Хотя в процессе сварки нет так называемой технической тайны, в реальном сварочном процессе существует множество приемов, методов и процессов, которые могут облегчить процесс сварки. Эти процессы называются техническими ноу-хау. Технические знания в области сварки-могут сэкономить время, затраты и трудозатраты и даже определить успех или неудачу, прибыль или убыток сварки.
Большинство сварочных процессов в основном основаны на научных исследованиях, а некоторые сварочные процессы основаны на реальном опыте сварки. В данной статье представлен синтез опыта сварки на практике.
1. Проблемы сварочного процесса и их решения.
1.1 Сварка толстых и тонких пластин
1. При сварке стальных заготовок дуговой сваркой в защитном газе (GMAW) и дуговой сваркой -порошковой проволокой (FCAW), если толщина листа заготовки превышает максимальный сварочный ток, который может достичь сварщик, как с этим бороться?
Решение – предварительный нагрев металла перед сваркой. Используйте пропановую, стандартную газовую или ацетиленовую сварочную горелку для предварительного нагрева зоны сварки заготовки до температуры предварительного нагрева 150–260 градусов, а затем сварите. Целью предварительного нагрева металла в зоне сварки является предотвращение слишком быстрого охлаждения зоны сварки, чтобы предотвратить появление трещин или несплавленных сварных швов.
2. Если тонкая металлическая крышка приварена к более толстой стальной трубе с помощью дуговой сварки в защитном газе или дуговой сварки-порошковой порошковой сваркой, и сварочный ток не может быть правильно отрегулирован во время сварки, могут возникнуть две ситуации: во-первых, уменьшить сварочный ток, чтобы предотвратить прожог тонкого металла, и на этом этапе тонкую металлическую крышку невозможно приварить к толстой стальной трубе; во-вторых, сварочный ток слишком велик, чтобы прожечь тонкую металлическую крышку. Как с этим бороться в это время?
В основном есть два решения.
① Отрегулируйте сварочный ток, чтобы избежать прожога тонкой металлической крышки, и предварительно нагрейте толстую стальную трубу сварочной горелкой, а затем сварите две металлические конструкции, используя процесс сварки тонких листов.
② Отрегулируйте сварочный ток так, чтобы он подходил для сварки толстых стальных труб. При сварке 90% времени держите сварочную дугу на толстой стальной трубе и сокращайте время на тонкой металлической крышке. Следует отметить, что только при освоении этой технологии можно получить хорошее сварное соединение.
3. При приварке тонкостенной-круглой трубы или прямоугольного тонкостенного-трубного фитинга к толстой пластине сварочный стержень имеет тенденцию прожигать тонкостенную-часть трубы. Помимо двух вышеупомянутых решений, есть ли еще какие-нибудь решения?
Да, в основном с использованием радиатора в процессе сварки. Если сплошной круглый стержень вставлен в тонкостенную круглую трубу-или сплошной прямоугольный стержень вставлен в прямоугольный фитинг, то сплошной стержень будет отводить тепло от тонко-заготовки и предотвращать прожог-насквозь.
Вообще говоря, сплошные круглые или прямоугольные стержни плотно устанавливаются в большинстве поставляемых материалов для полых или прямоугольных труб. При сварке следует следить за тем, чтобы сварной шов не касался конца трубы, который является самым слабым местом и наиболее подвержен-прожогу. Принципиальная схема использования встроенного-радиатора во избежание прогорания-показана на рис. 1.
4. Если оцинкованный или -содержащий хром материал необходимо приварить к другой детали, как с ним следует обращаться?
Лучший метод обработки — напиливать или шлифовать область вокруг сварного шва перед сваркой, поскольку оцинкованные или хромированные-металлические пластины не только загрязняют и ослабляют сварной шов, но и выделяют токсичные газы во время сварки.
1.2 Сварка контейнеров и каркасных конструкций
1. Если для герметизации буя или конца полой конструкции используется процесс сварки (например, пайка), как предотвратить попадание горячего воздуха в контейнер и разрыв контейнера во время окончательной герметизации сварного шва?
Сначала на буе просверливают отверстие для сброса давления диаметром 1,5 мм, чтобы облегчить циркуляцию горячего воздуха вблизи сварного шва и наружного воздуха, затем выполняют закрытую сварку и, наконец, заваривают герметичное отверстие для сброса давления. Принципиальная схема герметизации и сварки буя или закрытого контейнера представлена на рисунке 2.
При сварке конструкции контейнера для хранения газа также можно использовать отверстие для сброса давления. Следует отметить, что сварка в закрытой таре очень опасна. Перед сваркой убедитесь, что внутренняя часть контейнера или трубы чистая, и избегайте присутствия легковоспламеняющихся и взрывоопасных предметов или газов.
2. Когда для приваривания экрана, проволочной сетки или удлиненного металла к каркасу стальной конструкции необходимо использовать дуговую сварку,-порошковую сварку или вольфрамовую дуговую сварку, проволочная сетка склонна к прожогу-насквозь, и сварной шов не расплавляется во время сварки. Как с этим справиться?
① Поместите не-металлическую шайбу на проволочную сетку или выступающий металл и зажмите шайбу, проволочную сетку и раму вместе. Хромированные или оцинкованные шайбы не допускаются. Шайбы не должны иметь покрытия, см. рисунок 3 (а).
② Поместите шайбу большего размера на верхнюю часть привариваемой шайбы в качестве радиатора. Верхняя шайба должна иметь большее отверстие, чем нижняя, чтобы избежать сварки верхней шайбы. Затем пробку приварите через два отверстия шайбы, причем сварной шов должен оказаться в нижней части шайбы. Оператор может использовать другие методы, чтобы получить достаточно тепла и сварки, а также обратить внимание на то, чтобы не допустить прогорания окружающего экрана или проволочной сетки, см. Рисунок 3 (b) и (c).
③ Другой метод — использовать металлическую полосу с отверстиями, совместить отверстия со свариваемой деталью, установить шайбу для рассеивания тепла, а затем закупорить сварку, см. Рисунок 3 (d).
1.3 Ремонт сварных деталей
1. Какие еще методы можно использовать для удаления поврежденных или ржавых шурупов, помимо использования широко используемого открывателя для гвоздей?
Вот два основных метода:
① Если установленный винт не будет поврежден при нагреве, гайку и ее узел можно нагреть кислородно--ацетиленовой горелкой докрасна, а затем быстро охладить в воде, чтобы облегчить удаление винта. В этом процессе может потребоваться несколько циклов нагрева и закалки.
② Если прорезь для винта, гайка или гнездо зуба повреждены или утеряны, можно надеть гайку на верхнюю часть (или оставшуюся часть) головки винта, затянуть гайку, а затем использовать любой метод сварки, чтобы заполнить металл внутри гайки и винта.
Это позволит соединить гайку и оставшуюся часть винта, а затем поместить на гайку гаечный ключ или зубогубцы, чтобы быстро вытащить винт. Этот метод способствует созданию новой точки захвата и использованию тепла для затяжки винта. Принципиальная схема удаления оставшейся части крепежного винта сваркой представлена на рисунке 4.
2. Если есть изношенный коленвал, как его лучше отремонтировать и укрепить сваркой?
При ремонте изношенного коленчатого вала можно использовать дуговую сварку, газовую дуговую сварку-порошком или вольфрамовую дуговую сварку. Однако для получения удовлетворительной формы сварного шва необходимо обратить внимание на следующие 4 требования.
① Сделайте сварной шов оболочки параллельно оси коленчатого вала.
② Сначала наплавьте сварной валик на нижнюю часть коленчатого вала, затем поверните коленчатый вал на 180 градусов и наплавьте следующий сварной валик, что может сбалансировать сварочное напряжение и значительно устранить сварочную тепловую деформацию. Следует отметить, что последовательная наплавка первого вальца сварного шва приведет к короблению коленчатого вала. Этот процесс плакирования подходит для ремонта и сварки коленчатых валов роликов.
③ Перекрытие наплавленного металла между двумя сварными швами должно составлять от 30% до 50%, чтобы обеспечить гладкость поверхности сварного шва во время механической обработки после сварочного ремонта.
④ При использовании ручной дуговой сварки и сварки флюсовой-порошковой проволокой в среде защитного газа остаточный флюс между сварными швами необходимо очищать щеткой или методом резки.
В дополнение к описанному выше методу ремонта коленчатого вала также можно добавить плакирующий сварной валик через каждые 90 градусов положения коленчатого вала, чтобы еще больше уменьшить сварочную деформацию. При ремонте бронзовых или медных деталей добавление припоя более выгодно, чем плакирование, для устранения напряжений и деформаций. Принципиальная схема ремонта изношенного коленчатого вала сваркой представлена на рисунке 5.
3. Если в оборудовании застрял стальной подшипник, и вы не хотите сдавать оборудование в металлолом, как следует использовать сварку для снятия подшипника?
Сначала приварите сварной шов на внутренней поверхности подшипника и используйте растягивающее усилие сварного шва, чтобы уменьшить диаметр подшипника. Тепло процесса сварки должно сделать подшипник подвижным. Если труба диаметром 10см покрыться сварными швами на внутренней поверхности, то диаметр стальной трубы уменьшится на 1,2мм. Принципиальная схема использования сварки для снятия заклинившего подшипника представлена на рисунке 6.
4. Трещины часто возникают в нефтяных резервуарах или судовых плитах. Как их следует предотвратить?
Сначала просверлите небольшое отверстие в конце трещины, чтобы облегчить распределение напряжения на конце в более широком диапазоне, а затем сварите серию много-проходных сварных швов различной длины, чтобы увеличить прочность стальной пластины на переднем конце трещины. Принципиальная схема предотвращения распространения трещин в стальных пластинах представлена на рисунке 7.
2. Сварка усиливающих пластин.
2.1 Расположение и утолщение усиливающих пластин
1. К поверхности стальных пластин (подложек) часто приваривают армирующие пластины. Угловые сварные швы на внешних краях усиливающих пластин легко вызывают подъем центра усиливающих пластин, отрыв от поверхности стальных пластин и возникновение угловой деформации, как показано на рисунке 8 (а). Это явление увеличит сложность механической обработки и токарной обработки. Как следует решить эту проблему?
Решение состоит в том, чтобы использовать пробочную или щелевую сварку в середине усиливающей пластины, чтобы закрыть поверхность усиливающей пластины с поверхностью подложки, чтобы исключить деформацию и облегчить механическую обработку. Принципиальная схема расположения усиливающей пластины методом пробковой или пазовой сварки представлена на рисунке 8 (б).
2. Иногда необходимо утолщать подложку на небольшом участке подложки, но утолщенная область не может превышать площадь всей подложки. Как это следует решить?
В ту часть подложки, которую необходимо утолщить, врезается толстая пластина металла, а затем фиксируется сваркой. Принципиальная схема заделки толстой пластины в подложку показана на рисунке 9. Это может обеспечить достаточную толщину для последующей механической обработки, растачивания или сверления, а также заменить детали или отливки большой-толщины в оборудовании.
3. Какой стандартный метод увеличения жесткости пластины, несущей нагрузку?
Стандартный метод увеличения жесткости пластины, способной выдерживать нагрузку, состоит в том, чтобы приварить к пластине ряд стальных уголков вертикально и добавить ребра жесткости из угловой стали, чтобы увеличить жесткость пластины, как показано на рисунке 10.
2.2 Контроль шума и вибрации
1. Какие технические меры можно применить для снижения шума и вибрации металлических пластин?
Проблему шума, как и проблему вибрации, также можно решить за счет снижения резонансной частоты металлической пластины. Основные используемые методы следующие:
① Увеличьте жесткость за счет складывания, скручивания или усиления канавок;
② Разрежьте пластину на несколько небольших частей, чтобы усилить поддержку;
③ Используйте напыление поверхности;
④ Наклейте слой вибропоглощающего-волоконного материала на поверхность пластины.
Четыре метода увеличения резонансной частоты для снижения шума показаны на рисунке 11. Для вибраций, вызванных относительно низкими частотами, для уменьшения вибраций обычно используется метод увеличения жесткости металла, как показано на рисунке 12.
2. Когда одну пластину необходимо приварить к другой пластине в вертикальном направлении для углового шва, если сейчас имеется только зажим C--образной формы, как это следует сделать?
При сварке в качестве вспомогательного инструмента используется стальной стопор или прямоугольный предмет, а для зажима углового шва – С-образный зажим и прямоугольный стопор, как показано на рисунке 13.
