Рисунок 1.2 – Схема центровки труб під зварювання

Центровку труб виконують різними механізмами і пристосуваннями залежно від вживаного способу зварки. Умова I виконується при центровці труб для дугової зварки із застосуванням кондукторів у вигляді опор, при збірці труб зовнішніми центраторами і в затискних пристроях зварки електроконтакта і т.п. Умова II набула широкого поширення при збірці труб із застосуванням внутрішнього центратора. Умова III використовують у тому випадку, коли площини торців перпендикулярні до осі труби. Подібну умову виконують при збірці труб різних діаметрів, коли використовують спеціальні переходи.

Рисунок 1.3 – Умова забезпечення співосності двох труб при зборці

Умова IV засновано на збігу ліній або точок, його використовують при центровці труб на складальних кондукторах, які виготовляють з труб або швелерів. Збірку стиків при виконанні умови I особливо широко застосовують при поворотній зварці стиків магістральних трубопроводів. Складальні операції виконують на стендах, стелажах і кондукторах.

2. Технологія зварювання трубопроводів

2.1 Вибір режиму зварювання і його вплив на форму шва

Для практичних цілей існує наближені схеми розрахунку режимів зварювання, які забезпечують одержання швів заданих розмірів, виходячи з дії точкового швидкорухомого джерела тепла.

Зварку всіх шарів шва проводять без перерви в роботі. Час між завершенням першого зовнішнього і початком зварки внутрішнього шару шва не повинен перевищувати 30 хв при температурі навколишнього повітря вище 0°С і 10 хв при температурі повітря 0°С і нижче. Температура між шарами наплавленого металу, контрольована на відстані 10—15 мм від шва, повинна складати 50—250°С. При зниженні температури між слоями нижче +50°С проводять підігрів до +50—80°С.

Зміна режиму зварки і інших технологічних чинників надає вплив на розміри зварних швів.

Зварювальний струм визначає значною мірою форму шва. Із збільшенням зварювального струму зростає кількість тепла, що вводиться у виріб, що викликає збільшення об'єму зварювальної ванни. Крім впливу на розміри і форму шва збільшення струму приводить до збільшення погонної енергії, зростання зерен металу і погіршення коефіцієнта форми шва. Все це може погіршити механічні властивості з'єднання. Зменшення струму може викликати утворення пор. Збільшення напруги підвищує ширину шва і схильність зварного з'єднання до утворення пор. Зменшення напруги може привести до підрізів, поганого сполучення шва з основним металом і утворенню в цих місцях шлакових включень. Збільшення швидкості зварки приводить до отримання шва з неприпустимо високим напруженнями і підрізами. Одночасно при збільшенні швидкості зварки збільшується довжина зварювальної ванни, що при великих зварювальних струмах або малих діаметрах труб може викликати її стікання.

Задану форму шва можна отримати не тільки зміною режиму зварки, але і застосуванням деяких технологічних прийомів, наприклад зміною нахилу електроду або виробу по відношенню до горизонту кожного окремо або спільно. Електрод по відношенню до виробу може займати вертикальне положення або мати нахил: кутом вперед або кутом назад. Залежно від нахилу виробу зварку виконують «на підйом» або «на спуск». При зварці кутом назад великий нахил стовпа дуги сприяє посиленню витіснення рідкого металу і деякому збільшенню глибини проплавлення. При зварці кутом вперед стовп дуги розташовується над поверхнею основного металу, збільшуючи під собою шар рідкого металу. Витіснення рідкого металу і утворення кратера відбуваються під дією вертикальної складової тиску дуги. Ця складова змінюється пропорційно синусу кута нахилу електроду , глибина проплавлення змінюється аналогічно. Найбільша глибина проплавлення спостерігається при куті 90°. Зменшення кута приводить до зменшення глибини проплавлення. При зварці кільцевих стиків магістральних трубопроводів на форсованих режимах кут досягає 40°.

Глибина проплавлення дещо збільшується при зварці на підйом унаслідок зменшення різниці рівнів рідкого металу в кратері і в задній частині ванни. В той же час ширина проплавлення зменшується.

Зварка на спуск створює умови для підтікання рідкого металу під дугу, що приводить при великому куті нахилу виробу до меншої глибини проплавлення і більшої ширини шва.

Зазор, кут скосу кромок і глибина оброблення визначають в основному форму посилення і частку участі основного металу в зварному шві для кожного режиму зварки. Отже, чим більший зазор, кут скосу кромок і глибина оброблення, тим менше посилення шва і частка участі основного металу в шві.

Виліт електроду — це ділянка плавкого електроду від кінця мундштука до дуги. Збільшення вильоту електроду приводить до зростання активного опору в зварювальному ланцюзі. При зварці дротом невеликого діаметру (менше 3 мм) відхилення вильоту електроду від заданої величини не повинне перевищувати ±5-10 мм, оскільки значно змінюється глибина проплавлення і форма шва. Збільшення вильоту електроду дозволяє, не змінюючи струму, підвищити швидкість подачі дроту, що приводить до збільшення кількості наплавленого металу і зменшення глибини проплавлення. При невеликому вильоті електроду може підгоріти наконечник мундштука, при великому вильоті зварювальний шов виходить нерівним.

2.2 Техніка і загальна технологія зварювання

Порошковий дріт виготовляється методом профілізації або волочіння із сталевої стрічки холодного прокату. При згортанні сталева стрічка заповнюється сумішшю порошкоподібних матеріалів, які є такими, що розкислюють. плакообразующимі, газотвірними, легуючими і стабілізуючими складовими при горінні зварювальної