Технология сваривания профильной стали уголок 45х45х4 мм электродом 4 мм под углом 45 градусов

Швы угловых соединений, обозначают буквой У, когда деталь присоединяется к другой и образует угол (рис. 6).

Рис. 6. Швы угловых соединений

Видимым швом для угловых, тавровых соединений и соединений внахлестку условно считается шов, расположенный  на чертеже внешней поверхностью по отношению к наблюдателю (рис. 7)

Рис. 7. Видимый шов

Катеты углового шва должны устанавливаться при проектировании сварного изделия, но не более 3 мм для  деталей толщиной до 3 мм включительно и 1,2 толщины более тонкой детали при сварке деталей толщиной более 3 мм.

При использовании электродов с высшим временным сопротивлением разрыву, чем основного металла, катет углового шва может быть уменьшен. Допускается усиление или  ослабление углового шва до 30% его  катета, но не более 3 мм. При этом ослабление не должно привести к уменьшению расчетного катета.

Режимы сварки - это совокупность различных факторов сварочного процесса, которые обеспечивают устойчивое горение дуги и получения швов заданных размеров, формы и качества. К таким факторам относятся: диаметр электрода, сила сварочного тока, тип и марка электрода, напряжение на дуге, род и полярность сварочного тока, скорость сварки, расположения шва в пространстве, предварительный подогрев и следующая термическая обработка.

Диаметр электрода устанавливается  в зависимости от толщины свариваемого металла, типа сварного соединения, расположения шва в пространстве, размеров детали и состав свариваемого металла.

Для сварки уголка 45х45х4 мм, применяем электроды диаметром 4 мм, поскольку при этом легче предотвратить скатывание жидкого металла.

При сварке на вертикальной плоскости ток уменьшается на 10-15%, а в потолочном положении - на 15-20% по сравнению с нормально выбранной силой тока для сварки в нижнем положении.

Сварки угловых швов выполняют  наклонным электродом 4 мм под углом 45⁰.

При сварке наплавленный металл будет налагаться в желоб, образованный двумя полочками. Это обеспечивает нормальный провар корня шва и  правильное его формирования. Зазор  между кромками не должен превышать 10% толщины листа.

При сварке уголка наклонным электродом возможен непровар корня шва и кромки нижнего листа. Чтобы избежать непровара дугу возбуждают на нижней полочке в точке А, отступив от катета шва 3-4 мм. Потом дугу перемещают до вершины шва, где ее немного задерживают для лучшего провара корня шва и поднимают вверх, приварочные вертикальную полочку. Этот же процесс повторяют в обратном направлении. Начинать сварку на вертикальной полочке нельзя из-за того, что расплавленный металл с электрода будет наплывать на еще холодный основной метан нижней полочки, в результате чего образуется не провар. На вертикальной полочке возможно образование подрезов. Прогревание кромок достигается правильным положением электрода, который нужно держать под углом 45 градусов к поверхности листьев и выполнять поперечные колебательные движения треугольником без задержки или с задержкой в корне шва. Угол наклона электрода меняется в процессе сварки в зависимости от того, на какой полке в данный момент горит дуга.

Кромки расчищаем под углом 50 минус 5 градусов. Так как толщина металла более 4 мм свариваем в несколько слоев и проходов, а для лучшего провара корня шва первый проход выполняем нитяным швом электродом диаметром 4 мм без колебательных движений. Сваривать лучше углом назад. 

Таблица 1.

Типы и размеры конструктивных элементов швов

Тип шва по ГОСТ	Наименование  сварного соединения и шва	Тип конструктивных элементов	Схема сварного соединения	Размер конструктивных элементов, мм
С2	Стыковое без скоса  кромок, двухстороннее			S=S1	в	а
				3...3,5	8±4	1+0,5-1,0
				4...4,5
				5...5,5	9±4	2+1,5-1,0
				6...8
				h=2...3
С3	Стыковое без скоса  кромок, одностороннее			h=2...3
С8	Стыковое, V-образный шов  со скосом двух кромок, двухсторонний			S=S1	в
				3...8	S+11
				9...14	S+13
				15...21	S+15
				в1=10±4 h=3...4
С9	Тот же, шов односторонний			в1=10±4 h=3...4
С15	Стыковое, Х-образный шов  с двумя скосами двух кромок, двухсторонний			S=S1	в	h
				12...17	S+3	3
				18...29	S+1	4
				30...44	S-3
				42...50	S-8
				51...60	S-11	5
У4	Угловое, шов без скоса  кромок двухсторонний			S=2...30
				S1=2...30
У5	Угловое, шов без скоса  кромок односторонний			S=1...30
				S1=2...30
У7	Угловое, шов со скосом одной  кромки односторонний			S	в
				4...7	S+11
				8...11	S+13
				12...17	S+15
				18...26	S+18
				h=3...4; S1≤S
У10	Угловое, шов со скосом двух кромок односторонний			S	в
				12...14	S+12
				16...21	S+14
				22...26	S+15
				h=3...4; S1=S
Т1	Тавровое, шов без скоса  кромок двухсторонний			S	К
				3...6	3...4
				7...9	5
				10...30	6...8
Т8	Тавровый со скосом одной  кромки, двухсторонний			S	в	h
				4...7	S+9	3±3
				8...11	S+11
				12...17	S+13	4±3
				18...26	S+16	5±3
				в1=3
Т9	Тавровый со скосом одной  кромки, односторонний			в1=3
Т10	Тавровый со скосом двух кромок, двухсторонний			S	в	h
				12...17	S+2	3±3
				18...25	S	5±3
				26...35	S-2	6±3
				36...47	S-3	9±3
				48...51	S-4	11±3
				52...60	S-5	12±3
Н2	Внахлестку без скоса  кромок, двухсторонний			S=2...60 К=S
Н3	Внахлестку электрозаклепками			S≥2 d≥2S

 

Первая операция для сварки — зажигание дуги. Обычно она  производится прикосновением конца  электрода, зажатого в электрододержателе, к изделию и отрывом его  от изделия на 3—5 мм. Зажигание дуги принято осуществлять двумя способами: «впритык» — путем отрыва электрода от изделия и «спичкой» — скользящим движением конца электрода по изделию, похожим на зажигание спички.

После зажигания дуги плавно манипулируем концом электрода по кромкам соединения, осуществляя поперечные и продольные перемещения электрода и наблюдая через защитное стекло маски за проплавлением кромок и формированием шва. При сварке первого слоя многослойного шва, поперечных движений не делаем, и ширина шва (валика) обычно равна (0,8..Л,5) с1эл. Чрезмерное увеличение длины дуги приводит к увеличению разбрызгивания и ухудшению качества сварки вследствие повышенного контакта расплавленного металла с воздухом. Недопустимо также чрезмерное уменьшение длины дуги, так как это ухудшает формирование шва и может привести к короткому замыканию, а иногда и к «приварке» электрода.

Сварку стыковых однопроходных  швов выполняем при толщине стали от 4 мм с двух сторон.

Сварка многослойных швов имеет свои особенности. После сварки каждого слоя необходимо тщательно  очищать его от шлака, а затем  сваривать следующий слой. Последний  слой служит выпуклостью и одновременно термообрабатывает предыдущие слои, что улучшает качество металла шва. Многослойный шов можно сваривать  широкими слоями на все сечение разделки или отдельными валиками, заполняющими  каждый слой  шва. Последний способ применяют чаще, так как он обеспечивает надежное проплавление всего сечения шва.

Важным элементом многослойного  шва является подварочный шов, который  выполняют после тщательной зачистки или даже удаления части корневого  шва, где наиболее вероятно скопление  дефектов. Это делают с помощью  рубильного молотка крейц-мейселем путем вышлифовки абразивным кругом или выплавкой воздушно-дуговым  резаком. Качественное выполнение подварочного шва во многом обеспечивает прочность  всего сварочного соединения. Иногда подварочный шов выполняют до сварки основного сечения шва.

§2. Материалы и инструменты

 

Материалы:

• Уголок 45*45*4
• Электроды   4 мм

Инструменты:

• Щетка по металлу
• Молоток
• Зубило
• Сварочный трансформатор Патон СТШ-250.
• Средства индивидуальной защиты

 

Для облегчения процесса ручной дуговой сварки и повышения производительности труда сварщиков применяют механическое оборудование. К механическому оборудованию сварочного производства при ручной дуговой сварке относится оборудование для установки и перемещения  свариваемых изделий в положение, удобное для выполнения сборочных  и сварочных работ. К основным типам оборудования относятся: манипуляторы, вращатели, кантователи, роликовые  стенды, площадки для сварщиков, кондукторы, сборочно-сварочные установки и  стенды Этим оборудованием укомплектовываются поточные механизированные линии для  изготовления сварных двутавровых  балок, ферм, секций трубопроводов и  других конструкций массового применения.

Для ручной дуговой сварки металлоконструкций из углеродистых и  низколегированных сталей должны применяться  электроды, удовлетворяющие требованиям  ГОСТа.

Тип электрода для сварки металлоконструкций должен быть указан в чертежах. В случае отсутствия таких указаний выбор типа электрода  должен производиться в зависимости  от группы конструкций, климатического района эксплуатации конструкций и  характеристики свариваемой стали  по пределу текучести.

Выбор конкретной промышленной марки электрода следует производить  по таблице.

Таблица 2.

Типы и промышленные марки  электродов

Тип электрода по ГОСТ 9467	Промышленные марки электродов
Э42	АНО-6*, АНО-6М*, АНО-1*, АНО-17*, ОЗС-23*
Э42А	УОНИ-13/45, CM-11*, ЦУ-6
Э46	МР-3*, ОЗС-4*, АНО-4*, АНО-18*, АНО-24, ОЗС-6*, АНО-19, АНО-13*, ОЗС-21*, АНО-20*, ОЗС-12*
Э46А	УОНИ-13/55К, ОЗС-22Р, ТМУ-46*
Э50А	ЦУ-5, УОНИ-13/55, ТМУ-21У, УП-1/55*, ИТС-4С, ЦУ-7, АНО-11*, ОЗС-18*, АНО-9, АНО-10, КД-11*, ЦУ-8, ТМУ-50*

 

  

Таблица 3

Область применения электродов для сварки строительных металлоконструкций

Группы конструкций в  климатических районах (определяются проектом и проставляются в чертежах КМ)	Обозначение стали по ГОСТ 27772 (характеристика стали по пределу текучести)	Тип электрода по ГОСТ 9467
Группы 2 ,3 и 4 — во всех районах, кроме	С235, С245, С255, С275, С285	Э42, Э42А, Э46, Э46А, Э50А
I1, I2, II2 и II3	С345, С345Т, С345Д, С345К*, С375, С375Т, С375Д, С390, С390Д, С390Т, С390К, С440, С440Д	Э50А
Группа 1 — во всех районах	С235, С245, С255, С275, С285	Э42А, Э46А, Э50А
Группы 2 ,3 и 4 - в районах I1, I2, II2 и II3	С345, С345Т, С345Д, С345К*, С375, С375Т, С375Д, С390, С390Д, С390Т, С390К, С440, С440Д	Э50А

 

Таблица 4

Режимы прокалки электродов, порошковой проволоки и флюсов

Марка сварочного материала	Режимы прокалки электродов перед использованием
	Температура, °С	Время (продолжительность) прокалки, час (допуск +0,5 ч)
Электроды
с основным покрытием —  УОНИ-13/45, СМ-11, УОНИ-13/55К, ЦУ-5, ЦУ-6, ЦУ-7, УОНИ-13/55, ТМУ-21У, УП-1/55, ИТС-4С, АНО-11, ОЗС-18, АНО-9, АНО-10, ЦУ-8, ТМУ-46, ТМУ-50, КД-11	360-400	2,0
с рутиловым и ильменитовым покрытием — АНО-6, АНО-6М, АНО-1, АНО-17, ОЗС-23, МР-3, ОЗС-4, АНО-4, АНО-18, АНО-24, ОЗС-6, АНО-19, АНО-13, ОЗС-21, АНО-20, ОЗС-22Р, ОЗС-12	140-190	1,0
Порошковая проволока
ПП-АН1	150-180	1,0
ПП-АН3, ПП-АН7	230-250	2,0
СП-2	190-210	1,5
СП-3	190-210	1,5
ППТ-13	160-180	1,0
ПП-АН11	240-250	2,0
Флюсы
ОСЦ-45, ОСЦ-45М, АН-348А, АН-348АМ, АНЦ-1	300-400	1,0
АН-17М, АН-43, АН-47, АН-60	400-450	2,0
ФЦ-16	600-640	4,0
АН-42, АН-42М	630-670	4,0

 

 

По истечении указанного срока электроды должны быть перед  применением повторно прокалены. Прокалка электродов может проводиться не более трех раз, не считая прокалки при их изготовлении. В случае хранения электродов в сушильном шкафу  при температуре 60—100°С срок использования  их не ограничивается.

Перед выдачей электродов сварщику необходимо убедиться в  том, что электроды были прокалены  и срок действия прокалки не истек.

Таблица 5.

Ориентировочные значения сварочного тока для электродов различных диаметров при сварке в нижнем положении