нахлёсточный и кольцевой тавровый шов делают с двух сторон обратноступенчатым способом.

Заготовки толщиной больше средней соединяют многослойными швами. При этом первый – непрерывный, последующие – обратноступенчатые, секциями. Концы участков в смежных слоях совпадать не должны, их сдвигают на 15-20 мм из-за того, что в конечных точках вероятны шлаковые включения и непровары.

Источник

Особенности выполнения обратноступенчатого способа сварки швов

Одним из оснований деления сварочных швов на виды является их длина (протяженность). Этот показатель очень важен, так как от него зависит определение порядка их выполнения. По этому основанию швы можно разделить на три группы: швы короткой, средней и большой длины.

Виды швов в зависимости от длины (протяженности)

Короткие швы имеют длину до 300 мм. Средняя длина шва составляет от 300 до 1000 мм. Швы длиной более 1000 мм называют длинными или швами большой протяженности. Каждый вид имеет свои особенности, о которых нужно знать в процессе сварочных работ.

Короткие сварные швы варятся в одном направлении. Средние швы разделяются на несколько зон, каждая из которых сваривается в направлении, противоположном предыдущему. В этом случае нужно выбрать такую длину зоны, чтобы на ней можно было использовать от двух до четырех электродов. Для варки средних по протяженности швов может использоваться обратноступенчатый способ сварки. Использование длинных швов происходит в резервуаростроении, судостроении. В этом случае также используется обратноступенчатая сварка.

Обратноступенчатая сварка используется для минимизации сварочных деформаций и напряжений при сварочных работах со швами средней и большой длины, а также во избежание коробления деталей.

Напряжения и деформации

Чтобы знать для каких целей необходимо сводить к минимуму появление напряжений и деформаций, нужно понимать, что означают эти понятия. Известно, что все металлы при нагреве расширяются, а при остывании — сжимаются. Напряжения – это силы, которые приложены к одной единице площади детали (как поверхности, так и поперечного сечения). Деформация – это изменение формы и/или размеров изделия под воздействием температурных изменений и/или механических и иных воздействий.

Напряжения внутри изделия при сварке возникают в результате неравномерного нагревания, охлаждения или литейной усадки сварочной ванны в жидком состоянии. Этот процесс характерен как для черных, так и для цветных металлов. Литейная усадка сварочной ванны приводит к остаточным напряжениям и деформациям в тех частях металла, которые прилегают ко шву. Такое может произойти из-за того, что при остывании сварочной ванны, она становится меньше, сужается в объеме, и начинает растягивать ближние слои металла. В этом случае изделие может быть деформировано и впоследствии стать некачественным. То есть, деформация является последствием неправильной работы сварщика и большого количества внутренних напряжений. Если работу осуществлять правильно, внутренние напряжения будут присутствовать, однако, их показатели не будут выходить за рамки установленной нормы и это не вызовет деформацию изделия.

Деформации подразделяются на несколько видов: упругая и остаточная (пластическая). Упругая деформация появляется при нагреве и приложении определенного количества силы на изделие, и пропадает, когда деталь либо остывает, либо прекращается воздействие силы. При остаточной деформации, возврат детали в первоначальную форму не происходит. Деформации увеличиваются на швах длинной протяженности и большого сечения.

Главный способ устранить деформацию – варить изделие в кондукторах. Кондуктор – это специальное приспособление для фиксации изделия. Это называется методом предварительного изгиба. Он широко применяется для деформаций, возникающих при варке угловых швов и сварке внахлёст. Если в качестве деталей для сварки выступают металлические листы, их выгибают в сторону, обратную предполагаемой деформации.

Обратноступенчатая сварка используется для однослойных и многослойных швов. При работе с многослойными швами начала и окончания каждой ступени в проходе нужно смещать по отношению к предыдущим на 20-40 мм. Шов разделяют на отдельные части длиной 100-300 мм. Обратноступенчатая сварка требует использования больших в диаметре электродов и работы с повышенными величинами и показателями электрического тока. Схема работы такова, что каждый новый участок должен свариваться новым электродом и в направлении, противоположном предыдущему. В зависимости от этого и происходит определение размера участка, на которые будет разделятся сварной шов.

Обратноступенчатая сварка бывает нескольких разновидностей: от середины к краям и вразброс.

Как и при любом сварочном процессе, обратноступенчатый способ сварки требует соблюдения правил электробезопасности. Важно знать, что можно использовать в качестве обратного провода. Обратный провод – это провод, соединяющий свариваемое изделие со сварочным аппаратом. В качестве него можно использовать гибкие провода или стальные шины.

Источник

Обратноступенчатый способ сварки длинных швов

Home » Обратноступенчатый способ сварки длинных швов

Выбор способа выполнения сварных швов

Зависимо от положения шва в пространстве, жесткости конструкций, длины и толщины свариваемых частей, температуры воздуха, также марки стали следует использовать разные методы сварки швов

ОСОБЕННОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ ОБРАТНОСТУПЕНЧАТОГО СПОСОБА СВАРКИ ШВОВ

Швы длиной до 250 мм обычно делают «напроход» (рис. 25, а), (длинноватые стрелки на рисунке определяют общее направление сварки); швы средней длины — до 1000 мм делают методом от середины к краям (рис. 25, б) либо обратноступенчатым методом.

Обратноступенчатый способ сварки (рис. 25, в) состоит в том, что стык разбивают на недлинные участки (100—250 мм). На каждом участке сварку ведут в направлении, оборотном общему направлению сварки и конец следующего участка совпадает с началом предшествующего.

Этот метод используется при выполнении одно- и двухслойных швов длиной выше 800 мм, также при наложении слоев секционным и другими методами сварки мультислойных швов. Способ уменьшает остаточные сварочные напряжения и деформации.

Длинноватые швы делают обратноступенчатым методом от середины к краям (рис. 25, г). Этот способ уменьшает сварочные напряжения и деформации. При сварке металла большой толщины шов делают за несколько проходов слоями или валиками.

Практика показала, что при сварке слоями внутренние напряжения и, следовательно, деформации снижаются в большей степени, чем при сварке валиками.

Сварка двойным слоем (рис. 25, д) предназначается в основном для наложения первых слоев шва в жестких конструкциях или на сталях с повышенной склонностью к трещинообразованию. Такой способ позволяет выполнять корневые слои шва с увеличенным поперечным сечением и обеспечивает снижение скорости охлаждения накладываемых участков шва. При сварке двойным слоем на первый шов длиной 150—200 мм немедленно (после очистки от шлака) накладывается второй слой. В такой же последовательности сваривают шов и на всех других участках.

С целью сокращения времени между наложением отдельных слоев при многослойной сварке разделку рекомендуется заполнять каскадным методом или горкой (рис. 25, е). Сварку осуществляют таким образом, чтобы каждый последующий шов частично накладывался на еще не остывший металл предыдущего слоя. Сварка горкой — разновидность каскадного способа. При большой длине шва сварку ведут от середины к краям одновременно 2 сварщика.

Сварку каскадом или горкой рекомендуется использовать для стали большой толщины и стали, обладающей повышенной склонностью к развитию трещин. Этот способ сварки снижает объемные сварочные напряжения в соединениях и уменьшает скорость охлаждения металла шва.

Сварку секциями (рис. 25, ж) следует применять при выполнении протяженных многослойных швов на стали толщиной более 20 мм и особенно стали, склонной к образованию трещин. Этот способ сварки уменьшает остаточные сварочные напряжения и деформации, а также снижает скорость охлаждения металла шва. При сварке секциями многослойный шов выполняют отдельными участками длиной 500—800 мм. Каждую секцию можно сваривать обратноступенчатым способом, двойным слоем или каскадом. Сварку секциями рекомендуется выполнять без длительных перерывов до окончания сварки всего шва.

Классификация швов в зависимости от длины

Средними – от 300 до 1000 мм. Дистанцию делят на несколько зон, каждую сваривают в направлении, противоположном предыдущей. Протяжённость соединений выбирают так, чтобы на них уходило от 2 до 3 целых электродов.

Длинные – больше 1000 мм. Делают обратноступенчатым способом от середины к краям. Соединения такой протяжённости применяют в судостроении и при изготовлении резервуаров большого объёма.

Сварка швов различной протяженности: а — от середины к краям шва; б — обратно-ступенчатым способом от одного конца шва к другому; в, г — обратно-ступенчатым способом от середины к краям шва; д — обратно-ступенчатым способом от середины к краям шва вразбивку

Сварка Обратно-ступенчатым способом электродом.Сварка тонкого меттала без деформаций

Обратноступенчатая сварка – шаг за шагом в обратном направлении. Классификация швов и способы их выполнения в зависимости от длины

ГОСТ 2601-84 «Сварка металлов. Термины и определения основных понятий» классифицирует: сварка обратноступенчатым методом – это сварка, при которой шов выполняется следующими друг за другом участками в направлении, противоположном общему приращению шва.

Обратноступенчатый способ сварки: суть и назначение

Производится несколькими сварщиками одновременно. Применяется для уменьшения деформаций при сварке большой протяжённости и для того, чтобы избежать коробления заготовок от перегрева.

Напряжения и деформации возникают от неравномерного охлаждения или в результате усадки сварочной ванны в процессе охлаждения. Усадка вызывает деформации в прилегающем к ванне металле.

При автоматическом техпроцессе – однослойных швов любой длины, а также при ручной сварке – коротких, до 300 мм, швы заваривают с начала до конца, способ называют – напроход. Обратноступенчатый метод, как правило, подразумевает разбивку на участки от 100 до 300 мм.

Способы выполнения сварочных швов различной длины

Размер каждого захвата определяют так, чтобы ушло целое число электродов. Делают это для того, чтобы сварочная ванна прогревалась равномерно. Если металл тонкий – швы короче, толстый – длиннее. Разновидности обратноступенчатой сварки:

Чтобы избежать деформации, используют электроды большего диаметра и большую величину тока. Вертикальный нахлёсточный и кольцевой тавровый шов делают с двух сторон обратноступенчатым способом.

Заготовки толщиной больше средней соединяют многослойными швами. При этом первый – непрерывный, последующие – обратноступенчатые, секциями. Концы участков в смежных слоях совпадать не должны, их сдвигают на 15-20 мм из-за того, что в конечных точках вероятны шлаковые включения и непровары.

Железная лаборатория

Сварочные напряжения и деформации иметь в стальных конструкциях нежелательно, так как слишком большие сварочные напряжения могут стать причиной появления трещин в швах, с переходом их на основной металл. Деформации искажают геометрическую форму элементов, что приводит либо к снижению их прочности, либо усложняет монтаж. Полностью устранить сварочные напряжения и деформации невозможно. Изучение характера и причин образования сварочных напряжений и деформаций позволило разработать мероприятия значительно снижающие их. При сборке и сварке необходимо выполнять следующие основные конструктивные и технологические мероприятия. 1. В проектах стальных конструкций не следует назначать завышенное сечение сварных швов. Раскрытие фасок в стыковых швах должно быть минимально допустимым по техническим условиям. Во время сварки нельзя допускать увеличения сечения швов по сравнению с проектом. 2. При сварке листовых конструкций нужно применять преимущественно стыковые швы, а не нахлесточные, так как в нахлесточных швах неравномерно распределяется силовой поток. 3. Швы необходимо располагать симметрично относительно центральной оси элемента, чтобы сварочные напряжения могли уравновешиваться. 4. Части конструкций, геометрическая форма которых должна быть сохранена без искажения, надо закреплять для сварки в жестких кондукторах и приспособлениях, в которых они должны находиться до полного остывания изделия. 5. В случаях несимметричного расположения швов относительно центральной оси изделия конструкциям или деталям нужно придавать предварительные выгибы, противоположные тем, которые образуются после сварки.

Сварку длинных швов производят обратноступенчатым способом. Шов делят на участки длиной 150—200 мм. При однослойном шве сварку ведут от середины к концам отдельными участками, как указано на рисунке, сварку многослойных швов выполняют каскадами.

а — обратноступенчатый способ, б — сварка каскадом

При сварке стыка в прокатных двутавровых балках и швеллерах надо сначала заваривать стенку, а затем полки. 8. При сварке труб, состоящих из нескольких обечаек, в первую очередь должны завариваться продольные стыки и только после этого заваривать кольцевые швы. 9. При сборке стержней Н-образного сечения необходимо сначала собрать отдельно стенки и полки деталей, из которых они состоят, заварить стыки, зачистить на полках швы в местах примыкания стенки и только после этого собирать из листов стержни элемента. 10. При заварке стыка в стержнях двутаврового составного сечения следует продольные швы, прикрепляющие полки к стенке стержня, не доводить до стыка на 500—700 мм. Сначала заваривают стык вертикальной стенки, затем сваривают стыки полок и в последнюю очередь заваривают участки швов, соединяющих стенку с полками.

При приварке уголков решетки к фасонкам или к поясным уголкам в решетчатой конструкции надо вести сварку в направлении к концу уголка, как указано стрелками на рисунке.

а — заварка стыка в листовом стержне Н-образного сечения, б — приварка уголков в узле фермы

Приварку ребер жесткости следует вести от середины к концам. 13. Заварку трещины в металле следует вести только после предварительной подготовки ее к заварке. Сначала надо трещину максимально раскрыть. Существует два способа раскрытия трещины: механический и тепловой. В обоих случаях в конце шва засверливается два отверстия, чтобы устранить концентрацию напряжений и не допустить дальнейшее распространение трещины.

При механическом способе раскрытия трещины с обеих ее сторон приваривают по два уголка, которые с наибольшим усилием стягивают болтами. При этом в зоне трещины возникают упругие растягивающие напряжения. Затем трещину заваривают и болты снимают, в результате чего раздвинутые кромки трещины беспрепятственно смещаются в первоначальное положение при одновременной усадке остывающего шва.

а — механический способ раскрытия трещины, б — тепловой способ раскрытия трещины

Тепловой способ заключается в раскрытии трещины путем нагрева до температуры 150—200° участка металла за концами трещины. Нагрев производится газовыми горелками. Металл в нагретых зонах стремится расшириться, в зоне трещины создаются сжимающие напряжения, вследствие чего кромки трещины расходятся. Нагревая металл, необходимо следить, чтобы кромки трещины не нагревались. Охлаждение кромок производится прикладыванием влажных асбестовых жгутов. После заварки трещины шов остывает одновременно с нагретыми участками металла. Кромки трещины сближаются, снижая напряжение в сокращающемся шве.

Виды швов в зависимости от длины (протяженности)

Короткие швы имеют длину до 300 мм. Средняя длина шва составляет от 300 до 1000 мм. Швы длиной более 1000 мм называют длинными или швами большой протяженности. Каждый вид имеет свои особенности, о которых нужно знать в процессе сварочных работ.

Короткие сварные швы варятся в одном направлении. Средние швы разделяются на несколько зон, каждая из которых сваривается в направлении, противоположном предыдущему. В этом случае нужно выбрать такую длину зоны, чтобы на ней можно было использовать от двух до четырех электродов. Для варки средних по протяженности швов может использоваться обратноступенчатый способ сварки. Использование длинных швов происходит в резервуаростроении, судостроении. В этом случае также используется обратноступенчатая сварка.

Обратноступенчатая сварка используется для минимизации сварочных деформаций и напряжений при сварочных работах со швами средней и большой длины, а также во избежание коробления деталей.

Особенности выполнения обратноступенчатого способа сварки швов

Одним из оснований деления сварочных швов на виды является их длина (протяженность). Этот показатель очень важен, так как от него зависит определение порядка их выполнения. По этому основанию швы можно разделить на три группы: швы короткой, средней и большой длины.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Обратноступенчатый способ сварки применяют для однослойных и многослойных швов. [1]

При многослойном обратноступенчатом способе сварки начала и концы отдельных ступеней в каждом проходе следует смещать относительно предыдущих на 20. 40 мм. [3]

При сварке длинных швов листовых конструкций применяют обратноступенчатый способ сварки. [4]

Способ, показанный на рис. 60 д, предпочтителен, называется он так: обратноступенчатый способ сварки от середины к краям шва вразбивку. [5]

Выверка осей обечаек при сборке. [6]

Для избежания возникновения значительных деформаций необходимо соблюдать следующие правила: применять электроды большого диаметра и большие величины тока; вести сварку одновременно двумя сварщиками; применять обратноступенчатый способ сварки. [7]

При автоматической сварке однослойных швов любой длины и при сварке коротких швов ( до 300 мм) вручную их заваривают от начала до конца. напроход. При обратноступенчатом способе сварки весь шов разбивают на отдельные участки длиной 100. 300 мм. [9]

Во время сварки и особенно наплавки необходимо избегать непрерывного подвода тепла в одном направлении. Для этой цели используется обратноступенчатый способ сварки, сварка и наплавка вразброс. При наплавке больших поверхностей их разбивают на ряд равносторонних треугольников или прямоугольников с длиной сторон 130. 150 мм. Каждую из таких маленьких площадок наплавляют паралелельными валиками, но при переходе от площадки к площадке направление наплавляемых валиков изменяют. Рекомендуется наплавка с перерывами. В этом случае исключается возможность непрерывного и интенсивного нарастания внутренних напряжений и деформаций. [10]

Сварку ведут от центра к краям. Лучшие результаты получаются при обратноступенчатом способе сварки. [11]

При монтаже решетчатых металлических конструкций монтажные швы сваривают ручной электродуговой сваркой, полуавтоматической порошковой проволокой и в защитной среде углекислого газа. При сварке рельсов подкрановых путей применяют ванную сварку. При этом сварку низкоуглеродистых сталей выполняют во всех пространственных положениях электродами Э42, Э42А, Э46 и Э50 с применением существующих приемов и технологии ручной электродуговой сварки. поперечного колебания электрода поперек угла раскрытия шва, обратноступенчатого способа сварки длинных швов, сварки горкой и каскадным методом, а также сварки углом назад и вперед. Сварку порошковой проволокой применяют только в нижнем положении. [12]

Длину участка выбирают такой, чтобы провести сварку целым чис. Лом электродов. При сварке тонкого металла участки делают короче, при сварке более толстого. длиннее. Сварку каждого участка ( ступени) ведут в направлении, обратном общему направлению сварки. Обратноступенчатый способ сварки имеет несколько разновидностей. Швы средней длины сваривают обратноступенчатым способом от одного конца шва к другому. Сварка каждой ступени производится в направлении предыдущего сваренного участка таким образом, что конец каждой ступени сваривают с началом предыдущей. [13]

Можно также взять флюс, состоящий из смеси 50 % буры и 50 % борной кислоты или 80 % буры и 20 % окиси кремния. Флюс замешивается на воде до консистенции сметаны. На кромки изделия он наносится за 15. 20 мин до сварки. Наносить флюс необходимо с лицевой и с обратной сторон кромок. Для уменьшения коробления применяется обратноступенчатый способ сварки, причем начинают сварку на расстоянии 75. 100 мм от края изделия. Желательно также св-арку вести на медной или стальной подкладке, что усиливает отвод тепла от шва. Сварку следует вести быстро и в один проход, колебаний проволокой не производить. Сварочная ванна должна быть покрыта тонким слоем шлака, а конец проволоки. погружен в ванну. Сварка производится как левым, так и правым способами. [14]

После приемки узлов конденсатора-холодильника производят сортировку узлов и деталей ящика с учетом последовательности их сборки и монтажа. Сборку ящика начинают со сборки днища. Листы днища собирают встык с зазором 3. 4 мм на прихватках через 300. 400 мм. По окончании сборки днища листы днища сваривают с применением главным образом полуавтоматической или автоматической сварки. Швы сваривают без разделки кромок на остающейся стальной подкладке толщиной 2. 3 мм и шириной 300. 400 мм, которую прихватывают перед стыковкой листов. Сварку ведут от центра к краям. Лучшие результаты получаются при обратноступенчатом способе сварки. [15]

Pereosnastka.ru

Сварные швы по протяженности делят на три группы. Протяженность сварных швов имеет большое значение для выбора порядка их выполнения.

Короткие швы сваривают способом «на проход», т. е. непрерывным движением дуги от одного конца шва к другому в одном направлении. При многослойной сварке каждый последующий слой накладывают в направлении, противоположном предыдущему.

Швы средней длины сваривают от середины шва к краям, либо обратноступенчатым способом. Такой порядок наложения швов уменьшает внутренние напряжения и деформации. Деформации, возникающие при наложении двух соседних коротких швов, имеют противоположное направление.

Обратноступенчатый способ сварки заключается в том, что весь шов разбивают на участки длиной 200—300 мм (ступени). Длину участка выбирают такой, чтобы провести сварку целым числом электродов. При сварке тонкого металла участки делают короче, при сварке более толстого — длиннее. Сварку каждого участка (ступени) ведут в направлении, обратном общему направлению сварки. Обратноступенчатый способ сварки имеет несколько разновидностей. Швы средней длины сваривают обратноступенчатым способом от одного конца шва к другому. Сварка каждой ступени производится в направлении предыдущего сваренного участка таким образом, что конец каждой ступени сваривают с началом предыдущей.

Швы большой протяженности сваривают обратноступенчатым способом от середины к краям. Если сварку выполняет один сварщик, то он накладывает швы в очередности, показанной на рис. 1 в.

Способ, показанный на рис. 60 д, предпочтителен, называется он так: обратноступенчатый способ сварки от середины к краям шва вразбивку. Если сварку выполняют два сварщика, то они накладывают швы в очередности, показанной на рис. 1 г.

При сварке обратноступенчатый способом многослойных швов концы участков (ступеней) в смежных слоях не должны совпадать, и их необходимо сдвигать на 15—20 мм, Это делают потому, что в точках начала и конца швов наиболее вероятно появление дефектов (непроваров, шлаковых включений). Каждый последующий слой следует выполнять в направлении, противоположном предыдущему.

Источник