Профессионально о сварке

В настоящее время в строительстве применяют преимущественно сборные железобетонные конструкции, изготавливаемые индустриальными методами на заводах. Монолитные железобетонные сооружения строятся значительно реже. Все сварные соединения блоков сборных железобетонных изделий, взаимные соединения их (закладные части), а также соединения арматуры монолитного железобетона выполняют электрической сваркой.

Процесс изготовления арматуры слагается из заготовительных операций, электросварки стержней, сеток или плоских каркасов и укрупнительной сборки пространственных каркасов.

Изделия тяжелого машиностроения — станины, прессы, валы, различные тепловые установки большой мощности — выпускаются индивидуально или мелкими сериями. Сварные рамы, барабаны имеют толщину стенок до 100 мм и более. При этом часто свариваются электрошлаковым способом. В исключительных случаях в деталях машин толщина достигает более 2 м.

В качестве особенностей сварки никеля со сталями следует отметить большую склонность металла шва к образованию кристаллизационных трещин, а также весьма частые случаи образования в нем пор. Это объясняется прежде всего увеличенной деформацией металла в период его кристаллизации, возникающей в результате существенной разницы в коэффициентах линейного расширения железа и никеля.

Дуговая сварка металла малой толщины — до 1,5—2 мм в ряде случаев может производиться бортовыми швами. Для этой цели практическое применение находит способ сварки угольным электродом в атмосфере углекислого газа.

К аустенитно-мартенситному классу в соответствии с ГОСТ 5632—72 относятся стали, имеющие структуру аустенита и мартенсита, количество которых можно изменить в широких пределах К этому классу относятся стали, химический состав которых выбран с соотношением легирующих элементов, обеспечивающих начало мартенситного превращения при 20—60 °С.

При сварке сплавов Аl—Mg, Аl—Сu, Аl—Zn и Аl—Si установлена повышенная склонность к трещинообразованию на сплавах с максимальным эффективным интервалом кристаллизации. Металлургические способы уменьшения склонности к трещинам заключаются во введении в основной металл и сварочную проволоку отдельных химических элементов, которые, изменяя эффективный интервал кристаллизации и пластичность металла в твердо-жидком состоянии, оказывают влияние не только на величину горячеломкости металла при сварке, но и позволяют за счет смещения неравновесного солидуса по отношению к равновесному перенести трещину из опасной зоны (зоны сплавления) в наплавленный металл.

Алюминий с железом способен давать твердые растворы, интерметаллидные соединения (Fe₂Al₄—62,93 % Al; Fe₂Al₅— 54,71 % Al; FeAl₂ —49,13% Al; FeAl —32,57 % Al и др.) и эвтектику (Al + FeAl₃, Т_пл = 654 °С, содержание железа в металле 1,8%). Растворимость железа в твердом состоянии ограничивается 0,053 % при эвтектической температуре. Растворимость алюминия в железе порядка 32%, т. е. в 600 раз выше. При затвердевании в структуре сплавов алюминия и железа выпадают кристаллы соединения FeAl₅ (59,18 %).

Выбор сборочно-сварочной оснастки рассмотрим на примере изготовления воздушного баллона трактора Т-150К. Технология изготовления воздушного баллона предусматривает сборку обечайки на прихватках, автоматическую сварку продольного шва обечайки, сборку обечайки на прихватках с донышками, автоматическую сварку донышек с обечайкой.

В практике изготовления сварных металлоконструкций широко применяют цапковые двухстоечные кантователи и манипуляторы-позиционеры с механическим и пневматическим приводом.

При изготовлении сосудов приходится выполнять прямолинейные, кольцевые и круговые стыковые швы. В зависимости от толщины стенок приемы выполнения каждого из них имеют свои особенности; разнообразна и применяемая оснастка.

При переходе от ручной электродуговой к механизированной сварке под флюсами коренным образом улучшились условия труда сварщиков. Однако при горении дуги под флюсом в окружающую атмосферу выделяются различные газы, а также мелкодисперсные частицы сконденсировавшихся паров металла и шлака, образующие аэрозоль.

Загрязненность воздушной среды изучали при наплавке с применением плавленых флюсов АН-20, ФЦ-6 и керамического ЖСН-2. Пробы воздуха, согласно существующей инструкции, отбирали в зоне дыхания сварщика (по пять одноименных проб одновременно), на расстоянии 0,3 м от дуги и в нейтральных точках, удаленных от сварочных постов.

В сварных узлах энергетических установок и различного химического оборудования довольно часто можно встретить сочетание нержавеющих высокохромистых сталей с углеродистыми или низколегированными. При этом высоколегированная сталь используется лишь на участках конструкции, непосредственно контактирующих с агрессивной средой.

Получение качественных сварных соединений из стали с такими, например, металлами, как Ti, Та, Nb, Mo, представляет собой весьма сложную задачу.

Для защиты глаз и лица сварщиков и подсобных рабочих используются специальные щитки и маски, изготовляемые в соответствии с требованиями ГОСТ 1361—69. При разработке масок и щитков для защиты лица электросварщика необходимо учитывать антропометрические данные.

В соответствии с ГОСТ 12.3.003—75 средства индивидуальной защиты органов дыхания следует применять при отсутствии местных отсосов. В некоторых случаях местные вытяжные устройства не могут обеспечить требуемых параметров воздушной среды, поэтому также необходимо применение средств индивидуальной защиты органов дыхания.

При нормальной температуре сплавы железа с медью представляют собой твердые растворы железа в меди (ε-фаза, содержание Fe≤0,2%), меди в α-железе (<0,3% Сu) и смеси этих растворов (α + ε). Растворимость меди в α-железе меньше, чем в γ-железе. При 20 °С при равновесных условиях в α-железе растворяется менее 0,3 % Сu.

При изготовлении емкостей и сооружений большого размера из листового проката целесообразно основной объем работ выполнять на заводе-изготовителе. Для этого каждую конструкцию расчленяют так, чтобы отправочные элементы имели возможно большие размеры, но в пределах габарита железнодорожного подвижного состава.

Титан с железом образует систему ограниченной растворимости с эвтектоидным распадом β-фазы. Предел растворимости титана в железе снижается от 12 % при 1200 °С до 4 % при 300 °С. Растворимость железа в а-титане составляет 0,5 и 0,05—0,1 % соответственно при 615 и 20 °С.