Інструкція з напівавтоматичного зварювання сталей.

№1.1-58-00

1. Загальні положення

 1.1.Інструкція містить основні положення щодо напівавтоматичного зварювання плавящимся електродом вуглецевих, низьколегованих та високолегованих сталей у середовищі вуглекислого газу та в суміші газів при виготовленні металоконструкцій та апаратів.

1.2.Ця інструкція є керівним документом для технологів, виробничих майстрів, майстрів БКК, а також робітників, пов'язаних з виготовленням апаратури з вуглецевих, низьколегованих та високолегованих сталей.

2. Зварювальні матеріали

2.1. Вибір зварювальних матеріалів визначається вимогами конструкторської документації на конкретний виріб.

2.2. Зварювальний дріт повинен бути рівним, без перегинів, на його поверхні не повинно бути тріщин, окалинів, масел, слідів корозії та інших забруднень.

2.3. Як захисний газ застосовувати двоокис вуглецю газоподібний сорт I згідно з ГОСТ 8050 і суміші аргону з двоокисом вуглецю (див. Таблицю 1).

Таблиця 1 Склад зварювальних сумішей

3. Кваліфікація зварювальників

3.1. До виконання зварювальних робіт з виготовлення судин та апаратів, підвідомчих Держпромгірнагляду, допускаються зварювальники, які здали випробування відповідно до вимог «Правил атестації зварювальників». Зварювальники допускаються лише до тих видів зварювальних робіт (включаючи спосіб, положення зварювання та зварювальні матеріали), які записані у їх посвідченні встановленої форми.  

4. Устаткування

4.1. Для виконання зварювання повинне застосовуватися зварювальне обладнання та вимірювальна апаратура, що дозволяє задані режими та надійність роботи.

4.2. Пост для напівавтоматичного зварювання обладнується газовою магістраллю, що включає наступні газові прилади: газовий балон, підігрівач, осушувач, редуктор, витратомір (ротаметр). При зварюванні суміші газів пост додатково може бути дообладнаний змішувачем газів, при цьому підігрівач і осушувач підключаються в схему від балона з вуглекислим газом.

5. Умови виконання робіт

5.1. Зварювальні роботи при виготовленні судин та апаратів повинні виконуватись у закритих приміщеннях при температурі не нижче 0°С.

5.2. Режими зварювання допускається уточнювати стосовно конкретних виробничих умов, зварювального обладнання та конструктивних особливостей виробів.

5.3. Усі зварні шви підлягають тавруванням, що дозволяє встановити зварювальника, який виконав ці шви. Клейма наносяться способом, що забезпечує їх збереження на весь період експлуатації виробу відповідно до ОСТ 26-291 або іншої нормативної документації.

6. Вимоги щодо підготовки виробів під зварювання

6.1. Підготовка кромок деталей під зварювання проводиться механічним способом, допускається проводити термічною різкою, повітряно-дуговою строжкою з подальшою механічною обробкою або зачисткою наждачним колом до видалення слідів різання на глибину не менше 1 мм.

6.2. У стикових з'єднаннях деталей з різною номінальною товщиною стінок повинен виконуватися плавний перехід від одного елемента до іншого поступовим утоненням більш товстого елемента. Кут скосу має бути не менше 20° (ухил 1:3). Допускається виконувати зварювання стикових швів без попереднього потонання більш товстого елемента, якщо різниця в товщинах елементів, що з'єднуються, не перевищує 30% від товщини більш тонкого елемента, але не більше 5 мм.

6.3. Кромки та прилеглі до них поверхні повинні бути зачищені з двох сторін на ширину не менше ніж 20 мм. Зачистку слід проводити до повного видалення грата та бризок після термічного різання, фарби, масел та інших забруднень. Зачистку проводити сталевою щіткою, наждачним колом та ін. На вуглецевих і низьколегованих сталях допускається видалення олій газополум'яними пальниками (без застосування розчинників), при цьому ширина газополум'яної обробки знежирення повинна бути не менше 100 мм.

6.4. З метою запобігання корозії або повторного забруднення необхідно, щоб зачищення кромок, що зварюються, складання та зварювання проводилося без значних розривів у часі. При виявленні корозії чи забруднення кромок зібраного виробу необхідно провести повторне зачищення.

6.5. Методи збирання елементів під зварювання повинні забезпечувати правильне взаємне розташування елементів, що сполучаються, і вільний доступ до виконання зварювальних робіт у послідовності, передбаченій технологічним процесом.

6.6. Обробка кромок та зазор між кромками деталей, що підлягають зварюванню, повинні відповідати вимогам креслень, ГОСТ 14771 та СТП 3300-1.14.51.

6.7. Прихватку виконують кваліфіковані зварювальники, тими ж зварювальними матеріалами, що і зварювання, допускається прихватку виконувати ручним електродуговим зварюванням електродами відповідно до ОСТ 26-291.

6.8. Довжина прихваток повинна становити (2-10) S, але не більше 100 мм, а відстань між ними (10-40) S, але не більше 500 мм, де S – товщина металу, що зварюється. Для різнотовщинних матеріалів довжина прихватки повинна становити (1-5) S, але не більше 50 мм, а відстань між ними (5-20) S, але не більше 250 мм, де S – товщина матеріалу, що зварюється. Технологічним процесом може бути передбачена схема розташування, кількість та послідовність виконання прихваток при складанні конкретних вузлів під зварювання.

6.9. Прихватки рекомендується розміщувати з боку протилежної до виконання першого проходу.

6.10. Прихватки мають бути ретельно очищені від шлаку, перевірені на відсутність неприпустимих дефектів зовнішнім оглядом. Ділянки з дефектами перед зварюванням необхідно видалити.

6.11. Зварювальник повинен приступати до зварювальних робіт лише після встановлення відділом технічного контролю правильності складання та зачистки всіх поверхонь, що підлягають зварюванню.

• Початок роботи

7.1. Кожен зварювальник має бути ознайомлений з інструкцією з експлуатації напівавтоматів та виконувати вимоги цієї інструкції.

7.2. Перед початком роботи кожен балон із сумішшю необхідно збовтати для запобігання поділу компонентів суміші через їхню роздільну питому вагу.

7.3. Перед використанням кожного нового балона проводиться пробна наплавка валика довжиною 150-200 мм, шириною не менше 10 мм і висотою 5-6 мм на пластину з подальшим зачищенням шліфувальною машиною і візуальним контролем на відсутність недопустимих дефектів за допомогою лупи з не меншим, ніж 10 кратним збільшенням.

• Технологічні вказівки щодо зварювання в середовищі захисних газів

8.1. Техніка напівавтоматичного зварювання в середовищі захисних газів подібна до техніки ручного зварювання покритим електродом. При зварюванні таврових з'єднань застосовують ті ж прийоми, що і при зварюванні стиків, причому кут між вертикальною стінкою виробу і електродом повинен бути в межах 25-35 °. Електрод або направляють точно в кут, або зміщують на 1-15 мм на горизонтальну полицю.

8.2.  Напівавтоматичне зварювання  у вуглекислому газі та сумішах газів виконується на постійному струмі зворотної полярності (плюс на електроді) і застосовується для зварювання швів у всіх просторових положеннях.

8.3. Для забезпечення якісного захисту необхідно вживати заходів щодо виключення протягів у зоні зварювання.

8.4. При зварюванні в нижньому положенні стикових з'єднань великої товщини з V-подібною обробкою кромок перший шар (корінь) шва виконують поступовим поступальним або зворотно-поступальним переміщенням електрода. Середні шари багатошарового шва виконують при переміщенні електрода витягнутою спіралі, а верхні шари - змійкою. Крок переміщень та амплітуда поперечних коливань електрода залежить від ширини оброблення, що визначається своєю чергою номером шару шва. При цьому крок поздовжніх переміщень дорівнює приблизно 3-6 мм, а амплітуда поперечних коливань 10-30 мм.

8.5. Щоб уникнути великої зварювальної напруги, в першу чергу рекомендується виконувати стикові шви у вільному стані, потім інші стикові шви і в останню чергу - кутові.

8.6. Зварювальну дугу слід обривати після заповнення кратера та обдування газом до потемніння металу.

8.7. При зварюванні швів стикових, таврових та кутових з'єднань повинні дотримуватися наступних вимог:

• режими зварювання перевіряти на пробних пластинах тієї ж товщини, з матеріалу того ж типу, що і деталі, що зварюються;
• при багатошаровому зварюванні швів стикових з'єднань не допускається поєднання кратерів в одному перерізі (ділянці);
• при багатошаровому зварюванні накладення кожного наступного шару рекомендується проводити (після ретельної зачистки попереднього шару від шлаку) у зворотному напрямку;
• у разі обриву дуги перед поновленням зварювання кратер шва та прилегла до нього ділянка шва на відстані 10-25 мм повинні бути очищені від шлаку. При цьому запалення дуги після перерви зварювання провадиться на раніше виконаному шві на відстані 10-20 мм від кратера цього шва.

8.8. Кількість шарів кутового шва залежить від розміру його катета

Таблиця №2 Розміри катетів зварного шва та кількість шарів

8.9. Валики останніх шарів багатопрохідних швів повинні мати плавні сполучення як між собою, так і поверхнею деталі. Луска поверхня і глибина западин між валиками шва не повинна перевищувати допуск на посилення шва по висоті.            

8.10. Орієнтовні режими напівавтоматичного зварювання серед захисних газів плавящимся електродом стикових з'єднань у нижньому положенні вибираються згідно таблиці №3.

Таблиця №3 Орієнтовні режими напівавтоматичного зварювання серед захисних газів стикових з'єднань

Примітка: при зварюванні у вертикальному положенні сила струму на 10-15% нижче наведених значень.  

9. Зварювання вуглецевих та низьколегованих сталей

9.1. Конструктивні елементи підготовлених кромок та розміри швів зварних з'єднань повинні відповідати ГОСТ 14771, ГОСТ 14776, ГОСТ 23518 для труб ГОСТ 16037.

9.2. Як присадковий матеріал для вуглецевих і низьколегованих сталей використовують дріт марки Св-08Г2С за ГОСТ 2246

9.3. Як захисний газ застосовують зварювальну вуглекислоту за ГОСТ 8050 або її суміші з іншими газами.

10. Зварювання високолегованих сталей

10.1. Конструктивні елементи підготовлених кромок та розміри швів зварних з'єднань повинні відповідати ГОСТ 14771, ГОСТ 14776, ГОСТ 23518 для труб ГОСТ 16037.

10.2. Внаслідок великого коефіцієнта лінійного розширення і відповідно значних деформацій зварних з'єднань відстані між прихватками повинні бути в 1,5-2 рази менше, а довжина прихватки більша порівняно з тими ж параметрами прихватки в сполуках вуглецевих і низьколегованих сталей.

10.3. Для зменшення перегріву та забезпечення оптимальних механічних властивостей та корозійної стійкості зварювання з'єднань невеликої товщини (менше 8 мм) необхідно вести за максимально можливої ​​швидкості.

10.4. При багатошаровому зварюванні кожен прохід виконують після охолодження попереднього до температури нижче 100°З ретельної його зачистки.

10.5. При зварюванні легко деформованих конструкцій у незакріпленому стані слід вживати технологічних заходів для запобігання значним деформаціям: зворотноступінчастий порядок зварювання, почергове виконання шарів зварного шва з різних сторін і т.д.

10.6. Як захисний газ аргон або аргон з домішкою вуглекислого газу (до 5%) для покращення стабільності дуги та формування шва. Застосування вуглекислого газу допускається для виконання зварних з'єднань, що працюють переважно у слабко корозійних середовищах.