Для зварювання неповоротних стиків використовують порошковий дріт карбонатно-флюритного типу та ін.

Зварювання другої половини стику виконують іншим автоматом тієї ж послідовності.

Трубопроводи з товщиною стінки більш 10мм зварюють за кілька проходів із застосуванням повзунів із вставками, що формують шари шва, що заповнюють, із глибиною проплавлення основного металу до 10мм. Лицювальний шар шва виконується повзуном, що забезпечує необхідну висоту посилення.

Зварювальні автомати і напівавтомати

Автомат ТС-17М (рис. 3.2) – універсальний, його застосовують для зварювання стикових, кутових з'єднань та з’єднань внапуск. Трактор ТС-17М має один електродвигун, що надає руху механізму подачі електрода і ходовому механізм. Зварювальний трактор складається з наступних основних вузлів: пульта керування 1, механізму подачі електродного дроту 2, струмопідводячих мундштуків 3, ходового механізму 4, касети 5 і бункера 6. Швидкість подачі електродного дроту і швидкість зварювання настроюються змінними шестірнями. Автомат ТС-17М можна настроювати на зварювання різних типів швів за допомогою змінних вузлів і деталей.

Рисунок 3.2 – Зварювальний трактор ТС-17М.

Напівавтомат А-765 рис. 3.3 застосовують для зварювання порошковим і легованим суцільним дротами арматури, залізобетонних конструкцій. Шланговий напівавтомат складається з ручного тримача з набором шлангів 1, механізму подачі електродного дроту 2, шафи керування 3 і котушки для електродного дроту 4. При зварюванні механізм подачі відокремлюють від шафи керування, постачають невеликою касетою для електродного дроту і відносять від шафи керування на відстань до 15м.

Рисунок 3.2 – Шланговий напівавтомат 4-765.

Механізм подачі електродного дроту приводиться в рух електродвигуном перемінного струму типу АОЛ-Л2-2. Швидкість подачі зварювального дроту змінюють набором змінних шестерень. Подаючі ролики електрично-ізольовані від корпуса механізму. [1,4,5]

3.3 Металургійні і фізико-хімічні процеси при зварюванні

При зварюванні проходить ряд достатньо складних фізико-хімічних процесів, які визначають якість зварного з’єднання. В процесі метал плавитися, утворюючи зварну ванну, а за тим кристалізується у вигляді зварного шва. В зоні зварки проходить взаємодія рідкого металу з навколишнім середовищем. Названі процеси є загальними для всіх видів зварювання плавленням.

Плавлення і перенос електродного металу

Від цього процесу залежить продуктивність зварки, втрати металу, формування шва, стабільність горіння дуги та інші фактори. Плавлення електрода проходить головним чином за рахунок теплової енергії дуги. Основною характеристикою плавлення електрода є лінійна швидкість його розплавлення за одиницю часу, яка залежить від складу електродного покриття, режиму зварки, щільності і полярності струму.

При плавленні на торці електрода утворюється капля рідкого металу. Велика питома поверхня і високі температури крапель допомагають інтенсивному взаємодії металу з навколишнім середовищем. Тому характер переносу електродного металу вказує значний вплив на кінетику фізико-хімічних процесів.

На перенос краплі з торця електроду в зварювальну ванну діють такі сили: тяжіння, поверхневого натягу, електромагнітна, реактивного тиску парів, аеродинамічна.

В залежності від співвідношення сил діючих на краплю характер переносу електродного металу може дуже змінюватись. При зварюванні покритими електродами є декілька видів перенос: крупнокрапельний, дрібнокрапельний, туманоподібний. Тип переносу залежить від складу і товщини покриття, режиму зварки, роду струму і полярності.

Формування зварювальної ванни

В зварювальній ванні розплавлений основний і якщо використовують, додаткові метали перемішуються. По мірі переміщення джерела теплоти в слід за ним переміщується зварювальна ванна. В результаті втрат теплоти на випромінювання, тепловідвід в виріб в хвостовій частині ванни проходить зниження температури розплавленого металу, який, твердіючи утворює зварювальний шов. Форма і об’єм зварювальної ванни залежить від способу зварки і основних параметрів режиму.

Металургійні процеси при зварці

Високотемпературна взаємодія фаз, тобто перехід речовини з одного стану в інший, приводить до зміни металу і зміни властивостей зварювального металу. При зварці плавленням взаємодіючими фазами є рідкий метал і твердий метал, газ і рідкий шлак. Виділяють дві основні зони або стадії взаємодії розплавленого металу з утворюючимись на ньому краплями і зварювальну ванну. В залежності від умов взаємодії (температури часу, вихідних концентрацій) на цих стадіях повнота протікання реакцій і їх напрямок можуть бути різними. Процеси взаємодії фаз в зоні зварювання протікають одночасно. [7]

4 Обладнання для зварювальних робіт

4.1 Основні вимоги до джерел живлення зварювального струму

В якості джерела струму для ручної дугової зварки застосовуються зварювальні перетворювачі, зварювальні трансформатори, зварювальні випрямлячі і пересувні зварювальні агрегати.

У практиці будівництва магістральних газопроводів найбільш широкого поширення для ручної дугової зварки набули пересувні зварювальні агрегати, зварювальні випрямлячі і зварювальні перетворювачі. У польових умовах частіше застосовуються пересувні зварювальні агрегати з двигунами внутрішнього згорання.

Джерела струму повинні задовольняти наступним основним вимогам:

1. Забезпечувати стабільне горіння дуги для безперервного ведення процесу зварки;

2. Мати крутопадаючу характеристику для ручної зварки відкритою дугою, що горить в повітрі і що має падаючу характеристику;

3. Мати хороші динамічні властивості, швидко реагувати на всі зміни, що відбуваються в дузі (час відновлення напруги на дузі від 0 до 25 в не повинно перевищувати 0,05 сек. а коефіцієнт відновлення струму короткого замикання повинен бути близьким до одиниці);

4. Мати напругу холостого ходу, що забезпечує легке запалення дуги (вище за робочу напругу), але що не перевищує 60–90 В – максимуму для безпечної роботи зварювальника;

5. Забезпечувати струм короткого замикання,