Проволоку какого диаметра следует использовать при газовой сварке газопроводов левым способом

Способы газовой сварки. Правый и левый способ

Существуют два основных способа газовой сварки — левый и правый. Схемы левого и правого способа показы на рисунке: (на схеме а) — правый способ сварки, на схеме б) — левый).

Правый способ газовой сварки

При правом способе газовой сварки (схема а) на рисунке), её выполняют слева направо, поток сварочного пламени направляется на уже сваренный участок металла. Горелка (поз.3) двигается впереди присадочной проволоки (поз.2) и расплавляет основной металл (поз.1). При этом поток газового пламени (поз.4) направляется на образующийся сварной шов (поз.5).

Преимущества правого способа состоят в том, что сварочная ванна лучше защищена от проникновения в неё азота и кислорода из воздуха, увеличивается глубина проплавления основного металла и замедляется охлаждение металла сварного шва при его остывании. Эти преимущества получаются из-за того, что поток газового пламени, в процессе сварки металла, направлен на образующийся сварной шов.

При правом способе сварки пламя сварочной горелки ограничено с обеих сторон сварными кромками, а спереди — наплавленным сварным швом. Такое ограничение пламени снижает рассеивание теплоты и повышает степень её использования. Исходя из этого, суммарный угол разделки при таком способе, выполняют 60-70°, вместо 90°. Это позволяет уменьшить объём наплавляемого металла и уменьшить поводки и коробление.

Правый способ сварки позволяет увеличить производительность работы на 20-25%, по сравнению с левым способом. При этом расход горючих газов для газовой сварки снижается на 15-20%. Данный способ сварки целесообразнее применять при сваривании металлов, толщиной более 5мм, а также для сваривания металлов большой теплопроводности, например, для сварки меди или для сварки алюминия.

Левый способ газовой сварки

При левом способе газовой сварки, сварочная горелка движется справа налево, вслед за присадочным прутком (схема б) на рисунке). При этом поток газового пламени направлен на ещё не сваренные кромки металла, подогревая их и подготавливая металл к сварке.

Преимущества левого способа сварки состоят в том, что сварщику хорошо видно свариваемый металл, в результате внешний вид шва лучше и постоянную геометрию шва (высота и ширина) обеспечить проще. При сварке левым способом сварочное пламя свободно растекается по большой площади свариваемого металла, не концентрируясь в одном месте. И это существенно снижает вероятность пережога металла. Кроме того, предварительный подогрев свариваемого металла способствует тщательному перемешиванию расплавленной ванны.

Из-за этих преимуществ левый способ особенно часто применяют при сварке тонкого металла, а также при сварке легкоплавких материалов.

Выбор способа газовой сварки при сварке горизонтальных, вертикальных и потолочных швов

Выбор способа сварки зависит не только от толщины свариваемых деталей, но и от пространственного положения сварного соединения. При сварке в нижнем положении, способ сварки выбирают, как уже говорилось выше, в зависимости от толщины свариваемых деталей.

При сварке вертикальных швов снизу вверх, выбирают левый способ газовой сварки, справа налево, когда горелка двигается за присадочной проволокой. При сварке горизонтальных швов поток газового пламени из сварочной горелки направляют на формирующийся шов и также выбирают левый способ сварки (справа налево). Для того, чтобы жидкий металл не вытекал из расплавленной ванны, её выполняют с небольшим перекосом.

Для сварки потолочных швов предпочтительным является правый способ сварки. При таком способе сварки, сварочное пламя направляется напрямую на образующийся сварной шов, и препятствует стеканию расплавленного металла из жидкой ванны.

Источник

Газовая сварка: режимы сварки и их особенности. Параметры, определяющие выбор режима проведения работы

Газовая сварка – соединение металлических деталей путём нагрева мест соединения газовым пламенем.

Виды газовой сварки

Существуют правый и левый способы газовой сварки.

Левый способ

Применяя левый способ, работа выполняется справа налево. Вначале идёт присадочная проволока, а вслед за ней газовая горелка. Из-за этого пламя нацелено на ещё не соединённые кромки заготовок.

При таком методе обеспечивается хорошая видимость сварочного шва, в конечном итоге он будет выглядеть лучше, чем при правом способе.

Такой вид работы чаще всего применяют для легкоплавких и тонких деталей.

Правый способ

Данный метод подразумевает проведение работы слева направо. Пламя газовой горелки направлено на уже соединённый участок деталей. Впереди идёт горелка, которая плавит основной металл, а за ней следует присадочная проволока. Благодаря тому, что пламя направлено на формируемый сварочный шов, удаётся достичь массы положительных факторов:

• улучшенная защита сварочной ванны от попадания в неё кислорода;
• возрастает глубина, на которую проплавляется основной металл;
• свариваемый шов остывает дольше.

При таком методе работы удаётся снизить рассеивание теплоты. Это происходит из-за ограничения газового пламени: по бокам – кромками, а спереди – сварочным швом. При правом способе угол разделки шва составляет 60-70 градусов вместо 90. В результате снижается объём наплавляемого металла.

При правом способе удаётся снизить затраты газа на 15-20%, а производительность повышается на 20-25% по сравнению с левым.

Проведение работы вышеуказанным способом рекомендуется, если толщина соединяемых заготовок превышает 5 мм.

Режимы газовой сварки

Подбор режима газовой сварки зависит от множества факторов.

Для начала необходимо правильно подобрать газовую горелку. В ней в необходимых пропорциях смешивается кислород и ацетилен. С её помощью настраивается уровень пламени путём регулировки подачи горючих газов.

Бывают горелки безынжекторные и с наличием инжектора. На практике чаще всего применяются инжекторные. В таких горелках горючий газ подаётся под низким давлением в смесительную камеру, где проводится его инжектирование струёй кислорода.

Мощность сварочного пламени

Горелки отличаются в зависимости от мощности пламени:

• Г1 – микромалой мощности;
• Г2 – малой мощности с параметрами расхода ацетилена 25-700 л/ч и расходом кислорода 35-900 л/ч;
• Г3 – средней мощности, предполагающие подачу ацетилена 50-2500 л/ч, а кислорода 65-3000 л/ч;
• Г4 – повышенной мощности.

Мощность сварочного пламени определяется уровнем расхода ацетилена. Подбирать мощность необходимо исходя из температуры плавления свариваемого металла, его толщины, а также теплопроводности.

Для расчёта мощности используется формула: Q=A * h:

• расход ацетилена обозначается – Q и измеряется в м 3 /ч;
• толщина металла измеряется в миллиметрах и обозначается h;
• буква А обозначает коэффициент, описывающий затраты ацетилена на 1 мм свариваемого материала. Для стали коэффициент равен 0,10 — 0,12, для чугуна — 0,15, для алюминия – 0,10.

Исходя из соотношения кислорода и ацетилена, направленных в горелку, выделяют три типа пламени: нейтральное, окислительное и науглероживающее. В зависимости от нужных качеств наплавленного металла выбирают соответствующий тип пламени. Чаще всего применяется нейтральное пламя, которое обеспечивает наивысшие механические характеристики наплавленного металла. Иные типы пламени используются редко. Например, для легкоокисляющихся металлов применяется науглероживающее пламя.

Скорость сварки

При газовой сварке нужно соблюдать скорость проведения работы.

Для расчёта скорости используется формула: V =A / S, где:

• V – скорость работы, измеряемая в метрах в час;
• S – толщина металла в миллиметрах;
• А – специальный коэффициент, принимающий разные значения в зависимости от вида металла и его толщины.

Диаметр присадочной проволоки

В качестве присадочного материала может использоваться сварочная проволока, различные прутки или металлические гранулы. Диаметр присадочного материала рассчитывается по следующим формулам:

• d = S / 2+1 — при левом способе сварки;
• d = S / 2 – при правом способе сварки.

Если диаметр свариваемого металла превышает 15 мм, тогда диаметр присадочного материала должен быть не менее 6 мм.

Есть некоторые рекомендации для сварки разных металлов. Например, при газовой сварке сталей высокого качества работы получается достичь при использовании марганцевой и кремнемарганцевой проволок таких марок: Св-08ГС, Св-08ГА, Св-10Г2.

Для сварки чугуна используют прутки марок А и Б. Марка А используется в горячей сварке при разогреве всего изделия. Марка Б применяется в сварке с местным подогревом.

Угол наклона мундштука

Ещё одним важным параметром является угол наклона мундштука. Вместе с ростом толщины металла растёт и угол наклона. Рекомендуемые значения представлены в таблице.

Источник

Страница 3: ВБН А.3.1-36-3-96. Сварка стальных газопроводов (29537)

6.6. Порядок наложения швов при сварке зависит от диаметра трубы, марки стали, положения стыка (поворотный или неповоротный).

6.7. Вертикальные неповоротные стыки сваривают в направлении вверх или вниз. Наплавку слоя в потолочной части стыка начинают, отступив на 10-30 мм от нижней точки. В процессе сварки следует обращать внимание на обеспечение провара корня, кромок шва и заделку кратера. После наложения каждого слоя необходимо полностью удалить шлак и брызги.

6.8. Сварку вертикальных неповоротных стыков труб диаметром более 219 мм с целью равномерного распределения напряжений по стыку и уменьшения деформаций следует выполнять обратноступенчатым способом, при этом длина каждого участка не должна превышать 200-250 мм.

6.9. Горизонтальные стыки труб диаметром менее 219 мм сваривает один сварщик, соблюдая правила «замков» в соседних слоях или участках.

6.10. Газовая сварка ацетиленом допускается для газопроводов условным диаметром не более 150 мм с толщиной стенок до 5 мм включительно со скосом кромок, а при толщине стенок до 3 мм включительно – без скоса кромок. Газовую сварку следует производить только в один слой.

Газовая сварка с применением пропан-бутановой смеси допускается только для газопроводом давлением до 0,005 МПа (0,05 кгс/см2) включительно условным диаметром не более 150 мм с толщиной стенки до 5 мм включительно.

6.11. Газовую сварку стыков труб выполняют левым или правым способом. Выбор способа сварки зависит от толщины стенки трубы и расположения сварного стыка в пространстве: для вертикальных неповоротных стыков и труб с толщиной стенки до 3 мм рекомендуется левый способ; для горизонтальных стыков и труб с толщиной стенки свыше 3 мм – правый.

6.12. При левом способе сварки горелку и проволоку перемещают зигзагообразно поперек шва, но так, чтоб их движения в один и тот же момент были направлены в противоположные стороны. При правом способе горелку передвигают без колебательных движений, а проволоке сообщают спиралеобразные движения.

6.13. Режимы газовой ацетилено-кислородной сварки приведены в табл. 8.

Толщина стенки трубы, мм

Диаметр присадочной проволоки, мм

Давление МПа (кгс/см2)

Вертикальное и горизонтальное неповоротное

6.13. При сварке пропан-бутаном можно использовать горелки, серийно выпускаемые для ацетиленовой сварки (Г2-05, Г3-05).

6.14. Режимы газовой сварки пропан-бутаном приведены в табл. 9.

Толщина стенки трубы, мм

Предварительный зазор в стыке, мм

Угол скоса кромок

Скорость сварки, м/ч

Диаметр присадочной проволоки, мм

Давление МПа (кгс/см2)

Вертикальное и горизонтальное

Присадочная проволока Св-10ГС, Св-12ГС, Св-08Г2С.

6.15. В процессе сварки одного стыка нельзя допускать перерыва в работе до заполнения всей разделки. При вынужденных перерывах и по окончании сварки пламя горелки, во избежания образования трещин, усадочных раковин и пор, следует отводить от расплавленного металла постепенно.

Механизированная сварка в углекислом газе

6.16. Метод применяется для сварки газопроводов с толщиной стенки до 6 мм на трубозаготовительных базах и монтажно-заготовительных заводах и подварки корня шва перед автоматизированной сваркой под флюсом.

6.2. Сварка в углекислом газе выполняется на постоянном токе обратной полярности. Режим сварки приведен в табл. 10.

Толщина стенки трубы, мм

Диаметр проволоки, мм

Сварочный ток, А

Скорость сварки, м/ч

Расход СО2, м3/мин

Вылет электрода, мм

Давление, МПа (кгс/см2) – 0,15 (1,5)

Напряжение, В – 24-26

6.18. Выполняя сварку корневого слоя в среде углекислого газа, прихватки можно полностью не переплавлять, если они выполнены этим же способом.

6.19. При сварке в углекислом газе поворотных стыков труб электрод смещают от вертикальной оси в сторону, обратную вращению трубы, на 10-20º.

6.20. Стыки труб диаметром 219 мм и более сваривают автоматом под слоем флюса после предварительной подварки корня шва вручную или полуавтоматом в среде углекислого газа.

6.21. Режимы сварки под флюсом по предварительной подварке приведены в табл. 11.

Диаметр трубы, мм

Толщина стенки, мм

Диаметр электродной проволоки, мм

Сварочный ток, А

Напряжение на дуге, В

Скорость сварки, м/ч

Вылет электрода, мм

Смещение электрода с зенита, мм

6.22. Сварку рекомендуется выполнять на постоянном токе обратной полярности.

Допускается сварка на переменном токе проволокой диаметром 3 мм.

Контактная стыковая сварка оплавлением

6.23 Сварку труб диаметром 57-324 мм можно осуществлять с помощью передвижных установок КС-5, ТКУП-321 и др.

В состав установок входят: сварочная машина; агрегат снятия грата; устройство зачистки концов труб под контактные башмаки; передвижная электростанция, трубоукладчики.

1. Установку ТКУП-321 может обслуживать бригада, состоящая из 5-7 человек в составе: оператора (сварщика), помощника оператора (он же управляет внутренним гратоснимателем), двух машинистов трубоукладчиков, одного – двух вспомогательных рабочих.
2. Технологию стыковой контактной сварки, настройки сварочной машины, методику регистрации и расшифровки параметров процесса сварки см. в Инструкции № 16-198.

7. Сварка газопроводов в зимних условиях

7.1. При выполнении сварочных работ в холодное время года необходимо: очистить свариваемые концы труб от льда и снега и просушить их пламенем или другими средствами;

тщательно оградить место сварки от снега и ветра;

обеспечить замедление скорости охлаждения свариваемого стыка и прилегающей зоны путем укрытия асбестом или другими средствами.

7.2. Необходимость предварительного подогрева стыков следует определять в зависимости от марки свариваемых труб, подразделяющихся на группы (см. табл. 2):

предварительный подогрев стыков следует производить при сварке труб с толщиной стенки от 5 до 10 мм включительно электродами с рутиловым или целлюлозным покрытием при температуре наружного воздуха ниже минус 20 °С – для труб I и II группы; ниже, минус 10 °С – для труб III группы. Минимальная температура подогрева должна составлять 100 °С и измеряться на расстоянии 5-10 мм от кромки трубы.

7.3. Исправление дефектов при низких температурах можно производить путем выплавки и заварки по теплому или подогретому металлу.

7.4. При температуре воздуха ниже минус 5 °С не должны допускаться удары по трубам, гибка их и правка концов без подогрева.

8. Контроль качества сварных соединений

8.1. Проверка качества сварных стыков газопроводов должна выполняться перед их изоляцией.

1. Применяют следующие виды контроля: входной, операционный и приемочный.
2. При входном контроле подлежит проверке:

б)качество сварочных материалов;

в)состояние сварочного оборудования, сборочно сварочных приспособлений и приборов для дефектоскопии.

8.4. При операционном контроле проверяют:

а)соответствие материала свариваемых элементов (узлов) запроектированной марке стали;

б)качество подготовки труб и деталей под сварку;

в)качество сборки под сварку;

г)в процессе выполнения сварки – режим сварки, порядок наложения отдельных слоев, их форму, зачистку шлака между слоями, наличие наружных дефектов в швах.

8.5. Приемочный контроль включает:

а)внешний осмотр и измерение сварных швов;

б)ультразвуковую дефектоскопию, просвечивание (рентгено-гаммаграфирование);

8.6. Стыки, сваренные дуговой или газовой сваркой, по результатам внешнего осмотра должны соответствовать ГОСТ 16037 (обязательное приложение 4), а также удовлетворять следующим требованиям:

швы и прилегающие к ним поверхности труб на расстоянии не менее 20 мм (по обе стороны шва) должны быть очищены от шлака, брызг расплавленного металла, окалины и других загрязнений;

швы не должны иметь трещин, прожогов, незаваренных кратеров, выходящих на поверхность пор, а также подрезов глубиной более 5% толщины стенки труб (более 0,5 мм) и длиной более 1/3 периметра стыка (более 150 мм).

8.7. Для определения механических свойств стыков, сваренных дуговой или газовой сваркой, следует производить следующие виды механических испытаний:

испытание на статическое растяжение;

испытание на статический изгиб или сплющивание.

8.8. Механическим испытаниям следует подвергать:

стыки надземных и внутренних газопроводов природного газа и СУГ диаметром менее 50 мм;

стыки надземных и внутренних газопроводов природного газа диаметром 50 мм и более, давлением до 0,005 МПа (0,05 кгс/см2) включительно;

стыки подземных (надземных) газопроводов всех давлений, заваренных газовой сваркой.

Число стыков, отбираемых для механических испытаний, должно составлять 0,5% общего числа стыков, сваренных каждым сварщиком в течение календарного месяца при сооружении объектов или производстве трубных заготовок в монтажно-заготовительных мастерских (МЗМ) и монтажно-заготовительных заводах (МЗЗ), но не менее двух – для труб диаметром до 50 мм включительно, одного – для труб условным диаметром свыше 50 мм.

8.9 Допускные стыки следует сваривать в условиях, аналогичных условиям на трассе, с применением тех же материалов.

Стыки газопровода диаметром 50 мм и менее рекомендуется испытывать в период сварки, чтобы исключить необходимость врезки (вварки) «катушек».

8.10. Для механических испытаний сварных стыков газопроводов условным диаметром свыше 50 мм из каждого отобранного для контроля стыка следует вырезать три образца с неснятым усилением для испытания на растяжение (см. рис. 3, табл. 13) и три образца со снятым усилением для испытаний на статический изгиб. Образцы следует вырезать из участков сварного стыка, распределенных равномерно по периметру.

Результаты испытаний сварного стыка на растяжение и изгиб следует определять как среднее арифметическое результатов соответствующих видов испытаний образцов данного стыка.

Средняя арифметическая величина угла изгиба при испытании на изгиб – менее 120º для дуговой сварки, менее 100º – для газовой сварки;

результат испытаний хотя бы одного из трех образцов по одному из видов испытаний на 10 % ниже требуемой величины показателя по этому виду испытаний предела прочности или угла изгиба).

8.11. Заготовки для образцов необходимо вырезать механическим способом или путем резки с припуском 3 мм для последующей механической обработки.

Рис. 3. Формы и размеры (мм) образцов для испытания сварных соединений на растяжение

1 – для толстостенных труб; 2 – для тонкостенных труб.

Источник