1. Электродуговая сварка, применяемая в промышленной вентиляции
В системах промышленной вентиляции при изготовлении воздуховодов и деталей вентиляционного оборудования из листовой стали толщиной более 1,3 мм широко применяется электродуговая и иногда газовая сварка.
Электродуговая сварка производится под действием электрического тока, который пропускается через свариваемый предмет и электрод, представляющий собой стержень из мягкой стали, покрытый специальной обмазкой. При пропускании электрического тока между электродом и свариваемым металлом возникает электрическая дуга.
Благодаря высокой температуре дуги (до 4500°) частицы металла соединяемых деталей расплавляются вместе с электродом и входят в тесное соединение друг с другом, образуя прочный шов. Расплавленный металл электрода идет на заполнение шва.
При ручной электродуговой сварке важнейшее значение имеет длина дуги, при которой производится сварка. Чем короче дуга, тем чище и плотнее получается сварочный шов. Нормальная длина дуги равна 2—4 мм. Лучшими являются электроды с обмазкой толщиной от 0,7 до 2 мм.
Листовую сталь толщиной 1,5—3 мм следует сваривать электродами диаметром 1,5—3 мм, а 4—5 мм — электродами толщиной 4—5 мм. Тонколистовая сталь соединяется внахлестку и в стык. Внахлестку соединять легче, чем в стык, так как такое соединение упрощает сборку и значительно уменьшает возможность прожога. Листовую сталь толщиной до 5 мм сваривают в стык без скашивания кромок, а более 5 мм — со скашиванием кромок.
Во избежание выпучивания кромок листа во время сварки, которое получается в результате нагрева их, листы предварительно прихватывают друг к другу или зажимают специальными приспособлениями.
По положению, в котором выполняется сварной шов, различают швы: нижние, горизонтальные, вертикальные и потолочные.
Нижний шов наиболее удобен для сварки. Он располагается внизу под электродом, а сварка производится сверху.
Горизонтальный шов расположен по окружности воздуховода, установленного вертикально.
Вертикальный шов расположен сбоку свариваемого воздуховода, установленного отвесно, по его длине.
Потолочный шов располагается над головой сварщика.
Перед сваркой места сопряжения свариваемых деталей очищают от окалины, ржавчины, грязи, которые при сварке образуют шлаки и влияют на прочность сварочного шва.
Места сопряжений зачищают на зачистном станке с наждачными камнями или круглыми стальными щетками.
Подготовленные к сварке поверхности должны быть ровными. Для того чтобы сварка производилась точно в намеченных местах, свариваемые детали предварительно скрепляют специальными хомутами или струбцинками.
При сварке поперечного шва деталей круглого сечения торец одной детали развальцовывают на ширину 8—10 мм на зигмашине в соответствии с диаметром соединяемой с ней другой детали. В развальцованную часть детали вставляют соединяемую с ней другую деталь и сваривают внахлестку, что облегчает производство работ.
Перед сваркой деталей из сортовой и фасонной стали необходимо произвести тщательную механическую обработку скашиваемых поверхностей и очистить свариваемые плоскости.
Сортовую и фасонную мягкую сталь толщиной менее 5 мм сваривают в стык без скашивания кромок, а при толщине более 5 мм — со скашиванием кромок под углом 30—40°, причем размер нескошенной части должен быть не менее 3 мм.
Между стыками оставляют зазор для шва в 2,5 мм. Для усиления сварного шва по всей его длине наплавляют металл в виде валика.
Электродуговую сварку выполняют на электросварочных аппаратах типа СТ-22, СТ-23 и СТ-32.
Кроме обычной сварки, для листового материала толщиной 1,5—2 мм применяется автоматическая сварка стальных листов и продольных швов круглых и прямоугольных воздуховодов внахлестку или в стык сварочным трактором ТС-17М под слоем флюса.
Установка для сварки воздуховодов трактором ТС-17М модель ГСТМ-11 (рис. 161, а) состоит из сварной станины 1, по обеим сторонам которой укреплены складывающиеся кронштейны 2 для поддержания свободных концов свариваемых листов.
Рис. 161. Установка для сварки воздуховодов трактором ТС17-М модель ГСТМ-11: а — общий вид, б — разрез по I—I
В верхней части станины имеются балки 3 и 4, которые служат опорами для прижима свариваемых кромок.
На балке 3 установлены два направляющих рельса для трактора 5.
Левый рельс 6 (рис. 161, б) служит для передвижения трактора при сварке изделий в стык, а правый рельс 7—при сварке изделий внахлестку.
Балка 4 имеет четыре выдвижных упора для установки кромки верхнего листа при сварке внахлестку.
Под балками 3 и 4 находится поворотная балка 8, которая поворачивается вокруг вертикальной оси. Эта балка предназначена для установки на ней свариваемых воздуховодов 9 (см. рис. 161, б). Поворотная балка оснащена пневматическим прижимным устройством 10 и медной шиной 11, на которой имеются утапливающиеся, т. е. опускающиеся в гнездах упоры. Эти упоры служат для установки кромки нижнего листа в требуемом положении при сварке внахлестку.
Для поджима снизу сварного воздуховода имеется рама 12, подача которой производится ручным приводом, состоящим из штурвала 13, системы зубчатых шестерен и ходового винта 14.
Работа на этой установке производится следующим образом.
Изделия крупных размеров предварительно прихватываются на длину 20—30 мм внахлестку ручной электросваркой. Промежутки между прихватками принимаются в 400—500 мм.
При сварке внахлестку картин воздуховодов небольших размеров, последние сваривают непосредственно на этой установке без предварительных прихваток.
В этом случае кромка нижнего листа устанавливается по утапливающимся упорам поворотной балки, а кромка верхнего листа — по выдвижным упорам.
После размещения свариваемых кромок воздуховод прижимают снизу поддерживающей рамой, открывают кран 15, подающий сжатый воздух, и медная шина прижимается к свариваемым кромкам. После прижима кромок выдвижные упоры убирают, трактор устанавливается в исходное положение (у крана сжатого воздуха) и подключают к генератору постоянного тока. Сварка производится при перемещении трактора вдоль установки.
Для сварки применяется электродная проволока, а также флюс, засыпаемый в бункер 16 трактора.
Проволока должна быть предварительно очищена от грязи, ржавчины и масла, а флюс перед сваркой следует просушить при температуре 200° в течение 1—2 час. и просеять.
При сварке соединений внахлестку электрод устанавливают наклонно под углом 15—20°, а при сварке в стык — перпендикулярно плоскости свариваемых кромок. Вылет электрода составляет 15—20 мм.
В начале сварки электрод засыпается флюсом, а затем в процессе сварки флюс поступает из бункера, укрепленного на тракторе.
Изделия толщиной до 1,5 мм сваривают внахлестку с шириной кромок 11 мм.
При толщине листов 1,5 мм и более изделия можно сваривать в стык.
Через 30 сек. после начала сварки флюс отсасывают от сварного шва при помощи электропылесоса и проверяют качество сварного шва. При наличии сквозных пор шов проваривают вновь.
После сварки пневматический прижим медной шины отключается и поворотная балка 8 выводится из-под направляющих для съема сваренного изделия.
Сварка воздуховодов на этой установке повышает производительность труда на 35—40% и улучшает качество шва.
