Сварка порошковой проволокой :: Книги по металлургии

Сущность способа сварки порошковой проволокой. Порош­ковая проволока представляет собой непрерывный электрод трубча­той или другой, более сложной конструкции с порошкообразным наполнителем — сердечником. Сердечник состоит из смеси минера­лов, руд, ферросплавов металлических порошков, химикатов и дру­гих материалов. Назначение различных составляющих сердечника подобно назначению электродных покрытий — защита расплавлен­ного металла от вредного влияния воздуха, раскисление, легиро­вание металла, связывание азота в стойкие нитриды, стабилизация дугового разряда и др. Составляющие сердечника должны, кроме того, удовлетворять общепринятым требованиям, предъявляемым ко всем сварочным материалам: обеспечивать хорошее формирование швов, легкую отделимость шлаковой корки, провар основного метал­ла, минимальное разбрызгивание металла, отсутствие пор, трещин, шлаковых включений и других дефектов, определенные механи­ческие свойства швов и сварных соединений и т. д. Порошковые проволоки используются для сварки без дополни­тельной зашиты зоны сварки, а также для сварки в защитных га­зах, под флюсом, электрошлаковой. Проволоки, используемые для сварки без дополнительной защиты, называются самозащитными. Входящие в состав сердечника таких проволок материалы при нагреве и расплавлении в дуге создают необходимую шлаковую и газовую защиту расплавленного металла. В настоящее время наибольшее распространение получили порошковые проволоки для сварки в углекислом газе и самозащитные порошковые проволоки.

В зависимости от диаметра и состава порошковой проволоки сварка может осуществляться во всех трех пространственных по­ложениях.

Азот в сварных швах на малоуглеродистых и низколегиро­ванных сталях — вредная примесь. Присутствие его вызывает сни­жение пластичности швов; при пересыщении сварочной ванны азо­том повышается склонность металла шва к пористости. Проблема предотвращения вредного влияния азота — одна из наиболее сложных проблем в металлургии сварки вообще и при сварке открытой дугой в особенности. Согласно современным пред­ставлениям азот в металле находится в виде атомов или группи­ровок, содержащих атомы, а также в виде самостоятельных ни-тридных фаз. Растворению предшествуют поверхностные реакции и диссоциация молекул азота. При сварке открытой дугой без дополнительной защиты зоны дуги заметное снижение содержания азота в металле швов дости­гается благодаря увеличению доли газообразующих и шлакообра-зующих составляющих в электродном материале [91, 95, 120]. Появление дополнительных количеств газа в зоне дуги и увеличе­ние объема шлака приводят к снижению парциального давления азота у поверхности расплавленного металла и замедлению ско­рости его поглощения. Таким образом, содержание азота в металле шва при дуговой сварке, по мнению большинства исследователей, определяется условиями насыщения металла азотом: температурой металла, пар-циальным давлением газа в атмосфере дуги, степенью диссоциации и возбуждения в дуге его молекул, а также кинетическими пара­метрами плавления и переноса расплавленного металла, в частности величиной поверхности взаимодействия с газами и временем.

При сварке порошковой проволокой характер плавления и пе­реноса металла, температурные условия, формирование газошла­ковой защиты и другие факторы, как было показано выше, отли­чаются от наблюдаемых при других способах сварки, что приво­дит к изменению условий взаимодействия металла с азотом. Рас­смотрим особенности этих процессов.

Влияние условий сварки на насыщение металла азотом. Вели­чина применяемых на практике напряжений дуги и сварочных токов для данной порошковой проволоки ограничена определенными пре­делами, т. е. для данной проволоки существует диапазон режимов, в пределах которого возможен нормальный технологический про­цесс сварки. Этот диапазон принято называть диапазоном рабочих режимов сварки. Нарушение его приводит к появлению дефектов в швах, резкому ухудшению технологических характеристик. Схе­матически такой диапазон представлен на рис, 48. Линии АБ и ВГ ограничивают пределы режимов сварки по напряжению дуги, ли­нии АГ и БВ ~ по сварочному току. При пересечении диапазона линиями х — х’ выделяется диапазон токов, которые могут быть использованы при данном напряжении, а линиями у — у’ — диапа­зон напряжений для заданного тока.

Зависимости содержания азота в металле наплавки от напряже­ния дуги для двух выбранных токов (пересечение диапазона ли­ниями у — у’) представлены па рис. 49. Приведенные зависимости для проволок различного состава и конструкций идентичны. Повы­шение напряжения дуги приводит к увеличению содержания азота в металле.

Взаимодействие с азотом металла, легированного титаном и алю­минием. Легирование металла шва титаном и алюминием при дуго­вой сварке приводит к изменению прочности и пластичности метал­ла шва, склонности к образованию кристаллизационных трещин и других свойств. Металл швов с высоким содержанием титана и алю­миния обладает низкой ударной вязкостью. Высокое содержание этих элементов повышает склонность к образованию кристаллиза­ционных трещин 1113]. При сварке под флюсом конструкционных углеродистых сталей обнаружено снижение ударной вязкости ме­талла швов, содержащих свыше 0,4% титана 1142]. С выделением нитридов алюминия связывают хрупкость швов (43, 44, 45] при сварке под флюсом сталей, успокоенных алюми­нием. Благоприятное влияние титана и алюминия на свойства ме­талла швов при сварке под флюсом наблюдалось при комплексном легировании небольшими добавками [14, 70, 170].

В условиях ручной дуговой сварки наблюдается большой угар титана и алюминия, содержащихся в покрытии. В металле шва обна­руживаются незначительные количества этих элементов, при этом его свойства оказываются достаточно высокими [84, 179].

Введение в проволоку для сварки в углекислом газе титана и алюминия в ряде случаев вызывает охрупчивание металла шва [41, 76].

Влияние титана, алюминия и азота на свойства швов, выпол­ненных открытой дугой, оценивается противоречиво. В работе [28] легирование алюминием во всех случаях считается неблаго­приятным. В то же время в работах [53, 94, 105] показана возмож­ность получения швов с высокими механическими свойствами при легировании алюминием и титаном раздельно или комплексно.

Титан и алюминий, обладающие большим химическим сродством к азоту, способны связывать его в жидкой стали в прочные нитриды и таким образом предотвращать пересыщение металла азотом.

При сравнительно высоких скоростях кристаллизации сварочной ванны нитриды, как правило, не успевают всплыть и остаются в металле, существенно влияя на его свойства.

Являясь сильными раскислителями, титан и алюминий восста­навливают из окислов элементы, обладающие меньшим сродством к кислороду. Это также оказывает большое влияние на механические свойства швов.

6. Поведение водорода при сварке порошковой проволокой Водород поступает в зону дуги из материалов сердечника или покрытия, флюса или защитного газа, из окружающего воз­духа, а также с поверхности свариваемого металла. Насыщение металла водородом в процессе сварки может служить причиной пористости металла. При повышенном содержании водорода в ста­ли часто возникают локальные пересыщения в микрообъемах ме­талла, что служит причиной появления ыежкристаллитных тре­щин, Наличие водорода снижает показатели пластических свойств и сопротивление разрушению металла шва, а при испытаниях на длительную прочность приводит к возникновению трещин, снижая тем самым усталостные свойства стали. Присутствие водорода яв­ляется одной из основных причин образования флокенов в сварных швах. В условиях низких температур растворимость водорода в же­лезе и стали мала и составляет для чистого железа при комнатной температуре 7-10~8% 1731. В то же время в стали и сварных швах всегда содержатся значительно   большие   количества водорода. Растворенные в железе атомы водорода связаны со свободными электронами металла, часть водорода может быть в виде ионов. Лишь незначительное количество избыточного водорода находится в кристаллической решетке железа, большая часть его концентри­руется в микропустотах металла в газообразном состоянии либо химически связана в соединения с примесями металла (24, 73, 159]. Растворимость водорода в жидком железе изучали многие ис­следователи [57, 73, 135, 159, 184]. Согласно расчетам и эксперимен­тальным данным 157, 135] максимум растворимости достигается при температуре 2450° С. Понижение растворимости по мере при­ближения к точке кипения объясняется влиянием паров железа, уменьшающих парциальное давление водорода. Растворимость во­дорода в жидком железе при парциальном давлении водорода рн равном 1 атм, в интервале температур 1800—2270°К описывается уравнением [56].

ПОРИСТОСТЬ ШВОВ ПРИ СВАРКЕ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКОЙ

7. Условия зарождения и развития пор в сварных швах

Пористость — один из наиболее распространенных дефек­тов сварных швов при дуговой сварке. Образование пор является следствием выделения газов из металла при кристаллизации сва­рочной ванны. Выделение газов происходит при снижении раство­римости или протекании в жидком металле химических реакций. Для описания механизма зарождения и развития пор при сварке сталей целесообразно использовать кинетический метод.

В общем случае процесс образования пор можно разделить на две стадии — зарождение и развитие газового пузырька. Для за­рождения пузырька необходимы, по крайней мере, три условия: ]) перенасыщение жидкого металла газом; 2) наличие центра; 3) определенная выдержка элементарного объема жидкого металла (инкубационный период) при соблюдении первых двух условий, так как скорость образования газового зародыша критического размера конечна (1331. Развитие пузырька происходит во времени и определяется скоростью атомарной и конвективной диффузии, концентрацией газа в металле (степенью перенасыщения), а также скоростью его десорбции. Сформулированные условия зарождения и развития пузырька вытекают из общих принципов теории фазо­вых процессов [133].

Перенасыщение жидкого металла газами. Перегретый металл капель и ванны, взаимодействуя с активизированными дугой водо­родом и азотом, при определенных парциальных давлениях этих газов в атмосфере дуги адсорбирует их в количествах, значительно превышающих стандартную растворимость водорода и азота в ме­талле.

Выше {см. параграфы 5 и 6) отмечалось, что растворимость во­дорода и азота в жидком железе достигает максимума при темпера­туре 2300—2400″ С и снижается с уменьшением температуры ме­талла. В результате этого при охлаждении жидкого металла может быть достигнуто значительное перенасыщение сварочной ванны га­зами во всем ее объеме.

10. Самозащитная порошковая проволока

К самозащитной порошковой проволоке предъявляется ряд требований, ог выполнения которых зависит возможность ее ши­рокого производственного применения. К числу этих требований относится обеспечение высокой производительности процесса, ши­рокого диапазона рабочих режимов сварки, хорошего формирова­ния швов и отделимости шлаковой корки, малых потерь металла на разбрызгивание, высоких механических свойств металла шва, бла­гоприятных гигиенических характеристик и др. Помимо этого, про­волока должна быть технологичной в изготовлении.

Общим для всех видов порошковой проволоки требованием яв­ляется обеспечение равномерности плавления сердечника и обо­лочки. Для проволоки трубчатой конструкции выполнение этого требования можно обеспечить увеличением доли металлических порошков в сердечнике, выбором легкоплавких композиций шлакообразующей части, уменьшением толщины оболочки.

Ограничение количества газообразующих материалов, которые можно ввести в сердечник, и их неблагоприятное расположение по отношению к металлу оболочки не позволяют при сварке прово­локой трубчатой конструкции достичь хорошей защиты расплав­ленного металла от воздуха. Использование проволоки двухслой­ной конструкции позволяет эффективно защитить расплавленный металл от воздуха и обеспечить высокие механические свойства металла шва.

Металлургические процессы при сварке открытой дугой порош­ковой проволокой определяются композицией сердечника. Как по­казали исследования процессов, происходящих при нагреве и плав­лении сердечника, большие объемы и равномерное выделение газов из сердечника и раннее образование шлакового расплава улуч­шают условия защиты зоны дуги от воздуха. Композиция сердеч­ника проволоки должна обеспечивать сочетание защитных свойств с благоприятными сварочно-технологическими свойствами, хоро­шей рафинирующей способностью шлаков, достаточной раскисленностью и легированием металла, высокой стойкостью против тре­щин и пор. Разработанные составы сердечников порошковой про­волоки промышленных марок являются оптимальными, в той или иной мере удовлетворяющими перечисленные выше требования.

11. Порошковая проволока для сварки в углекислом газе

Углекислый газ является эффективным средством зашиты от влиянии воздуха жидкого металла при дуговой сварке. В на­стоящее время сварка в углекислом газе — наиболее распростра­ненный способ механизированной сварки. Он отличается высокой производительностью (в несколько раз превышающей произво­дительность ручной дуговой сварки), дешевизной, простотой, воз­можностью выполнения сварочных работ в различных простран­ственных положениях в широком диапазоне толщин свариваемых сталей. Сварка в углекислом газе широко применяется при изго­товлении металлоконструкций из малоуглеродистых конструкцион­ных и легированных сталей.

При сварке сталей общего назначения в качестве электродного материала обычно используется проволока сплошного сечения, ле­гированная марганцем и кремнием, чаще всего марки Св-08Г2С.

Наряду с перечисленными выше преимуществами сварки про­волокой Св-08Г2С в углекислом газе следует отметить и существен­ные недостатки — повышенное разбрызгивание электродного ме­талла и посредственный внешний вид швов, выполненных прово­локой диаметром 1,6—2,0 мм в диапазоне наиболее употребляемых сварочных токов (250—400 а), повышенную прочность металла шва и в ряде случаев недостаточную его пластичность.

Неблагоприятные сварочно-технологические свойства проволоки Св-08Г2С в значительной степени связаны с крупнокапельным пе­реносом электродного металла и неустойчивостью дуги при сварке на малых плотностях тока. При увеличении плотности тока резко возрастает коэффициент наплавки и ухудшается формирование швов. Уменьшить размеры капель электродного металла и повысить устойчивость горения дуги можно при использовании проволоки малого диаметра (0,8—1,2 мм). Мелкокапельный и даже струйный перенос электродного ме­талла удается получить при нанесении на поверхность проволоки активирующих веществ 116, 42]. Однако широкого промышленного применения активирование проволоки пока не получило из-за неблагоприятной формы и ухудшения механических свойств свар­ных швов.

Одним из наиболее эффективных средств улучшения процесса сварки в углекислом газе является применение порошковой про­волоки. При введении в сердечник материалов с низким потен­циалом ионизации повышается устойчивость горения дуги даже при применении проволоки больших диаметров (3—4 мм и выше). Подбором композиции шлака можно достичь благоприятного пере­носа электродного металла и обеспечить минимальное его разбрыз­гивание.

16. Специальные случаи применения порошковой проволоки

К специальным относятся случаи применения порошковой проволоки, когда условия сварки и требования к сварному соеди­нению вызывают необходимость применения специальной аппара­туры и техники сварки, а часто и порошковой проволоки с особыми Свойствами.

Ниже рассмотрены примеры специального применения порош­ковой проволоки.

Сварка вертикальных швов с принудительным формированием. Вертикальные швы на металле средней толщины (8—30 мм) свари­ваются в основном вручную покрытыми электродами. В последнее время все большее распространение получает полуавтоматическая газоэлектрическая сварка тонкой проволокой со свободным форми­рованием шва. Принудительное формирование кристаллизующейся поверхности сварочной ванны позволяет резко поднять силу тока, увеличить скорость подачи электродной проволоки и повысить про­изводительность процесса.25—30 мм. В связи с этим приходится тратить большое количество «»присадочной проволоки, скорость сварки снижается. Основной ме­талл, находясь длительное время в непосредственном контакте со шлаковой ванной, перегревается, его механические свойства ухуд­шаются. Для восстановления же этих свойств в некоторых случаях требуется дорогостоящая термообработка соединений. Часто ее осуществить нельзя, поэтому приходится отказываться от электро­шлаковой сварки.

Дуговая сварка под флюсом вертикальных швов с принудитель­ным формированием распространения не получила из-за неустой­чивости процесса, большого разбрызгивания, сложности дозировки флюса, шунтирования дуги шлаком, вызывающего непровары и пр.

В ИЭС им. Е. О. Патона разработан новый способ электродуго­вой сварки вертикальных швов с принудительным формированием порошковой проволокой [98].

Самозащитные порошковые проволоки

---

Рекомендуем приобрести:

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек — в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки — в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!

---

Самозащитная порошковая проволока является одним из наиболее универсальных присадочных материалов для механизированной и автоматизированной электродуговой сварки. Простота выполнения процесса сварки, маневренность, обусловленные отсутствием необходимости организации дополнительной защиты расплавленного металла, высокие технико-экономические показатели и технологичность определили целесообразные области применения этого процесса для сварки в полевых и монтажных условиях. Разработаны самозашитные проволоки нескольких типов: рутил-органического, карбонатно-флюоритного и флюоритного.

Порошковые проволоки с сердечником рутил-органического типа образуют при плавлении кислые шлаки систем ТiO₂—Si0₂—Аl₂O₃—R₂O или TiO₂—SiO₂— MgO—R₂O. Защитная газовая атмосфера при сварке проволоками этого типа создается за счет разложения органических веществ (крахмала, целлюлозы) сердечника.

Раскисление сварочной ванны осуществляется преимущественно марганцем. Наплавленный металл близок по химическому составу к полуспокойной низкоуглеродистой стали. Механические свойства металла шва и сварного соединения, выполненного проволокой с рутил-органическим сердечником, соответствуют по уровню показателей электродам общего назначения с рутиловым типом покрытия.

Металл, наплавленный порошковыми проволоками рутил-органического вида, содержит большое количество водорода. Эти проволоки рекомендуются в основном для сварки низкоуглеродистых конструкционных сталей. При сварке на повышенных режимах наблюдаются газовые поры в корне шва и кратере. Хорошие сварочно-технологические свойства, возможность сварки металла, покрытого окалиной или небольшим слоем ржавчины, позволяют рекомендовать эти проволоки для сварки неответственных конструкций из низколегированных сталей на открытых площадках и на монтаже.

При плавлении порошковых проволок с сердечником карбонатно-флюоритного типа образуются основные шлаки, содержащие фториды. Чаще других используются шлаки таких систем: CaO-CaF₂-TiO₂-R₂O, MgO-CaF₂-TiO₂, CaO-CaF₂-Al₂O₃-TiO₂.

Газообразующую основу сердечника составляют карбонаты щелочноземельных и щелочных металлов. Оксиды, образующиеся при диссоциации карбонатов, сплавляются с другими компонентами сердечника и создают дополнительную шлаковую защиту расплавленного металла. Эффективная защита расплавленного металла от воздуха достигается при использовании газошлакообразующих систем, обеспечивающих равномерное и полное разложение карбонатов и раннее образование шлакового расплава.

В проволоках с сердечником флюоритиого (реже карбонатно-флюоритного) типа легирование металла алюминием, титаном или цирконием позволяет предупредить появление в металле шва пор, вызванных азотом.

Металл, наплавленный проволокой карбонатно-флюоритного типа, представляет собой хорошо успокоенную сталь с низким содержанием кислорода и неметаллических включений. Механические характеристики металла шва и сварного соединения, выполненного проволокой карбонатно-флюоритного типа, соответствуют показателям, которые достигаются при сварке электродами с фтористо-кальциевым покрытием. Такими проволоками успешно свариваются стали широкой номенклатуры: углеродистые конструкционные и низколегированные. Вместе с тем проволоки, легированные нитридообразователями, при достаточном уровне механических свойств пригодны для сварки более ограниченной номенклатуры сталей и требуют более строгого соблюдения параметров режима и техники сварки.

Проволоки с сердечником карбонатно-флюоритного и флюоритного типов позволяют использовать высокие сварочные токи и вследствие этого имеют высокие показатели производительности наплавки. При этом необходимо поддерживать напряжение дуги в заданном диапазоне и обеспечить равномерную подачу проволоки.

В ИЭС им. Е.О. Патона разработан ряд марок самозащитных порошковых проволок широкой номенклатуры для сварки изделий самого различного назначения в монтажных и заводских условиях. Среди последних разработок ИЭС им. Е.О. Патона следует отметить самозащитную порошковую проволоку марки ПП-АН60, которая соответствует типу ПС49-А2В по стандарту ГОСТ-26271 или Е70Т1М по — AWS А5.20. Проволока имеет трубчатую конструкцию оболочки и карбонатно-соле-оксидный тип сердечника. Проволока диаметрами 1,2 и 1,6 мм предназначена для автоматической и полуавтоматической сварки со свободным формированием металла шва на углеродистых и низколегированных сталях во всех пространственных положениях; рекомендуется для сварки в монтажных условиях. По сварочно-технологическим свойствам проволока обеспечивает устойчивое горение дуги, образующийся шлак покрывает поверхность шва равномерно, а его отделимость отличная. Стойкость против образования трещин и пор высокая. Процесс сварки характеризуется относительно низким разбрызгиванием электродного металла, что обеспечивает выполнение качественных швов способами «сверху вниз» и «снизу вверх», а также сварку кольцевых швов. Сварка выполняется на постоянном токе прямой полярности.

Типичная массовая доля металла шва,%: С ~ 0,08…0,12; Мn — 1,1…1,25; Si — 0,12…0,15; Ni ~ 1,0…1,2; Аl ~ 1,0…1,2; S < 0,005; Р < 0,01. Механические свойства металла шва и сварного соединения таковы: временное сопротивление разрыву составляет 550…650 МПа; предел текучести — не менее 490 МПа; относительное удлинение — не менее 20%; ударная вязкость, KCV, при температуре -20 °С — не менее 35 Дж/см². Типичные значения ударной вязкости сварного соединения при этой температуре равны 70 Дж/см².

Источник: Походня И.К. «Металлургия дуговой сварки.  Взаимодействие металла с газами».

Технология механизированной сварки неповоротного стыка технологического трубопровода с применением самозащитной порошковой проволоки»

Уфимский государственный нефтяной технический университет
Кафедра технологии нефтяного аппаратостроения
Выпуская бакалаврская работа по направлению подготовки 15.03.01.62 «Машиностроение», профиль «Оборудование и технология сварочного производства»
На тему: «Технология механизированной сварки неповоротного стыка технологического трубопровода с применением самозащитной порошковой проволоки»
Уфа 2017

Бакалаврская работа, 91 л., 21 рис., 19 табл., 50 источников, 1 прил.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ТРУБОПРОВОД, РУЧНАЯ ДУГОВАЯ СВАРКА, МЕХАНИЗИРОВАННАЯ СВАРКА, САМОЗАЩИТНАЯ ПОРОШКОВАЯ ПРОВОЛОКА, FABSHIELD, «ФОРСАЖ», «LINCOLN ELECTRIC»
Объектом исследования является контур технологического трубопровода установки «Гидроочистка тяжелого газойля коксования» на объекте строительства АО ТАНЕКО в г. Нижнекамск.
В процессе строительства технологического трубопровода, при сварочных работах в качестве базового варианта используют ручную дуговую сварку основными электродами.
Цель проекта – замена базового варианта сварки за счет внедрения технологии механизированной сварки самозащитной порошковой проволокой.
В результате исследования на основе технических и экономических расчетов был обоснован выбор проектной технологии сварки. Также был обоснован выбор сварочного оборудования марки «Форсаж».
Эффективность проекта основывается на повышении производительности.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………………………8
1 Общие сведения о трубопроводах……………………………………………………..9
1.1 Технологические трубопроводы…………………………………………………9
1.2 Классификация технологических трубопроводов……………………………..11
1.3 Способы монтажа технологических трубопроводов………………………….14
1.4 Способы сварки, применяемые при монтаже трубопроводов………………..18
1.4.1 Ручная дуговая сварка………………………………………………………18
1.4.2 Газовая сварка……………………………………………………………….20
1.4.3 Сварка неплавящимся (TIG) и плавящимся электродом (MIG/MAG) в среде защитных газов………………………………………………………20
1.5 Сварка порошковой проволокой………………………………………………..23
1.6 Нормативно-техническая документация, регламентирующая процесс монтажа (в т.ч. сварки) технологических трубопроводов………………………….28
1.7 Заключение по первой главе……………………………………………………29
2 Технологический анализ изготавливаемой конструкции……………………………31
2.1 Обоснование выбора материала трубопровода………………………………..31
2.2 Оценка склонности стали к образованию горячих трещин…………………..32
2.3 Оценка склонности стали к образованию холодных трещин…………………33
2.4 Выбор присадочных материалов……………………………………………….34
2.5 Заключение по второй главе……………………………………………………38
3 Расчет режимов сварки………………………………………………………………..39
3.1 Расчет режима ручной дуговой сварки…………………………………………39
3.2 Расчет полуавтоматической сварки самозащитной порошковой
проволокой……………………………………………………………………43
3.3 Сравнение режимов сварки……………………………………………………..46
3.4 Заключение по третьей главе……………………………………………………47
4 Подбор сварочного оборудования……………………………………………………48
4.1 Подбор основного сварочного оборудования…………………………………48
4.2 Подбор вспомогательного оборудования для сварки…………………………57
4.3 Заключение по четвертой главе………………………………………………….61
5 Разработка маршрутного технологического процесса………………………………63
5.1 Заключение по пятой главе……………………………………………………..65
6 Безопасность жизнедеятельности……………………………………………………..66
6.1 Анализ опасных и вредных факторов………………………………………….66
6.2 Мероприятия по обеспечению безопасности работников при выполнении сва-рочных работ………………………………………………………………..68
6.2.1 Организация обучения безопасности труда………………………………..68
6.2.2 Обеспечение безопасности на этапах проектирования……………………69
6.2.3 Защита от воздействия электрического тока………………………………70
6.2.4 Защита от воздействия шума……………………………………………….70
6.2.5 Защита глаз от вредных факторов……………………………………………………….71
6.2.6 Защита от брызг металла……………………………………………………71
6.2.7 Защита при проведении работ на высоте………………………………….72
6.2.8 Защита от сварочных аэрозолей……………………………………………72
6.2.9 Защита от механического травмирования…………………………………73
6.2.10 Защита от перегрузок…………………………………………………………..73
6.3 Заключение по пятой главе……………………………………………………….73
7 Экономическое обоснование выбора варианта технологического процесса………74
7.1 Расчет затрат на операцию сварки трубопровода ручной дуговой сваркой…75
7.1.1 Расчет затрат на материалы…………………………………………………75
7.1.2 Расчет затрат на заработную плату…………………………………………76
7.1.3 Расчет затрат на эксплуатацию оборудования……………………………..76
7.1.4 Расчет затрат на исправления дефектов……………………………………77
7.1.5 Расчет общепроизводственных и общехозяйственных расходов……….77
7.1.6 Определение себестоимости сварки узла трубопровода……………….78
7.2 Расчет затрат на операцию сварки трубопровода самозащитной порошковой проволокой………………………………………………………………………79
7.2.1 Расчет затрат на материалы…………………………………………………79
7.2.2 Расчет норм времени на операцию сварки………………………………..80
7.2.3 Расчет затрат на заработную плату………………………………………..82
7.2.4 Расчет затрат на эксплуатацию оборудования…………………………….82
7.2.5 Расчет затрат на исправления дефектов……………………………………82
7.2.6 Расчет общепроизводственных и общехозяйственных расходов……….83
7.2.7 Определение себестоимости сварки узла трубопровода………………83
7.3 Расчет экономической выгоды…………………………………………………84
7.4 Заключение по шестой главе……………………………………………………85
Заключение………………………………………………………………………………86
Список использованных источников…………………………………………………..88
Приложение А Технологическая карта…………………………………………………93

Состав: Реферат, Пояснительная записка, Технологический трубопровод (СБ), Сварные стыки (СБ), Центратор звенный наружный ЦЗН 325, Сварочное оборудование (плакат), Опасные факторы производства (плакат), Себестоимость стыка трубопровода (Плакат), Экономический эффект ( плакат), Спецификация, Технологическая карта

Софт: КОМПАС-3D 16

Порошковая самозащитная проволока E71T-GS д.0.8 катушка 5 кг

Самозащитная проволока марки E71T-GS предназначена для сварки углеродистых и низколегированных сталей без использования защитного газа. Применение данной проволоки удобно в случаях, когда нет возможности использовать баллон с защитным газом, а так же когда из-за ветра нет возможности обеспечить качественную газовую защиту сварного шва.. Сварка возможна во всех пространственных положениях на постоянном токе прямой полярности,  углом назад, оттесняя шлак в хвостовую часть ванны.

Классификации:

AWS A5.20: E71T-GS

---

Химический состав наплавленного металла, %:

C	Mn	Si	Al	P	S
0,22	0,85	0,30	2,30	max 0,030	max 0,030

 

Характеристики:

Защитный газ	Типичные мех. свойства  наплавленного металла
Нет	σв:   ≥ 497 МПа

 

г. Самара
Заводское шоссе, 21К. тел: +7(846) 993-80-79, +7(846) 993-80-87, +7(996) 733-24-53	В наличии
г. Тольятти
ул.Борковская, д. 9. тел: +7 (8482) 62-28-59	В наличии
ул.Новозаводская, д. 27. тел: +7 (8482) 31-55-11	В наличии

Режимы сварки порошковой проволокой. Режимы сварки самозащитной порошковой проволокой.

К основным параметрам режима сварки порошковой проволокой (как и вообще механизированной сварки плавящимся электродом) относятся: сила сварочного тока, полярность, напряжение дуги, диаметр проволоки, скорость подачи проволоки, вылет проволоки. Расход углекислого газа устанавливаются в зависимости от марки и толщины свариваемого металла, положения шва в пространстве, числа слоев для заполнения разделки.

Сварочный ток является основным фактором, определяющим устойчивость и производительность процесса, размеры сварного шва. Регулируют силу тока, используя свойство саморегулирования дуги, путем изменения скорости подачи проволоки в зону дуги. С увеличением скорости подачи сварочный ток возрастает и наоборот. Благодаря действию упомянутого эффекта при механизированной сварке плавящимся электродом самопроизвольно устанавливается такой процесс и такой ток, при котором скорость плавления проволоки становится равной скорости ее подачи. Вместе с тем следует отметить, что это явление устойчиво имеет место только в определенном диапазоне скоростей подачи проволоки и токов, выход, из которого приводит к закорачиванию или обрыву дуги. Величина этого диапазона и конкретные значения сварочного тока зависят от способа сварки (открытой дугой или в углекислом газе), диаметра и вылета проволоки, а также напряжения дуги.

Напряжение дуги является вторым важнейшим параметром режима механизированной сварки. Его устанавливают путем регулирования напряжения холостого хода источника питания с учетом внешней характеристики. При малом напряжении дуги снижается общая ее длина, что может привести к ухудшению формирования шва. С повышением напряжения дуги улучшается формирование шва и увеличивается ширина валика. Однако чрезмерное повышение напряжения, вызывающее удлинение дуги, приводит к увеличенному разбрызгиванию расплавленного металла и может явиться причиной образования пористости и подрезов. Необходимо отметить, что самозащитные порошковые проволоки, более чувствительны к изменению напряжения дуги, чем порошковые проволоки, предназначенные для сварки в углекислом газе.

Важной характеристикой режима сварки порошковой проволокой является вылет, т. е. расстояние от торца токоподводящего наконечника до сварочной дуги. Его, как правило, задают заранее в зависимости от способа сварки, марки и диаметра проволоки, типа сварного соединения. Увеличение вылета проволоки при том же сварочном токе повышает производительность наплавки, увеличивает выпуклость шва. Предварительный подогрев проволоки на вылете проходящим сварочным током приводит к укрупнению капель переносимого электродного металла и может вызывать повышение потерь на разбрызгивание.

При сварке самозащитными проволоками изменение вылета в зависимости от марки проволоки колеблется от 15 до 90 мм. При сварке в углекислом газе вылет может применяться в более узком диапазоне — от 15 до 40 мм. Большее увеличение вылета, вызывающее отдаление сопла горелки, подающего углекислый газ, от изделия, может привести к ухудшению защиты расплавленного металла от воздуха и, как следствие, к образованию пористости.

Похожие статьи

Лучшие практики для успешной сварки порошковой проволокой с самозащитой

Самозащитная порошковая сварка (FCAW-S) предлагает множество преимуществ, включая хорошую свариваемость, высокую скорость наплавки и отличные химические и механические свойства.

Дуговая сварка самозащитой порошковой проволокой (FCAW-S) дает множество преимуществ, включая хорошую свариваемость, высокую скорость наплавки и отличные химические и механические свойства. Это делает этот процесс обычным выбором для многих приложений, таких как возведение металлоконструкций, строительство мостов и ремонт тяжелого оборудования.Но, как и любой сварочный процесс, здесь есть свои проблемы.

Есть несколько простых советов и передовых методов, которые помогут решить эти проблемы. Использование этих знаний — с небольшой практикой — может сэкономить время, деньги и нервы, а также помочь достичь высокого качества сварки.

Включения шлака

Включения шлака — результат того, что расплавленный флюс внутри сварочной проволоки застревает внутри сварного шва — обычно могут возникать в смещенных и многопроходных применениях FCAW-S.Предотвращение этой проблемы зависит от соблюдения основных передовых методов и использования надлежащих методов сварки. К ним относятся:

• Соблюдайте правильную скорость и угол движения. При сварке в вертикальном положении вверх используйте для пистолета угол сопротивления от 5 до 15 градусов. Используйте угол сопротивления от 15 до 45 градусов при сварке в плоском или горизонтальном положении. При необходимости увеличьте этот угол, если проблема не исчезнет. Также поддерживайте постоянную скорость движения, так как слишком медленное движение может привести к опережению сварочной ванны над дугой и образованию шлаковых включений.
• Поддерживайте надлежащий подвод тепла, всегда используя напряжение, рекомендованное производителем присадочного металла для данного диаметра проволоки. Слишком малое количество тепла может привести к включению шлака.
• Тщательно очищайте материал между проходами сварки для удаления шлака.
• Обязательно правильно разместите сварной шов. Оставьте достаточно места в сварном шве, особенно во время корневых проходов и широких канавок, чтобы металл шва мог его заполнить.

Пористость

Пористость — это распространенный дефект сварного шва, который возникает, когда в сварном шве остается газ.Основным способом предотвращения этой проблемы является тщательная очистка основного материала перед сваркой.

Удалите всю грязь, ржавчину, жир, масло, краску, влагу и другие загрязнения по всей длине сварного шва. Во время сварки убедитесь, что вылет проволоки не превышает 1 1/4 дюйма за контактный наконечник. Кроме того, использование присадочных металлов, содержащих добавленные раскислители, может помочь предотвратить пористость и позволить сварку через легкие загрязнения. Однако эти провода не заменяют правильную очистку.

Червоточины

Другой дефект, червячный след, относится к следам на поверхности сварного шва, вызванным газом, создаваемым флюсом внутри проволоки. Следите за тем, чтобы не было чрезмерного напряжения для настройки подачи проволоки, чтобы предотвратить эту проблему. В ситуациях, когда происходит отслеживание червяков, уменьшайте напряжение с шагом 1/2 вольта, пока проблема не исчезнет. Подрезы и неплавление
Два дополнительных дефекта, влияющих на качество сварного шва, — это отсутствие проплавления и подрезы.Предотвращение этих проблем может помочь сварочным работам сэкономить время и деньги на переделках и простоях.

Отсутствие плавления возникает, когда металл шва не плавится должным образом с основным материалом или с предыдущим наплавленным валиком во время многопроходной сварки. Основная причина этой проблемы — неправильный угол наклона пистолета. Поддерживайте подвод тепла и правильный рабочий угол пистолета, чтобы предотвратить проплавление. Используйте угол наклона пистолета от 15 до 45 градусов и держите дугу на задней кромке сварочной ванны.При плетении держите дугу на боковой стенке канавки.

Грязная рабочая поверхность — еще одна частая причина отсутствия сплавления. Рекомендуется тщательная и тщательная очистка поверхности перед сваркой и между проходами.

Поднутрение вызывает более слабую зону у носка сварного шва, позволяя канавке расплавиться в основном металле, который не заполняется металлом сварного шва. Этот дефект часто может привести к растрескиванию. Во избежание подрезов следите за параметрами сварки для соответствующего сварочного тока и напряжения.Угол обзора также играет ключевую роль в этом вопросе. Кроме того, убедитесь, что скорость движения позволяет металлу сварного шва полностью заполнять расплавленные участки основного материала.

Проблемы с проникновением

Когда дело доходит до проплавления сварного шва, слишком много и слишком мало — проблематично. Хорошее проплавление стыков имеет решающее значение для выполнения высококачественных сварных швов, поэтому важно обращать внимание на то, сколько металла шва попадает в стык.

Когда металл сварного шва плавится через основной металл и зависает под сварным швом, это является чрезмерным проваром.Чаще всего это вызвано слишком большим количеством тепла. Избегайте этой проблемы, поддерживая надлежащий подвод тепла для приложения. Уменьшите диапазон напряжения, уменьшите скорость подачи проволоки и увеличьте скорость движения.

Когда проблема заключается в отсутствии проплавления или неглубокой плавке сварного шва и основного металла, могут помочь противоположные шаги: увеличить диапазон напряжения и скорость подачи проволоки при одновременном снижении скорости движения.

Подготовка суставов также играет роль в правильном проникновении. Чтобы обеспечить правильное удлинение проволоки и получить необходимые характеристики дуги для хорошего качества сварки, необходимо иметь доступ к дну канавки.

Успех

Как и любой сварочный процесс, FCAW-S может вызвать некоторые проблемы. Используя правильную технику сварки и предпринимая шаги для решения проблем, будет легче выявлять и быстро решать проблемы — или даже предотвращать их возникновение — чтобы воспользоваться преимуществами производительности и качества, которые предлагает процесс.

Исследование самозащитной порошковой сварки (FCAW-S) при сварке высокопрочных трубопроводов в качестве альтернативы сварке стержнем (SMAW)

По мере перехода трубопроводов на использование высокопрочных сталей, таких как X70, X80 и X100, проблемы сварки, в том числе согласование прочности на растяжение и предотвращение образования водородных трещин, подтолкнули промышленность к рассмотрению новых процедур сварки.Достижения в области сварки порошковой проволокой с самозащитой (FCAW-S) и оборудования сделали ее все более жизнеспособным вариантом при ручной сварке трубопроводов по сравнению со сваркой палкой (SMAW). Преимущества включают более низкое содержание водорода, повышенную скорость и эффективность наплавки, улучшенный контроль дуги и простоту использования.

Есть несколько способов снизить затраты на трубопровод, связанные с самой трубой. Один из них — уменьшить вес стали, используемой в его конструкции. Другой — увеличить допуски по давлению в этом трубопроводе, чтобы по нему могло перекачиваться большее количество материала.Эти факторы привели к переходу трубопроводов на высокопрочные стали, такие как X70, X80 и X100.

Высокопрочная сталь

обеспечивает очевидные преимущества, такие как более низкая стоимость за фут, повышенная прочность при меньшей толщине стенок, что требует меньше присадочного металла для завершения соединения (сокращение времени сварки и расходных материалов), а также снижение затрат на транспортировку и топливо из-за меньший вес. Это также упростило транспортировку труб в более отдаленные районы и оказалось более подходящим для районов, подверженных значительным перепадам температур.

Эти высокопрочные стали также ставят новые задачи: присадочные металлы должны соответствовать или превосходить более высокие значения прочности на растяжение, а также иметь более низкое содержание водорода — высокопрочные стали имеют низкоуглеродистую основу и, следовательно, более склонны к водородному растрескиванию. Электроды из целлюлозной палочки, ранее использовавшиеся для сварки низкопрочных сталей, обладают слишком высоким содержанием водорода (обычно 16 мл на 100 г), чтобы сделать их пригодными для сварки X70 или выше. Это более высокое содержание водорода может привести к значительному растрескиванию и дорогостоящим простоям, связанным с переделкой.

Для решения этих проблем происходит переход от сварки палочкой (SMAW) к сварке порошковой проволокой с самозащитой (FCAW-S). Хотя Stick по-прежнему почти повсеместно используется для корневых проходов (хотя новые процессы с металлическим сердечником и регулируемым осаждением металла по Миллеру (RMD) также получают успех), сварка с флюсовым сердечником дает существенные преимущества с точки зрения производительности и качества. В этой статье мы рассмотрим эти преимущества, рассмотрим некоторые из распространенных вариантов присадочного металла с флюсовой сердцевиной и рассмотрим достижения в технологии сварки, которые сделали сварку порошковой краской все более жизнеспособным вариантом.

Преимущества самозащитной порошковой сварки

Так же, как и стержневые электроды, самозащитная порошковая проволока обеспечивает защиту сварочной ванны, что делает ее пригодной для сварки в часто ветреной и грязной среде, которая встречается при сварке трубопроводов. Несмотря на то, что он требует некоторых дополнительных соображений относительно оборудования (подробно описанных далее в статье) и может потребовать повторной квалификации определенных соединений и приложений, этот процесс предлагает заметные преимущества перед Stick в ряде областей:

• Низкое содержание водорода: возможно, самое важное преимущество, самозащитная порошковая проволока, разработанная для наземных трубопроводов, обеспечивает высокие прочностные свойства, необходимые для этих применений, а также отвечает стандартам низкого содержания водорода, требуемым для уменьшения водородного растрескивания.

• Повышение скорости и эффективности наплавки. Хотя качество имеет первостепенное значение, сварка порошковой краской обычно обеспечивает более высокие скорости перемещения и обеспечивает большую эффективность наплавки присадочного металла по сравнению со стержневыми электродами. Стандартный стержневой электрод E6010 или E7010 обеспечивает эффективность наплавки от 50 до 65 процентов (количество присадочного металла, которое фактически попадает в сварное соединение), в то время как порошковая проволока E71T8-Ni1 J H8, такая как Fabshield 79T8 ™ компании Hobart Brothers, обеспечивает от 78 до 87 процентная эффективность осаждения.Эта более высокая эффективность наплавки в конечном итоге означает, что сварщикам потребуется меньше присадочного металла для выполнения той же работы. Это экономит деньги и гарантирует, что сварщики укладывают больше присадочного металла за более короткое время.

• Улучшенное управление дугой: с добавлением механизмов подачи проволоки с датчиком напряжения и возможностей двойного расписания, связанных с механизмами подачи проволоки и горелками с флюсовым сердечником, сварщик может лучше контролировать точную работу сварочной дуги.

• Простота эксплуатации: комфорт с существующими технологиями и квалификация новых процессов часто могут быть препятствием на пути к прогрессу.Процесс Flux Cored позволяет относительно легко обучать операторов. При сварке высокопрочных труб необходимо тщательно контролировать такие переменные, как температура предварительного нагрева и промежуточного прохода, а также общие параметры сварки (сила тока, напряжение и т. Д.). Одни только эти особенности делают сварку этого материала опасной, поэтому простой в использовании процесс сварки сводит к минимуму дополнительные переменные, связанные с обучением.

Самозащитный порошковый присадочный металл

Присадочные металлы, используемые для сварки высокопрочных труб, должны соответствовать требованиям к механическим и химическим свойствам материала или превосходить их, а также обеспечивать пластичность для предотвращения возникновения трещин.Они также должны компенсировать экстремальные температуры, которым обычно подвергаются трубопроводы, поскольку воздействие теплового расширения или сжатия, мороза и / или других нагрузок окружающей среды может легко повредить сталь и сварные швы. Специальные конструкции трубопроводов и стыков в сочетании с правильным выбором присадочного металла помогают защитить от таких проблем.

На сегодняшний день несколько классификаций самозащитной порошковой проволоки оказались успешными для сварки высокопрочных трубопроводов по всему миру.Эти проволоки были специально разработаны для создания низкого уровня разбрызгивания и создания легко удаляемого шлака, чтобы ускорить очистку между проходами и после сварки. Поскольку они не требуют защитного газа, они могут избавить от времени и необходимости устанавливать защитные палатки для защиты газового покрытия. Кроме того, эти проволоки обеспечивают хорошие возможности вертикального опускания и более высокую скорость наплавки, чем стержневые электроды, что помогает повысить производительность.

Доступные самозащитные порошковые проволоки для сварки высокопрочных трубопроводов:

E71T8-Ni1 J H8: Этот универсальный провод был разработан для наземных транспортных трубопроводов, состоящих из труб класса X70 (и ниже), и обеспечивает высокую ударную вязкость при низких температурах.Он обеспечивает прочность на разрыв 78 тыс. Фунтов на квадратный дюйм в состоянии после сварки (AW) и создает сварные швы с низким уровнем диффузионного водорода (5,45 мл / 100 г). Уникальный состав проволоки обеспечивает превосходный контроль сварочной ванны, особенно при сварке от 4 до 7 часов. Это особенно полезно для обучения операторов сварки со скромным опытом. Он также обеспечивает хорошую свариваемость и однородность сварных швов при многопроходной сварке глубоких сварных швов труб. Типичные значения удара CVN варьируются в зависимости от положения сварного шва (1G по сравнению с 3G), но находятся в диапазоне 295 футов.фунты. при -20 градусах по Фаренгейту (-29 градусов Цельсия) до 135 фут-фунтов. при -40 градусов по Фаренгейту / Цельсию.

E81T8-Ni2 J H8: Этот провод можно использовать для заливки и заглушки на проектах трубопроводов, построенных из трубы класса X80 (и ниже). Он обеспечивает высокую прочность на разрыв (94 тыс. Фунтов на квадратный дюйм) и низкие ударные свойства CVN (всего 96 фут-фунтов при -40 по Фаренгейту / Цельсию), а также отличную пластичность. Обозначение проволоки «J» гарантирует, что она соответствует строгим требованиям к низкотемпературной ударной вязкости CVN, установленным AWS A5.29, и обеспечивает более высокие характеристики, чем многие провода E81T8, классифицированные только с обозначением «G». Его можно использовать для угловых, нахлесточных или глубоких сварных швов в одно- или многопроходном режиме, он имеет быстро замерзающий шлак, который легко отслаивается, что помогает сократить время очистки после сварки. Проволока E81T8-Ni2 J H8 может использоваться для сварки во всех положениях.

AWS E91T8-G H8: В дополнение к относительно низкому содержанию диффундирующего водорода (6,2 мл / 100 г) эта универсальная проволока обеспечивает прочность на разрыв более 113 тысяч фунтов на квадратный дюйм, а также отличную ударную вязкость при низких температурах. (44 фут.-фунт. при -40 градусов по Фаренгейту / Цельсию). Эта проволока была разработана для использования в качестве альтернативы трубам класса X80, а также обладает хорошей пластичностью. Он доступен в диаметре 1/16 дюйма, что упрощает использование сварщиками, плохо знакомыми с данным процессом, и имеет характеристики плавной дуги, что повышает привлекательность оператора. Как и другие порошковые проволоки с самозащитой для высокопрочных труб, эта проволока обеспечивает отличные механические свойства и образует быстро замерзающий, легко удаляемый шлак, что обеспечивает хороший контроль сварочной ванны и легкую очистку.Он также работает аналогично проводам E71T8-Ni1 J H8 и E81T8-Ni2 J H8, что упрощает использование сварщиками между различными проектами трубопроводов.

AWS E111T8-G H8: Эта проволока, используемая для сварки труб класса X100 и превосходящая сталь класса X80, также работает аналогично вышеупомянутой проволоке, но обеспечивает гораздо более высокий предел прочности на разрыв. В частности, при сварке в положении 1G проволока создает сварные швы с пределом прочности на разрыв 123 тыс. Фунтов на квадратный дюйм и обеспечивает прочность на растяжение более 120 тыс. Фунтов на квадратный дюйм при сварке в положении 3G.Он хорошо подходит для трубопроводов транспортировки нефти и газа и доступен в диаметрах 5/64 дюйма. Содержание водорода в этой проволоке составляет 6,33 мл / 100 г сварного изделия, так что это хороший вариант для уменьшения растрескивания.

Рекомендации по порошковому оборудованию

Сварка

палкой и порошковой проволокой может выполняться с помощью тех же сварочных генераторов с приводом от двигателя, которые использовались сварщиками трубопроводов в прошлом, хотя есть некоторые машины (например, Miller’s Big Blue® 350 PipePro®), которые имеют специальные программы и улучшенную производительность. (350 А при 100-процентном рабочем цикле), которые оптимизируют производительность при сварке порошковой проволокой.

Есть дополнительные соображения относительно оборудования, которые в прошлом сдерживали сварку порошковой проволокой на трубопроводах: сварка порошковой краской может быть сложнее, чем жало, используемое при сварке палкой, механизм подачи проволоки предоставляет дополнительное оборудование для владения и обслуживания. , а управлять такими вещами, как сила тока и скорость подачи проволоки, кажется сложнее, чем с помощью стержневого электрода.

Признавая эти убеждения, а также признавая развитие порошковой сварки в этих областях, производители оборудования предприняли шаги для улучшения общего качества, простоты и производительности этих продуктов.Достижения включают:

• Механизмы подачи проволоки. Когда-то большие и неуклюжие конструкции механизма подачи проволоки, такие как Miller SuitCase® X-TREME ™ 8 HD, стали более компактными и надежными. Плотно закрывающиеся полипропиленовые корпуса защищают от грязи и загрязнений. Добавление двигателей с высоким крутящим моментом позволяет обрабатывать порошковую проволоку как большого, так и малого диаметра и обеспечивает более стабильную подачу. Цифровые измерители, способные отображать напряжение и силу тока во время сварки, также помогают повысить точность сварки. Модели с датчиком напряжения обеспечивают точное управление дугой.Возможности двойного расписания (в сочетании с порошковым пистолетом с двойным расписанием) позволяют сварщикам регулировать скорость подачи проволоки на лету в зависимости от своего положения на трубе. Более прочные и надежные конструкции включают в себя значительно улучшенные контакторы, которые раньше требовали тяжелого техобслуживания.

• Пистолеты с флюсовым сердечником: Пистолеты с флюсовым сердечником стали значительно легче и эргономичнее, чем предыдущие модели. Усовершенствованные пистолеты, такие как пистолет Bernard PipePro® Dura-Flux ™, включают в себя внутренние провода спускового механизма, которые не зацепляются за окружающее оборудование, сменные вкладыши и улучшенную видимость сварочной ванны.Что наиболее важно, функция двойного расписания дает сварщикам возможность регулировать скорость подачи проволоки прямо на горелке. Расходные материалы (контактные наконечники и т. Д.) Теперь также намного надежнее и легче заменяются, чем старые модели.

• Беспроводные пульты дистанционного управления: независимо от того, выполняется ли сварка стержневой или порошковой проволокой, новые беспроводные пульты дистанционного управления расширяют рабочий диапазон до 300 футов от источника питания. Типичные проводные пульты дистанционного управления простираются только на 90 футов. Цифровые дисплеи на беспроводных пультах дистанционного управления также позволяют сварщикам и помощникам сварщиков точно знать настройки своего аппарата.Это, в сочетании с возможностью двойного расписания пистолета и возможностью измерения напряжения питателя, дает сварщику и его помощнику больший контроль над характеристиками дуги и отложением присадки, чем это было возможно ранее.

Что касается удовлетворения общих требований строительства высокопрочных трубопроводов, вполне вероятно, что переход к процессу самозащитного порошкового покрытия продолжится, поскольку подрядчики стремятся завершить проекты быстрее и с меньшими затратами. В равной степени вероятно, что производители присадочного металла и сварочного оборудования будут вынуждены использовать эту технологию и предложить еще больше решений для удовлетворения строгих требований к сварке высокопрочных труб и предоставить этим подрядчикам все более конкурентные преимущества.

БОКОВАЯ ШИНА: Сварка порошковой проволокой с самозащитой повышает производительность при ремонте трубопроводов Ruby

Сварщик трубопровода Брюс Уикс, член местного профсоюза 798, работавший над проектом трубопровода Ruby на участке 4, когда он проходил через Элко, штат Невада, перешел на сварку самозащитной порошковой проволокой (FCAW-S), выполняя ремонтные работы на участке. 42-дюймового трубопровода X70. Уикс занимался сваркой порошковым методом в других отраслях промышленности, но не очень много работал с ним при ремонте трубопроводов.

«Они запускали автоматические процессы на трубопроводе, и некоторые ремонтные работы были довольно длительными», — говорит Уикс. «Все, что больше восьми дюймов, я ремонтировал проволокой с флюсовой сердцевиной, потому что это было быстрее. У нас был ремонт длиной от 17 до 20 дюймов, и с проводом это было намного быстрее ».

Установка

Weeks оснащена сварочным генератором Miller PipePro ™ 304 с приводом от дизельного двигателя, устройством подачи проволоки Miller SuitCase® X-TREME ™ 8 HD и пистолетом Bernard PipePro Dura-Flux ™. Проволока, которую он использовал вдоль этого участка трубопровода, представляла собой самозащитную порошковую проволоку Fabshield® 79T8 компании Hobart Brothers (E71T8-Ni1 J H8).Как описано в основной части этой статьи, проволока E71T8-Ni1 предназначена для сварки во всех положениях и обеспечивает высокую ударную вязкость при низких температурах. Он также обеспечивает прочность на разрыв 78 тыс. Фунтов на квадратный дюйм в состоянии после сварки (AW) и создает сварные швы с низким уровнем диффузионного водорода (5,45 мл / 100 г). Уникальный состав проволоки обеспечивает превосходный контроль сварочной ванны, особенно при сварке от 4 до 7 часов.

Используя возможности двойного расписания механизма подачи проволоки и пистолета, Уикс смог управлять скоростью подачи проволоки (силой тока) в соответствии с его положением на трубе, например, снижая силу тока, когда он достигал нижней половины трубы.Возможность выполнять сварку под уклон порошковой проволокой по сравнению с подъёмной сваркой стержневым электродом 9018 ускорила процесс. Что наиболее важно, это позволило ему поддерживать высокий уровень качества, требуемый в этом приложении, при этом заметно увеличивая его производительность.

«Если я сделаю 20-дюймовый ремонт с помощью Stick, я буду там полтора часа. Если я сделаю это с этим проводом, я буду там 45 минут или час. В целом, я бы сказал, что это сокращает его примерно на 30 процентов. Так мне стало намного легче.И я ни разу не потерял ремонт ».

Сварка сердечником под защитным газом для начинающих

— [Директор] Действие.

— Привет, добро пожаловать на Weld.com. Я Боб Моффатт. У нас было много комментариев, люди попадали в ядро ​​Flux. И, знаете, сердечник из флюса, самозащищенный, с двойным экранированием.

Сегодня я хочу провести здесь небольшой урок и начать с некоторых людей. У нас было много запросов: «Как мне в это попасть?» Вы знаете, настройки или провод и все такое.Итак, я хочу объяснить несколько вещей и постараюсь сделать их максимально простыми. Я собираюсь пройти кучу настроек. Просто хочу пробежать несколько прямых линий, ровное положение, найти кое-что, на что нужно обратить внимание, для начала. Сегодня мы используем проволоку Select-Arc 045 730 с флюсовым сердечником с двойным экраном, предназначенную для работы на газовой смеси 75/25. И я собираюсь работать со скоростью около 25 кубических футов в час. Мы собираемся использовать ESAB 285, в котором есть различные режимы. Прямо сейчас он установлен на sMIG, и я собираюсь взять это, запустить его в Flux Core и выбрать его.

-Я собираюсь установить это на 26,5 вольт, 26,5 вольт, 450 на скорости подачи проволоки. Это будет моей базой, я проведу серию прямых бусинок и просто посмотрю, как все на них отреагирует. Я собираюсь начать здесь с этой базовой точки, потому что это очень близко к тому, что производитель рекомендует для настроек. А потом оттуда испорчу настройки. Я уйду с низким напряжением, оставив скорость подачи проволоки в покое. Мы просто изменим многое и посмотрим, как отреагирует машина.Итак, это будет нашей отправной точкой, 26,5 В, скорость подачи проволоки 450. Также следует отметить, что это газозащитный провод.

-Это похоже на работу любого жесткого провода MIG. Ваша полярность — DCEP на жестком проводе MIG, проводе с сердечником из газозащитного флюса, двойном экране. Если у вас есть самозащитный провод, самозащитные провода проходят через DCEN, электрод отрицательный. Хорошо, это очень важно помнить. Я нашел здесь фиктивную пластину и побежал, это был сварной шов с разделкой кромок, который кто-то установил на своей машине, который выглядел так, как будто пролегал большой и широкий маршрут для газовой дуговой сварки.Был пропуск, пара проходов туда. Я пошел дальше и залил эту штуку сердечником из флюса, вставил сюда пару бусинок стрингера. Итак, теперь я хочу взять это и начать убирать бусинки отсюда. Итак, всегда хочется, чтобы бусины были прямыми. Я использую канавку в качестве ориентира.

-Таким образом, эти две бусины для стрингера довольно прямые. Если вам трудно видеть, то вы можете подойти сюда и поставить здесь отметку мелом, получить некоторый контраст. После того, как вы проведете пару бусинок, вам это, вероятно, больше не понадобится, просто потому, что мы собираемся быть здесь, на этой тарелке, и он будет немного округляться, и вы всегда сможете положить проволока в носке предыдущего сварного шва, что важно для выполнения прямых линий и выполнения прямых валиков.Итак, мы можем немного схитрить и добавить сюда немного мыльного камня, чтобы, находясь под капотом, мы могли лучше выделить этот контраст.

— У этой стороны больше зацеп, чем у этой. Ладно, я никогда не был тем, кто учил или заставлял людей сваривать, прижимая пистолет к себе. Мне нравится двигаться, поэтому я немного поверну его в сторону. Мне нравится видеть, куда я иду, и мне нравится видеть готовый сварной шов. Сердечник из флюса, двойной экран, я хочу немного потянуть это.Я хочу установить здесь угол лобового сопротивления от пяти до десяти градусов, поэтому я начну с правой стороны и сварю в этом направлении. Итак, это будет угол лобового сопротивления. Это будет угол выталкивания.

-Хорошо, поэтому я хочу использовать небольшой угол лобового сопротивления. Я также, я не хочу приближать руки к сварному шву. От него будет немного тепла. Итак, я хочу держать пистолет здесь. В любом случае, я всегда хочу слегка держаться за пистолет, чтобы двигаться. Но я хочу держаться за пистолет здесь, сзади.Я не хочу поднимать руку здесь, где весь этот жар будет на тыльной стороне моих суставов, потому что это быстро станет неудобно. Итак, я хочу остаться здесь и просто плыть по течению. Хорошо, очень просто, я хочу бегать по прямым линиям. У меня есть след из мыльного камня на носке сварного шва, поэтому первым делом нужно устроиться поудобнее. Всегда хочу сохранить угол наклона проволоки. Помните, я сказал, что у меня будет угол лобового сопротивления от пяти до десяти градусов, поэтому я хочу сначала установить его.

-Мой провод торчит примерно на 5/8 дюйма за контактный наконечник. Электрический вылет на сердечнике с двойным экраном больше, чем у обычной короткой дуги. Короткая дуга — около 3/8 дюйма. Двойной щит, вам нужно от 5/8 до 3/4. Итак, я собираюсь установить проволоку на этот палец, на этот сварной шов, просто скользить по нему и сделать пару пробежек всухую. Хорошо, чтобы устроиться поудобнее, я использую свой мизинец. Я нахожусь на этом куске листового металла, поэтому я не собираюсь случайно зацепить перчатку за отверстие. Легкое давление на все, для меня.И я просто как бы хочу скользить здесь и посмотреть, что произойдет. Я сделал этот первый пробег здесь, и как только я нажал на спусковой крючок, я не увидел свою белую полосу. Я не видел, куда иду. Я думаю, что мой капюшон был слишком темным. Я думаю, что он у меня под номером 12, но, опять же, я не мог видеть свою белую линию, поэтому я сделал здесь небольшую дугу. Ой, моя плохая.

-Довольно хорошее состояние, т.к. этот шлак уже треснул. Так что, на самом деле, все, что мне нужно сделать, это просто прикоснуться к краям здесь, и он сразу же оторвется.Я не из тех, кто выбивает этот дерьмо из этого шлака, потому что он может взлететь в воздух и вернуться прямо вам в лицо. Хорошо, теперь у меня есть место, которое я могу видеть. Кроме того, если вы достаточно долго смотрели наши видео, вы поймете, что я не могу двигаться по-настоящему хорошо, просто скользя. Итак, в этой следующей бусине я собираюсь отрегулировать чувствительность капюшона, чтобы я мог видеть немного лучше, и я собираюсь расположиться здесь, и я, вероятно, просто сделаю очень небольшое покачивание. , чтобы я мог рассчитывать свои движения.Кроме того, еще одна важная вещь: когда я сказал: «Устраивайтесь поудобнее», я просто как бы стою здесь. Некоторые из вас здесь сильно нагружают предплечье и не могут двигаться. Итак, вы знаете, я как бы просто сосредотачиваю свой вес здесь, пытаясь расслабиться. Вещи проходят так гладко и снисходительно. Он просто вливается туда, как масло. Это очень мило. И, хотите верьте, хотите нет, это одна из тех проволок, которые можно сваривать горизонтально, в гору, над головой. Это просто очень приятно.

-Итак, мы выполнили несколько бусинок здесь с одной и той же настройкой, 26.5 вольт, 450 на скорости подачи проволоки. Отсюда, как вы знаете, мы можем делать несколько вещей. Мы можем взять напряжение и понизить его. Мы можем увеличить скорость подачи проволоки. Оба они будут делать примерно одно и то же. Это было бы похоже на сокращение дуги. Итак, оставим скорость подачи проволоки на прежнем уровне и уменьшим напряжение на три. Мы спустимся с 26 5 до 23 5 и посмотрим, что произойдет. Итак, я уменьшил напряжение на три. У меня было 26 5, я опустился до 23 5. Надеюсь, что вы сможете увидеть здесь, это будет более короткая дуга, меньшая текучесть сварочной ванны, и она может немного разбрызгиваться и деформироваться.Единственное, что я заметил, это немного больше брызг.

-Помните, я сказал этот провод очень щадящий. Шлак по-прежнему поднимается кусками. Сварной шов стал немного выше. Хорошо, и у нас были более заметные твердые брызги. Но он все равно работал нормально, и бусинка выглядела нормально. И если мы хотим усилить этот эффект, мы бы еще больше снизили наше напряжение. Итак, давайте просто снизим его до трех вольт и посмотрим, что произойдет. Я не ожидаю, что он будет работать очень хорошо еще с тремя вольтами.Что ж, он пытается бежать, я могу вам это сказать. И я очень впечатлен тем, что я вижу с этим конкретным проводом. Три вольта изменились, и он по-прежнему работал нормально. Просто на нем были твердые брызги. Мы на шесть вольт от нашей базовой линии. На 26 5 я опустил его до 20 1/2. Он все еще пытается бежать.

-У него просто нет напряжения, чтобы сжечь провод и получить жидкость. Пока я выполнял это, и вот почему я прекратил это делать на полпути, это потому, что вы можете почувствовать, как провод просто опускается и ударяется о заземленную пластину.Итак, вы знаете, не в хорошем состоянии, и вы понимаете, почему. Итак, теперь мы можем вернуться к нашему базовому уровню 26,5, 450. Мы можем уйти, мы можем воссоздать этот эффект на более высоком уровне и проложить слишком много проводов, но я не думаю, что нам нужно воссоздавать это условие.

— Что нам, вероятно, следует сделать на этом этапе, так это вернуться к нашей базовой линии на 26,5, оставить скорость подачи проволоки в покое и увеличить напряжение, но я не хочу идти на троек. Поднимемся на полтора вольта и покажем некоторые эффекты.Мы должны увидеть более длинную дугу, более широкую сварочную ванну. Итак, эта бусина была на полтора вольта выше, чем наши оригинальные 26 1/2. Сейчас у нас 28. Я замечаю, что бусинка шире и более плоская, определенно из-за того, что мы только что прошли слишком холодно. Но из 26 5 по сравнению с этим я заметил, что он шире и ровнее.

-Отсюда мы можем поднять еще на полтора вольта, и вот здесь я начинаю получать, я не знаю, мне становится немного неудобно. Мне не нравится, что здесь слишком много дисбаланса.Я думаю, он будет слишком влажным, слишком широким, слишком жидким. Я просто теряю контроль. В плоском положении, наверное, было бы неплохо. Вертикально вверх, горизонтально, я не думаю, что мне вообще понравится это состояние, но я собираюсь попробовать. Итак, теперь у нас 29. Мы на три вольта выше, чем мы начали с 26,5, и я сказал этот провод, я все время говорю это, этот провод очень прощающий. Мы упали, он все еще работал, на три вольта. Теперь у нас на три вольта выше, и он сделал именно то, что мы думали. Он широкий и плавный.И при определенных условиях вы можете этого захотеть. Итак, вы знаете, опять же, я не вижу здесь никаких побочных эффектов. Я не вижу пористости червоточины. Я стараюсь, чтобы электрическая энергия оставалась такой же. Ничего себе, так что вы снова знаете, найдите эту базовую линию, где должен проходить провод, и, знаете, протяните туда несколько прямых бусинок. Немного поиграйте со своими настройками. Двигайтесь понемногу, понемногу по напряжению, немного по скорости подачи проволоки. Все эти машины работают по-разному, так что найдите там то место, где оно красивое и гладкое, оно не выбрасывает много твердой картечи, края хорошо смачиваются.

— Опять же, я хотел, чтобы это было своего рода вводным курсом для тех, кто начинает работать с двойным щитом. Мы используем Select-Arc 730, 045. Работает очень хорошо. Итак, я надеюсь, что вы нашли это познавательным. Если у вас есть вопросы, напишите нам в комментариях. Следите за нами в Facebook и Instagram. Нажмите эту кнопку любви. Подписывайтесь на канал. И спасибо за просмотр Weld.com.

Преимущества порошковой сварочной проволоки — Baker’s Gas & Welding Supplies, Inc.

Каждый сварщик хочет сэкономить время и деньги, но никто не хочет идти на компромисс в отношении качества сварного шва.Потеря клиента или работа из-за дефектного сварного шва — последнее, чего хочет большинство сварщиков. Возможно, один из лучших способов сэкономить деньги и время на сварочных проектах — это рассмотреть лучшие области применения сварочной проволоки с флюсовой сердцевиной для сварки MIG.

Источник изображения: Steve’s Plating

Когда дело доходит до сварки MIG, сварщикам обычно требуется защитный газ, чтобы защитить сварочную ванну от загрязнения. Для некоторых металлов требуются разные защитные газы.Сталь использует CO2, но тонкая сталь использует смесь 75% аргона / 25% CO2. Для получения алюминия используется только аргон.

В случае сварочной проволоки с флюсовой сердцевиной в защитном газе нет необходимости, поскольку флюс внутри проволоки образует защитный газ, когда он плавится в сварочной ванне. Это может сэкономить как время, так и накладные расходы.

Вот некоторые сравнения сплошной проволоки и порошковой проволоки для сварки MIG, чтобы вы знали, какую из них использовать:

Сварка MIG сплошной проволокой

Общее правило для сварки MIG заключается в том, что металл необходимо полностью очистить с помощью угловой шлифовальной машины и шлифовальной машины, чтобы ржавчина, краска или другие загрязнения не испортили сварной шов.Проволока должна соответствовать свариваемому материалу — стальная проволока для сварки стальных материалов и т. Д.

Сварка MIG сплошной проволокой обеспечивает чистый сварной шов за счет использования довольно простого процесса «наведи и стреляй» по сравнению с другими видами сварки. Идеально подходит для автомобильной сварки. При этом MIG-сварка сплошной проволокой не обеспечивает достаточного проникновения в большие сварные швы, чтобы быть эффективной для толстых металлов. Фактически, MIG обычно применяется для тонких металлов и для работ, где внешний вид сварного шва наиболее важен.

Защитный газ используется со сплошной проволокой для защиты сварного шва, поэтому сварка MIG сплошной проволокой не идеальна для сварки на открытом воздухе, где ветер может унести газ из сварочной ванны.

С учетом всех этих факторов сварочная проволока с флюсовой сердцевиной является отличной альтернативой сплошной проволоке.

Преимущества порошковой проволоки для сварки MIG

Сварщики могут выбирать между порошковой проволокой с защитным газом и самозащитой. Порошковые проволоки с защитным газом требуют подачи защитного газа для защиты сварного шва, они обеспечивают отличное проплавление сварных швов и упрощают очистку сварочных брызг и флюса.Порошковые проволоки с газовой защитой являются хорошим промежуточным звеном между сплошными порошковыми проволоками и самозащитными порошковыми проволоками.

Оба вида сварочной проволоки с флюсовой сердцевиной могут сваривать более толстый металл и наносить больше сварочного материала (более высокая скорость наплавки), чем сварочная проволока со сплошным сердечником.

Самозащитная порошковая проволока

пользуется популярностью у многих сварщиков, поскольку она обеспечивает значительную экономию времени и не требует использования защитного газа. Он может сваривать не совсем чистые металлы и обеспечивает более глубокое проплавление, особенно для более толстых металлов.

Порошковая проволока особенно популярна среди фермеров и сварщиков, выполняющих работы на открытом воздухе, где ветер может мешать проникновению защитного газа, поскольку не требует использования защитного газа. Самоэкранированная порошковая проволока показала хорошие результаты в горизонтальном, восходящем и верхнем положениях при испытаниях с помощью Welding Tips and Tricks.

Хотя сама проволока будет дороже, чем сплошная порошковая проволока, удобство сварки в нескольких местах и ​​положениях без использования защитного газа или подготовки делает порошковую проволоку отличным выбором.Основным недостатком самозащитной порошковой проволоки является объем очистки, необходимый для удаления шлака и брызг вокруг готового сварного шва.

Подробнее о сварочной проволоке

Сопутствующие товары

Lincoln Power MIG 140C — Сварочный аппарат 110 В

Артикул: LINK2471-2

Узнать больше

Blue Demon E71T-GS .035X1lb Катушка с флюсовым сердечником

Артикул: WMSE71TGS-035-01

Узнать больше

Синий демон 308LFC-O.035 1 фунт нержавеющая проволока с сердечником из флюса

Артикул: WMS308LFCO-035-01

Узнать больше

Metabo WEPBA 17-150 Quick 6 ″ 14,5 A Угловая шлифовальная машина

Артикул: MTA600552420

Узнать больше

Сообщение «Преимущества порошковой сварочной проволоки» впервые появилось на сайте Weld My World.

Самозащитная порошковая сварка для трубопроводов

Роджер Хоброк и Дерик Рейллинг
Есть два способа снизить затраты на трубопровод в том, что касается самой трубы: уменьшить вес стали, используемой в его конструкции, и / или увеличить допуски по давлению, чтобы он перекачивал большее количество материала.Эти факторы побудили подрядчиков трубопроводов перейти на использование высокопрочных сталей до класса X100.

Эти высокопрочные стали создают новые проблемы для сварочного процесса: присадочные металлы должны соответствовать или превосходить более высокий предел прочности при растяжении, а также иметь более низкое содержание водорода. Высокопрочные стали имеют низкоуглеродистую основу и более склонны к водородному растрескиванию. Электроды Cellulosic Stick, используемые для сварки низкопрочных сталей, обладают слишком высоким содержанием водорода (обычно 16 мл на 100 г), чтобы сделать их пригодными для сварки стали класса X70 или выше.

Для решения этих проблем происходит переход от сварки палкой (SMAW) к сварке порошковой проволокой с самозащитой (FCAW-S). В то время как сварка палкой по-прежнему почти повсеместно применяется для корневых проходов (хотя новая порошковая проволока и процессы регулируемого осаждения металла Миллера (RMD) также получают успех), сварка самозащитой порошковой проволокой дает существенные преимущества в производительности и качестве.

Преимущества самозащитной порошковой сварки
Как и стержневые электроды, самозащитная порошковая проволока обеспечивает защиту сварочной ванны, что делает ее пригодной для сварки в ветреную и грязную среду, которая встречается при сварке трубопроводов.Хотя для этого требуется дополнительное оборудование (подробно описано далее в статье) и может потребоваться повторная квалификация определенных соединений и применений, этот процесс предлагает заметные преимущества перед сваркой палкой в ​​ряде областей:

• Низкое содержание водорода: возможно, наиболее важное Преимущество: самозащитные порошковые проволоки, разработанные для наземных трубопроводов, обеспечивают требуемые высокопрочные свойства, а также соответствуют стандартам низкого содержания водорода, необходимым для уменьшения образования трещин, вызванных водородом.

• Повышение скорости и эффективности наплавки. Хотя качество имеет первостепенное значение, сварка порошковой краской обычно обеспечивает более высокие скорости перемещения и обеспечивает большую эффективность наплавки присадочного металла по сравнению со стержневыми электродами. Стандартный стержневой электрод E6010 или E7010 обеспечивает эффективность наплавки от 50 до 65 процентов, а порошковая проволока E71T8-Ni1 J H8, такая как Fabshield 79T8 компании Hobart Brothers, обеспечивает эффективность наплавки от 78 до 87 процентов.

• Улучшенное управление дугой: с добавлением механизмов подачи проволоки с датчиком напряжения и возможностей двойного расписания, связанных с механизмами подачи проволоки и горелками с флюсовой сердцевиной, сварщик может лучше контролировать точность сварочной дуги.

• Простота эксплуатации: процесс порошковой порошковой обработки позволяет относительно легко обучать операторов. При сварке высокопрочных труб необходимо тщательно контролировать такие переменные, как температура предварительного нагрева и промежуточного прохода, а также общие параметры сварки (сила тока, напряжение и т. Д.). Одни только эти особенности делают сварку этого материала опасной, поэтому простой в использовании процесс сварки сводит к минимуму дополнительные переменные, связанные с обучением.

Самозащитный порошковый присадочный металл
Присадочные металлы, используемые для сварки высокопрочных труб, должны соответствовать требованиям к механическим и химическим свойствам материала или превосходить их, а также обеспечивать пластичность, предотвращающую возникновение трещин.Они также должны компенсировать экстремальные температуры, которым обычно подвергаются трубопроводы, поскольку воздействие теплового расширения или сжатия, мороза и других нагрузок окружающей среды может легко повредить сталь и сварные швы.

На сегодняшний день несколько классификаций самозащитной порошковой проволоки оказались успешными для сварки высокопрочных трубопроводов во всем мире. Эти проволоки были специально разработаны для создания низкого уровня разбрызгивания и создания легко удаляемого шлака для ускорения очистки между проходами и после сварки.

Поскольку они не требуют защитного газа, они могут избавить от времени и необходимости устанавливать защитные палатки для защиты газового покрытия. Кроме того, эти проволоки обеспечивают хорошие возможности вертикального опускания и более высокую скорость наплавки, чем стержневые электроды, что помогает повысить производительность.

Доступные самозащитные порошковые проволоки для сварки высокопрочных трубопроводов:

• E71T8-Ni1 J H8: эта универсальная проволока разработана для наземных трубопроводов, состоящих из труб класса X70 (и ниже), и обеспечивает высокую -ударная вязкость при низких температурах.Он обеспечивает прочность на разрыв 78 тыс. Фунтов на квадратный дюйм в состоянии после сварки (AW) и создает сварные швы с низким уровнем диффузионного водорода (5,45 мл / 100 г). Уникальный состав проволоки обеспечивает превосходный контроль сварочной ванны, особенно при сварке от 4 до 7 часов.

• E81T8-Ni2 J H8: этот провод можно использовать для заливки и заглушки на проектах трубопроводов, построенных из трубы класса X80 (и ниже). Он обеспечивает высокую прочность на разрыв (94 тыс. Фунтов на квадратный дюйм) и низкие ударные свойства CVN (всего 96 футов).фунты. при -40 градусов по Фаренгейту / Цельсию), а также отличную пластичность.

• AWS E91T8-G H8: помимо относительно низкого содержания диффундирующего водорода (6,2 мл / 100 г), эта универсальная проволока обеспечивает прочность на разрыв более 113 тыс. Фунтов на квадратный дюйм, а также отличную ударную вязкость при низких температурах (44 фут-фунт при -40 градусах по Фаренгейту / Цельсию). Эта проволока была разработана для использования в качестве альтернативы трубам класса X80, а также обладает хорошей пластичностью.

• AWS E111T8-G H8: Используется для сварки труб класса X100 и в качестве альтернативы стали класса X80, эта проволока также работает аналогично вышеупомянутой проволоке, но обеспечивает гораздо более высокий предел прочности на разрыв.

Рекомендации по оборудованию
Сварку стержневой сваркой и порошковую сварку можно выполнять с помощью тех же сварочных генераторов с приводом от двигателя, которые использовались сварщиками трубопроводов в прошлом, хотя есть и более новые машины (например, Big Blue 350 PipePro от Miller), которые отличаются повышенной производительностью, оптимизирующей производительность для сварки порошковой проволокой сварка. Новые системы с двумя операторами (например, Big Blue 700 Duo Pro) обеспечивают две дуги трубопроводного качества, подходящие для сварки порошковой флюсовой сердцевиной, что позволяет двум сварщикам работать на одном аппарате без взаимодействия или столкновения между дугами.Это помогает снизить расходы на топливо, снижает общие затраты на владение (по сравнению с двумя отдельными аппаратами) и даже позволяет сварщику параллельно проводить две независимые дуги для прокладки проволоки большего диаметра.

Существуют соображения, связанные с дополнительным оборудованием, которые сдерживали в прошлом: пистолет с самозащитой флюсовой сердцевиной может быть более сложным, чем жало, используемое при сварке палкой, механизм подачи проволоки предоставляет дополнительное оборудование для владения, обслуживания и контроля. такие вещи, как сила тока и скорость подачи проволоки, кажутся более сложными, чем при использовании стержневого электрода.Производители оборудования предприняли шаги для улучшения общего качества, простоты и производительности этой продукции. Среди усовершенствований:

• Механизмы подачи проволоки: когда-то большие и неуклюжие, новые конструкции механизма подачи проволоки — например, Miller SuitCase X-TREME 8 HD — стали более компактными и надежными. Плотно закрывающиеся полипропиленовые корпуса защищают от грязи и загрязнений. Двигатели с высоким крутящим моментом работают с порошковой проволокой большого и малого диаметра и обеспечивают более стабильную подачу. Цифровые измерители, способные отображать напряжение и силу тока во время сварки, помогают повысить точность сварки.Модели с датчиком напряжения обеспечивают точное управление дугой.

• Самозащитные пистолеты с флюсовой сердцевиной: самозащитные пистолеты с флюсовой сердцевиной стали значительно легче и эргономичнее, чем предыдущие модели. Усовершенствованные пистолеты, такие как пистолет Bernard PipePro Dura-Flux, включают в себя внутренние пусковые выводы, которые не зацепляются за окружающее оборудование, сменные вкладыши и вращающиеся шейки Hi-Viz, которые обеспечивают улучшенную видимость сварочной ванны. Что наиболее важно, функция двойного расписания дает сварщикам возможность регулировать скорость подачи проволоки прямо на горелке.

• Беспроводные пульты дистанционного управления: независимо от того, выполняется ли сварка стержневой или порошковой сваркой, новые беспроводные пульты дистанционного управления расширяют рабочий диапазон до 300 футов от источника питания. Типичные проводные пульты дистанционного управления простираются только на 90 футов. Цифровые дисплеи на беспроводных пультах дистанционного управления также позволяют сварщикам и помощникам сварщиков точно знать настройки своего аппарата.

Что касается удовлетворения общих требований строительства высокопрочных трубопроводов, то, вероятно, переход на самозащитный порошковый флюс будет продолжаться, поскольку подрядчики стремятся завершить проекты быстрее и с меньшими затратами.В равной степени вероятно, что производители присадочного металла и сварочного оборудования будут вынуждены использовать эту технологию и предложить еще больше решений для удовлетворения строгих требований к сварке высокопрочных труб и предоставить этим подрядчикам все более конкурентные преимущества.

Роджер Хоброк — директор североамериканского подразделения по трубопроводам, Miller Electric Mfg. Co. Дерик Рейллинг — менеджер по продукции глобального подразделения наземных трубопроводов Hobart Brothers Company.

Самозащитная порошковая сварка | MCS mag

В области строительства некоторые подрядчики перешли с сварки штучной сваркой на сварку порошковой проволокой с самозащитой, чтобы повысить производительность и обеспечить себе конкурентное преимущество.

Сварка порошковой проволокой с самозащитой обеспечивает гораздо большую скорость перемещения и наплавку по сравнению со сваркой штучной сваркой, а также исключает частые остановки и пуски, необходимые для замены штучных электродов.

Подрядчикам, рассматривающим возможность такого преобразования, следует помнить о некоторых ключевых факторах, которые помогут выбрать правильную сварочную горелку с самозащитной порошковой проволокой для работы, а также правильно ее использовать и обслуживать. Опции пистолета, такие как тепловые экраны, настраиваемые шейки и регулируемая длина кабеля, могут помочь улучшить качество сварки, эффективность и комфорт оператора при работе с самозащитой с флюсовой сердцевиной.

САМОЗАЩИТНАЯ СВАРКА ПОД ФЛЮСОМ

Самозащитная порошковая сварка становится все более распространенной на строительных площадках по нескольким причинам. Помимо большей производительности и скорости наплавки процесса, он также не требует защитного газа для защиты сварочной ванны, что исключает хлопоты и затраты на покупку и хранение газовых баллонов на рабочем месте.

Отсутствие защитного газа также устраняет необходимость установки палаток или ветрозащитных экранов для защиты сварного шва от элементов, а также необходимость использования специальных сопел для регулирования потока газа, что является обычным для процесса порошковой порошковой наплавки в среде защитного газа.

Сварщикам, привыкшим к процессу сварки штангой, может потребоваться некоторое обучение. Различная эргономика самозащитного порошкового пистолета по сравнению с держателем стержневого электрода требует подхода к сварному шву под разными углами и использования разных углов перемещения и давления.

При сварке штучной сваркой оператор обычно начинает с электрода (и, следовательно, его или ее тела) дальше от сварного шва. По мере того как стержень укорачивается во время сварки, сварщик физически приближается к сварному шву, оказывая давление на стержневой электрод, поскольку он плавится в сварочной ванне.При сварке порошковой проволокой с самозащитой сварщик остается в одном месте, сохраняя постоянное расстояние между контактным наконечником и сварочной ванной. Правильное расстояние между контактным наконечником и рабочей поверхностью зависит от области применения, но не менее ½ дюйма — это хорошее практическое правило.

Самозащитная порошковая сварка может привести к образованию включений шлака при несоблюдении надлежащей техники. Регулярно проверяйте контактный наконечник, чтобы убедиться, что на нем нет брызг и отложений, что помогает обеспечить плавную подачу проволоки.Тщательно очищайте сварной шов между проходами.

ВАРИАНТЫ СВАРКИ

Сварочные пистолеты для порошковой самозащиты доступны в различных конфигурациях. Правильный выбор пистолета может помочь подрядчикам адаптировать его к своим конкретным потребностям и областям применения. Обратите внимание на эти особенности:

• Теплозащитный экран: Одной из наиболее распространенных характеристик самозащитных сварочных горелок с порошковой проволокой является защитный кожух для рук или тепловой экран, который доступен в различных размерах.В приложениях, где требуется доступ к угловому стыку, выбор меньшего ограждения увеличивает маневренность и обеспечивает больший доступ. Когда сварщикам необходимо работать при более высоком напряжении и наносить больше присадочного металла в сварной шов, использование большего ограждения помогает отвести более высокий нагрев.
  
• Длина шейки и изгибы: Грифы пистолета доступны с различной длиной и углами изгиба. Более тонкая горловина обеспечивает лучший обзор сварочной ванны и, например, улучшает доступ к труднодоступным местам.Более короткая шея обычно обеспечивает больший контроль по сравнению с более длинной шеей. Легкие вращающиеся шейки также могут снизить утомляемость оператора и улучшить обзор сварных швов.
  
• Сменный или фиксированный кабельный вкладыш: Некоторые модели самозащитных порошковых пистолетов доступны со сменным кабельным вкладышем или фиксированным кабельным вкладышем. Сменная кабельная оболочка обеспечивает преимущества в суровых и сложных условиях, поскольку сварка порошковой проволокой с самозащитой может быть затруднена для оборудования и расходных материалов.Сменные прокладки силовых кабелей обеспечивают быстрое и простое обслуживание кабеля и могут продлить срок службы изделия, поскольку сварщики могут заменять компоненты, которые подвержены сильному износу. Кроме того, выбор сменного кабельного вкладыша с внутренними пусковыми выводами означает отсутствие внешнего пускового шнура, который может цепляться за окружающие предметы. И наоборот, фиксированные кабельные вкладыши обычно больше, что может быть проблемой при сварке в углах или ограниченном пространстве.
  
• Двойной переключатель расписания: Самозащитная порошковая горелка с дополнительным двойным переключателем расписания позволяет регулировать скорость подачи проволоки во время сварки.В некоторых пистолетах этот переключатель встроен в рукоятку, чтобы защитить ее от брызг. Возможность легко переключаться между параметрами сварки — без необходимости останавливать сварку и изменять настройки — экономит время и повышает производительность.

ЗНАТЬ ОСНОВЫ

Есть способы продлить срок службы пистолета и расходников. Необходимая периодичность технического обслуживания пистолета и расходных материалов зависит от области применения и условий сварки.

Проводите плановые проверки, чтобы убедиться, что расходные детали переднего конца находятся в хорошем состоянии и все соединения надежны.Это помогает поддерживать низкое тепловое сопротивление и обеспечивает надлежащую электрическую проводимость, поэтому пистолет и расходные материалы служат дольше. Подумайте об использовании поворотной шейки пистолета с цанговым соединением, чтобы упростить опускание шейки и ее затяжку. Расходные материалы, в которых используются компрессионные фитинги, также обеспечивают более эффективную передачу энергии и меньший перегрев, что помогает продлить срок службы продукта.

Следите за тем, чтобы на контактном наконечнике не образовывались брызги, и осмотрите наконечник на предмет признаков износа или заедания, а также проверьте кабель на наличие повреждений или зазубрин.

Хотя процесс самозащиты порошковой проволокой позволяет сваривать материал с грязью, маслом или прокатной окалиной, помните, что лучшая подготовка поверхности обеспечивает лучшие результаты в любых сварочных операциях. Правильная очистка основного материала поможет улучшить сварные швы.

Поскольку при сварке порошковой сердцевиной образуются шлаки и брызги, также необходимо удалять шлак между проходами и для очистки шва после сварки. Имейте в виду, что углы перемещения более 20 или 25 градусов могут увеличить разбрызгивание и нестабильность дуги.При сварке порошковой проволокой с самозащитой рекомендуется использовать технику сопротивления с углом хода от 5 до 15 градусов.

ОПТИМИЗАЦИЯ СВАРКИ

По мере того, как все больше подрядчиков ищут способы повышения производительности и эффективности на стройплощадке, использование самозащитной порошковой сварки растет. Выбор сварочной проволоки, предназначенной для улучшения химического состава сварного шва или скорости наплавки, может дать еще больше преимуществ.

Самозащитная порошковая сварка может быть хорошей альтернативой сварке штучной сваркой во многих наружных применениях, что повышает производительность и снижает затраты.

ОБ АВТОРЕ

Роджер Роби (Roger Robey) — специалист по поддержке продукции Bernard. Для получения дополнительной информации о Bernard и ее продуктах посетите www.bernardwelds.com.

____________________________________________________________________
Modern Contractor Solutions, октябрь 2018 г.
Вам понравилась эта статья?
Подпишитесь на БЕСПЛАТНОЕ цифровое издание журнала Modern Contractor Solutions .

Порошковая проволока

или порошковая проволока — Сварка

Что лучше? Сплошная проволока или порошковая проволока

Как известно всем профессионалам в области сварки, газовая дуговая сварка (GMAW) и дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW) имеют разные характеристики, и сварщики должны их оценить при выборе сварочных работ.Для принятия правильного решения необходимо учитывать следующие квалификационные факторы: толщина материала, надлежащий защитный газ, скорость подачи проволоки и настройки напряжения, расположение рабочей площадки и внешний вид сварного шва.

Имейте в виду, что не существует единого универсального решения для всех типов сварки, и перед тем, как выбрать сплошную или порошковую проволоку, необходимо учесть множество переменных. Стоит обсудить этот вопрос более подробно, чтобы помочь менее опытным сварщикам, а также случайным сварщикам, таким как фермеры, владельцы ранчо, люди, занимающиеся автоспортом, и другие любители.Полезно понимать основы сплошной и порошковой проволоки, а также способы оптимизации преимуществ каждого типа.

Известно, что источники питания MIG выбирают непрерывный сплошной проволочный электрод в качестве присадочного металла и требуют подачи защитного газа из баллона со сжатым газом. Видно, что сплошные проволоки из низкоуглеродистой стали обычно покрываются медью для предотвращения окисления, поддержания электропроводности и увеличения срока службы сварочного контактного наконечника. Защитный газ защищает сварочную ванну от загрязнений, содержащихся в окружающей атмосфере.

Наиболее распространенный защитный газ содержит 75 процентов аргона и 25 процентов CO2. При использовании сплошной проволоки на открытых участках оператор должен проявлять осторожность, поскольку ветер может сдувать защитный газ в сторону от сварочной дуги. От оператора может потребоваться использование лобового стекла.

Что касается порошковой проволоки, то следует знать, что существует два типа — газозащитная и самозащитная. Порошковые проволоки с защитным газом требуют внешнего защитного газа, а шлак легко удаляется. Оператор может выбрать порошковую проволоку в среде защитного газа при сварке металлов большой толщины или в нестандартных условиях.Видно, что порошковые проволоки с защитным газом имеют флюсовое покрытие, которое затвердевает быстрее, чем расплавленный сварочный материал.

Таким образом, создается «полка» для удержания ванны расплава при сварке над головой или вертикально вверх. Самозащитная порошковая проволока не требует внешнего защитного газа, поскольку сварочная ванна защищена газом, образующимся при горении флюса от проволоки. Самозащитная порошковая проволока более портативна, потому что она не зависит от внешнего газового баллона.

Люди наивно задаются вопросом — что лучше, сплошная проволока или порошковая проволока? Откровенно говоря, ни один тип не превосходит другой, и каждый тип имеет свои собственные свойства, и какой тип использовать, зависит от приложений.Что касается производительности, оба типа проволоки обеспечивают отличные сварные швы, и выбирать практически невозможно — при правильном применении и использовании с правильными настройками параметров.

Можно сказать, что сплошная проволока обеспечивает глубокое проникновение в корень и имеет небольшое количество брызг. Порошковая проволока имеет более крупный переносчик шарикового типа и обеспечивает низкий уровень разбрызгивания. Некоторым операторам нравится сплошная проволока для более тонких применений, потому что нет шлака, который нужно удалить, и она готова к окраске, а сварные швы придают эстетичный вид.

Некоторых операторов устраивает сплошная проволока для более тонких применений, потому что здесь нет шлака, который нужно удалить, и она готова к покраске, а сварные швы придают эстетичный вид. Наконец, один совет: для получения наилучших результатов оператор должен быть готов внести соответствующие корректировки в зависимости от параметров рабочего места и рассмотреть возможность наличия как сплошной, так и порошковой проволоки.