Правила технической эксплуатации подъемно-транспортного оборудования морских торговых портов рд 31 02-04  

Вид материалаДокументы

Содержание


Режимы сварки меди металлическими электродами
Состав флюсов для дуговой сварки меди, % (по массе)
Режимы сварки меди угольными электродами
Состав флюсов для газовой сварки меди
Режимы газовой сварки меди
Режимы сварки латуни металлическими электродами
Состав флюсов для сварки алюминия
Режимы сварки бронз
Режимы сварки бронзы разных марок
Подобный материал:
1   ...   37   38   39   40   41   42   43   44   ...   47
7.4. Сварка цветных металлов и сплавов

 

7.4.1. Особенности сварки цветных металлов и сплавов

 

При сварке различных цветных металлов должны быть учтены следующие особенности:

- высокая теплопроводность и быстрый отвод тепла от места сварки;

- большие коэффициенты термического расширения при нагреве, вследствие чего при сварке возникают значительные коробления свариваемых изделий;

- образование тугоплавких окислов, сильно снижающих прочность и вязкость сварного соединения;

- низкие температуры плавления и кипения, вызывающие перегрев и большую жидкотекучесть ванны, испарение металла и изменение состава ванны;

- уменьшение прочности и резкое возрастание хрупкости сплавов при нагреве, что может привести к разрушению изделия в процессе сварки;

- изменение структуры металла шва и основного металла при нагреве, образование крупнозернистости и уменьшение прочности;

- большая теплоемкость металлов, требующая повышенных тепловых режимов;

- способность расплавленного металла поглощать значительное количество газов (кислорода, азота, водорода).

 

7.4.2. Сварка меди

 

В условиях порта сварка меди может производиться ручной дуговой (угольным и металлическим электродами) и газовой сваркой. Сварка меди может выполняться только в нижнем положении шва или при небольшом угле подъема (до 20°). Сварка металлическим электродом выполняется постоянным током обратной полярности с применением электродов ЭТ, "Комсомолец-100" и медной проволоки М1.

Режимы сварки металлическим электродом даны в таблице 54.

 

Таблица 54

 

РЕЖИМЫ СВАРКИ МЕДИ МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ЭЛЕКТРОДАМИ

 

+------------------------+------------------+--------------------+

¦  Толщина свариваемого  ¦     Диаметр      ¦   Сила тока, А     ¦
¦      металла, мм       ¦  электрода, мм   ¦                    ¦
+------------------------+------------------+--------------------+

¦2                       ¦3                 ¦120 - 150           ¦
+------------------------+------------------+--------------------+

¦3                       ¦3 - 4             ¦160 - 210           ¦
+------------------------+------------------+--------------------+

¦4                       ¦4                 ¦240 - 280           ¦
+------------------------+------------------+--------------------+

¦5                       ¦5                 ¦300 - 350           ¦
+------------------------+------------------+--------------------+

¦6                       ¦5 - 6             ¦330 - 380           ¦
+------------------------+------------------+--------------------+

¦7                       ¦5 - 7             ¦350 - 420           ¦
+------------------------+------------------+--------------------+

¦8                       ¦6 - 8             ¦420 - 550           ¦
+------------------------+------------------+--------------------+

 

При толщине элементов сварного соединения более 5 мм сварку следует выполнять с предварительным подогревом до 200 - 300 °С. Сварка угольными и графитовыми электродами выполняется с использованием специальных флюсов, которые подсыпаются в разделку. Состав флюсов приведен в таблице 55.

 

Таблица 55

 

СОСТАВ ФЛЮСОВ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ МЕДИ, % (ПО МАССЕ)

 

+-----------------------------+----------------------------------+

¦          Компонент          ¦            Номер флюса           ¦
¦                             +------+------+------+------+------+

¦                             ¦   1  ¦   2  ¦  3   ¦   4  ¦   5  ¦
+-----------------------------+------+------+------+------+------+

¦Бура прокаленная             ¦94    ¦96    ¦68    ¦50    ¦-     ¦
+-----------------------------+------+------+------+------+------+

¦Магний металлический         ¦6     ¦4     ¦-     ¦-     ¦68    ¦
+-----------------------------+------+------+------+------+------+

¦Натрий кислый фосфорнокислый ¦-     ¦-     ¦15    ¦15    ¦-     ¦
+-----------------------------+------+------+------+------+------+

¦Кислота кремниевая           ¦-     ¦-     ¦15    ¦15    ¦-     ¦
+-----------------------------+------+------+------+------+------+

¦Соль поваренная              ¦-     ¦-     ¦-     ¦-     ¦20    ¦
+-----------------------------+------+------+------+------+------+

¦Уголь древесный              ¦-     ¦-     ¦2     ¦30    ¦2     ¦
+-----------------------------+------+------+------+------+------+

¦Кислота борная               ¦-     ¦-     ¦-     ¦-     ¦10    ¦
+-----------------------------+------+------+------+------+------+

 

В качестве присадочных прутков применяются стержни из меди тех же марок, что и для металлических электродов. Сварка выполняется постоянным током прямой полярности. Режимы сварки меди угольным электродом приведены в таблице 56.

 

Таблица 56

 

РЕЖИМЫ СВАРКИ МЕДИ УГОЛЬНЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ

 

+----------------------+---------------+------------+------------+

¦  Толщина металла, мм ¦    Диаметр    ¦ Сила тока, ¦ Напряжение ¦
¦                      ¦ электрода, мм ¦      А     ¦  дуги, В   ¦
+----------------------+---------------+------------+------------+

¦1                     ¦4              ¦135 - 180   ¦40 - 45     ¦
+----------------------+---------------+------------+------------+

¦2                     ¦6              ¦195 - 260   ¦40 - 45     ¦
+----------------------+---------------+------------+------------+

¦4                     ¦6              ¦250 - 330   ¦40 - 50     ¦
+----------------------+---------------+------------+------------+

¦6                     ¦8              ¦315 - 430   ¦40 - 50     ¦
+----------------------+---------------+------------+------------+

¦8                     ¦8              ¦360 - 450   ¦40 - 50     ¦
+----------------------+---------------+------------+------------+

¦10                    ¦10             ¦400 - 500   ¦40 - 50     ¦
+----------------------+---------------+------------+------------+

¦12                    ¦10 - 12        ¦420 - 550   ¦40 - 50     ¦
+----------------------+---------------+------------+------------+

 

Детали, толщина которых превышает 5 мм, перед сваркой необходимо нагревать до 200 - 300 °С. Газовая сварка меди выполняется с применением присадочных материалов в соответствии с ГОСТом 16130-90. При сварке металла толщиной менее 5 мм применяются прутки из меди М1, М2, М3. При сварке металлов большей толщины рекомендуется применять медную проволоку, содержащую 0,2% фосфора, 0,15 - 0,30% кремния. Сварка производится с применением флюсов, составы которых приведены в таблице 57.

 

Таблица 57

 

СОСТАВ ФЛЮСОВ ДЛЯ ГАЗОВОЙ СВАРКИ МЕДИ

И ЕЕ СПЛАВОВ, % (ПО МАССЕ)

 

+----------------------------+-----------------------------------+

¦          Компонент         ¦            Номер флюса            ¦
¦                            +-----+-----+-----+-----+-----+-----+

¦                            ¦  1  ¦  2  ¦  3  ¦  4  ¦  5  ¦  6  ¦
+----------------------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

¦Бура                        ¦50   ¦75   ¦50   ¦56   ¦100  ¦-    ¦
+----------------------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

¦Борная кислота              ¦35   ¦25   ¦50   ¦-    ¦-    ¦100  ¦
+----------------------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

¦Фосфорнокислый натрий       ¦15   ¦-    ¦-    ¦-    ¦-    ¦-    ¦
+----------------------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

¦Хлористый натрий            ¦-    ¦-    ¦-    ¦22   ¦-    ¦-    ¦
+----------------------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

¦Углехлористый натрий        ¦-    ¦-    ¦-    ¦22   ¦-    ¦-    ¦
+----------------------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

 

Режимы газовой сварки меди даны в таблице 58.

 

Таблица 58

 

РЕЖИМЫ ГАЗОВОЙ СВАРКИ МЕДИ

 

+---------------------+----------------------+-------------------+

¦ Толщина металла, мм ¦ Диаметр присадочной  ¦ Номер наконечника ¦
¦                     ¦    проволоки, мм     ¦ сварочной горелки ¦
+---------------------+----------------------+-------------------+

¦До 1,5               ¦1,5                   ¦1                  ¦
+---------------------+----------------------+-------------------+

¦1,5 - 2,5            ¦2                     ¦2                  ¦
+---------------------+----------------------+-------------------+

¦2,5 - 4              ¦3                     ¦3                  ¦
+---------------------+----------------------+-------------------+

¦4 - 8                ¦5                     ¦4,5                ¦
+---------------------+----------------------+-------------------+

¦8 - 15               ¦6                     ¦6                  ¦
+---------------------+----------------------+-------------------+

¦Более 15             ¦8                     ¦6,7                ¦
+---------------------+----------------------+-------------------+

 

Сварка выполняется с предварительным подогревом. После сварки меди любым способом сварные швы следует подвергать проковке. При толщине свариваемого металла до 5 мм проковка производится в холодном состоянии, при большей толщине - в горячем состоянии при температуре 250 - 350 °С. Проковка швов при температуре выше 400 °С не рекомендуется, так как медь становится хрупкой и могут появиться трещины. Для улучшения пластических свойств сварного соединения его следует подвергать отжигу, - нагрев до 500 - 600 °С, и последующее охлаждение в воде.

 

7.4.3. Сварка латуни

 

Сварка латуни в условиях порта может выполняться ручной дуговой (угольными и металлическими электродами) и газовой сваркой. Сварка латуни металлическим электродом применяется в основном для металла толщиной более 5 мм. Сварка ведется на постоянном токе прямой полярности в нижнем положении. В качестве электродных стержней применяются прутки того же химического состава, что и при сварке угольной дугой, на которые наносится двухслойное покрытие, замешанное на жидком стекле. Состав первого слоя покрытия толщиной 0,2 - 0,3 мм следующий:

марганцевая руда 30%;

титановый концентрат 30%;

ферромарганец 15%;

мел 20%;

сернокислый калий 5%.

После просушки на воздухе в течение 4 - 5 ч электроды должны быть прокалены при температуре 180 - 200 °С в течение 1,5 - 2 ч. После этого на электроды наносится второй слой покрытия (борный шлак, разведенный на жидком стекле) толщиной 0,8 - 1,1 мм. При толщине свариваемого металла до 8 мм диаметр электрода принимается равным этой толщине, а при толщине 8 мм и больше - на 1 мм меньше толщины, однако диаметр электрода не должен превышать 10 мм. Сварка выполняется с предварительным подогревом деталей до 300 - 350 °С при толщине металла более 10 мм. Режимы ручной дуговой сварки латуни даны в таблице 59.

 

Таблица 59

 

РЕЖИМЫ СВАРКИ ЛАТУНИ МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ЭЛЕКТРОДАМИ

 

+----------------------+-------------+-------------+-------------+

¦Диаметр электрода, мм ¦5            ¦6            ¦8            ¦
+----------------------+-------------+-------------+-------------+

¦Сила тока, А          ¦250 - 280    ¦280 - 320    ¦350 - 400    ¦
+----------------------+-------------+-------------+-------------+

 

Газовая сварка латуни выполняется в соответствии с ГОСТом 16130-90 с применением присадочных материалов:

Л060-1 - для сварки латуни, легированной оловом;

ЛК62-0,5 - для сварки двойной (простой) латуни;

ЛОК59-1-0,3 - для сварки латуни, в том числе трубопроводов;

ЛКБ062-0,2-0,04-0,5 - для бесфлюсовой сварки, а также, ЛК80-3;

ЛМЦ58-2; ЛМцЖ55-3-1.

Сварка латуни выполняется с применением флюсов и в режимах, приведенных в соответствующих таблицах.

Расход ацетилена принимается из расчета 100 - 150 куб. дм/ч на 1 мм толщины свариваемого металла, где нижний предел для металла толщиной до 12 мм, верхний - более 12 мм.

При сварке больших толщин металла предварительный подогрев до 300 - 500 °С желателен, а для заварки трещин и раковин латунного литья предварительный полный или местный подогрев обязателен. Для уменьшения испарения цинка сварку латуни необходимо вести окислительным пламенем с избытком кислорода до 30 - 40%. После сварки латуни швы должны подвергаться проковке. Для улучшения механических свойств после проковки необходимо произвести отжиг при температуре 600 - 700 °С с последующим медленным охлаждением.

 

7.4.4. Сварка бронзы

 

Сварка бронзы выполняется в основном для исправления дефектов литья и ремонта поврежденных деталей.

В условиях порта сварка может выполняться ручной дуговой (угольным и металлическим электродами) и газовой сваркой.

Дефектные участки бронзового изделия должны быть вскрыты до здорового металла.

Подготовка кромок должна быть пологой - под углом не более 45° с каждой стороны. При заварке сквозных трещин скос кромок делают с притуплением 3 - 4 мм. При глубине раковины или трещины более 15 мм угол скоса делается 45°, а при меньшей глубине можно ограничиться углом скоса 30°.

X-образная подготовка кромок бронзы под сварку не производится.

Сварка сквозных раковин и различных отверстий в деталях должна производиться с формовкой места сварки огнеупорной глиной, сухим песком, замешанным на жидком стекле, графитовыми или асбестовыми планками.

Для предупреждения трещин и обеспечения провара металла сварку бронз необходимо вести с предварительным подогревом в зависимости от состава бронзы до 350 - 450 °С.

В качестве присадочного материала при сварке бронзы применяются прутки того же состава, что и основной металл, с некоторым избытком выгорающих элементов, за исключением оловянистых бронз, для которых присадочный материал выбирается с меньшим содержанием олова.

Сварка бронзы угольным электродом выполняется постоянным током прямой полярности с применением флюсов согласно данным таблицы 55, за исключением алюминиевых бронз, для сварки которых применяются флюсы, предназначенные для сварки алюминия, по данным таблицы 60 (N 1, 4, 8, 13). Для повышения качества сварного соединения рекомендуется предварительный подогрев до температуры 250 - 350 °С, массивных деталей - до 350 - 450 °С.

 

Таблица 60

 

СОСТАВ ФЛЮСОВ ДЛЯ СВАРКИ АЛЮМИНИЯ,

АЛЮМИНИЕВЫХ БРОНЗ И ДРУГИХ СПЛАВОВ АЛЮМИНИЯ, % (ПО МАССЕ)

 

+------------------+---------------------------------------------+

¦    Компонент     ¦                Номер флюса                  ¦
¦                  +--+--+--+---+--+--+--+---+---+---+---+---+---+

¦                  ¦1 ¦2 ¦3 ¦ 4 ¦5 ¦6 ¦7 ¦ 8 ¦ 9 ¦10 ¦11 ¦12 ¦13 ¦
+------------------+--+--+--+---+--+--+--+---+---+---+---+---+---+

¦Хлористый натрий  ¦16¦20¦19¦51 ¦- ¦30¦45¦30 ¦6,5¦28 ¦30 ¦30 ¦20 ¦
+------------------+--+--+--+---+--+--+--+---+---+---+---+---+---+

¦Хлористый калий   ¦79¦48¦29¦-  ¦50¦45¦30¦45 ¦63 ¦50 ¦35 ¦45 ¦20 ¦
+------------------+--+--+--+---+--+--+--+---+---+---+---+---+---+

¦Хлористый литий   ¦- ¦- ¦- ¦-  ¦- ¦15¦10¦15 ¦30 ¦14 ¦15 ¦15 ¦30 ¦
+------------------+--+--+--+---+--+--+--+---+---+---+---+---+---+

¦Фтористый натрий  ¦- ¦- ¦- ¦8  ¦50¦- ¦- ¦3,5¦-  ¦8  ¦10 ¦10 ¦10 ¦
+------------------+--+--+--+---+--+--+--+---+---+---+---+---+---+

¦Хлористый барий   ¦- ¦20¦- ¦-  ¦- ¦- ¦- ¦-  ¦-  ¦-  ¦-  ¦-  ¦-  ¦
+------------------+--+--+--+---+--+--+--+---+---+---+---+---+---+

¦Фтористый калий   ¦- ¦12¦- ¦-  ¦- ¦7 ¦15¦-  ¦-  ¦-  ¦-  ¦-  ¦-  ¦
+------------------+--+--+--+---+--+--+--+---+---+---+---+---+---+

¦Фтористый кальций ¦- ¦- ¦4 ¦-  ¦- ¦- ¦- ¦-  ¦-  ¦-  ¦-  ¦-  ¦-  ¦
+------------------+--+--+--+---+--+--+--+---+---+---+---+---+---+

¦Фтористый литий   ¦- ¦- ¦- ¦-  ¦- ¦- ¦- ¦3,5¦-  ¦-  ¦-  ¦-  ¦-  ¦
+------------------+--+--+--+---+--+--+--+---+---+---+---+---+---+

¦Фтористый барий   ¦- ¦- ¦48¦-  ¦- ¦- ¦- ¦-  ¦-  ¦-  ¦-  ¦-  ¦-  ¦
+------------------+--+--+--+---+--+--+--+---+---+---+---+---+---+

¦Кислый сернокислый¦5 ¦- ¦- ¦-  ¦- ¦3 ¦- ¦3  ¦-  ¦-  ¦-  ¦-  ¦-  ¦
¦калий             ¦  ¦  ¦  ¦   ¦  ¦  ¦  ¦   ¦   ¦   ¦   ¦   ¦   ¦
+------------------+--+--+--+---+--+--+--+---+---+---+---+---+---+

¦Бромистый калий   ¦- ¦- ¦- ¦-  ¦- ¦- ¦- ¦-  ¦-  ¦-  ¦10 ¦-  ¦-  ¦
+------------------+--+--+--+---+--+--+--+---+---+---+---+---+---+

¦Хлористый магний  ¦- ¦- ¦- ¦-  ¦- ¦- ¦- ¦-  ¦-  ¦-  ¦-  ¦-  ¦3  ¦
+------------------+--+--+--+---+--+--+--+---+---+---+---+---+---+

 

Сварка бронзового литья производится электродами диаметром 7 - 15 мм с плотностью тока 25 - 35 А/мм, что соответствует сварочному току 245 - 375 А, и присадочным прутком диаметром 6 - 8 мм.

Для сварки бронз рекомендуется режим в соответствии с данными таблицы 61.

 

Таблица 61

 

РЕЖИМЫ СВАРКИ БРОНЗ

 

+-------------------+--------------------------+-----------------+

¦  Толщина бронзы,  ¦       Диаметр, мм        ¦ Сила сварочного ¦
¦        мм         +------------+-------------+     тока, А     ¦
¦                   ¦присадочного¦  угольного  ¦                 ¦
¦                   ¦   прутка   ¦  электрода  ¦                 ¦
+-------------------+------------+-------------+-----------------+

¦4 - 6              ¦3 - 4       ¦5            ¦60 - 80          ¦
+-------------------+------------+-------------+-----------------+

¦6 - 8              ¦4 - 5       ¦6            ¦110 - 130        ¦
+-------------------+------------+-------------+-----------------+

¦8 - 10             ¦5 - 6       ¦10           ¦190 - 250        ¦
+-------------------+------------+-------------+-----------------+

¦10 - 15            ¦6 - 7       ¦12           ¦280 - 350        ¦
+-------------------+------------+-------------+-----------------+

 

Сварка бронзы металлическим электродом выполняется постоянным током обратной полярности. Сварка бронзы в зависимости от химического состава производится электродами с соответствующими покрытиями. При сварке бронзы постоянным током обратной полярности в зависимости от марки бронз рекомендуются токовые режимы, приведенные в таблице 62.

 

Таблица 62

 

РЕЖИМЫ СВАРКИ БРОНЗЫ РАЗНЫХ МАРОК

 

+------------------+---------------------------------------------+

¦       Марка      ¦               Сварочный ток, А              ¦
¦свариваемой бронзы+----------------------+----------------------+

¦                  ¦при диаметре электрода¦при диаметре электрода¦
¦                  ¦         6 мм         ¦         8 мм         ¦
+------------------+----------------------+----------------------+

¦Бр. ОФ10-1        ¦200 - 220             ¦240 - 260             ¦
+------------------+----------------------+----------------------+

¦Бр. АМц9-2        ¦220 - 240             ¦270 - 290             ¦
+------------------+----------------------+----------------------+

¦Бр. КМц3-1        ¦180 - 200             ¦210 - 220             ¦
+------------------+----------------------+----------------------+

¦Бр. АЦМц9-5-2     ¦220 - 240             ¦270 - 290             ¦
+------------------+----------------------+----------------------+

¦Бр. ОЦС5-5-5      ¦180 - 200             ¦200 - 220             ¦
+------------------+----------------------+----------------------+

¦Бр. ОЦС6-6-3      ¦180 - 200             ¦200 - 220             ¦
+------------------+----------------------+----------------------+

¦Бр. АЖМц10-3-1,5  ¦200 - 220             ¦220 - 240             ¦
+------------------+----------------------+----------------------+

 

При сварке бронзы переменным током плотность должна быть повышена в 1,7 - 2 раза. После сварки производится охлаждение бронзы в воде.

Газовая сварка бронз выполняется с применением флюса согласно данным таблицы 55, а для сварки алюминиевых бронз применяются флюсы по данным таблицы 60 (N 1, 4, 8, 13).

Мощность горелки принимается в зависимости от толщины бронзы из расчета расхода ацетилена 100 - 150 куб. дм/ч на 1 мм толщины свариваемого металла при наличии предварительного подогрева и 125 - 175 куб. дм/ч на 1 мм толщины металла без предварительного подогрева. Диаметр присадочного прутка в этом случае принимается не менее 4 и не более 7 мм независимо от толщины свариваемой бронзы, имеющей толщину свыше 6 мм. После сварки допускается охлаждение детали в воде. Бронзовые детали после дуговой или газовой сварки рекомендуется подвергать отжигу при температуре 450 - 500 °С. Проковку швов следует делать только при сварке катаной бронзы; у литой бронзы проковка швов не делается.

 

7.4.5. Сварка алюминия и его сплавов

 

Сварка алюминия и его сплавов в портовых условиях может выполняться ручной дуговой (угольным и металлическим электродами) и газовой сваркой. Поверхность свариваемого металла должна быть обезжирена растворителями (авиационным бензином марки БА, уайт-спиритом, ацетоном техническим, ацетоновой или авиационной смывкой марки РС-1). Окисная пленка удаляется механической очисткой или химическим травлением. Химическое травление состоит из следующих операций: травление в течение 0,5 - 1 мин. (состав: раствор натра едкого технического 45 - 55 г и натрия фтористого технического 40 - 50 г на 1 л воды); промывка в проточной воде; нейтрализация в 25 - 30%-ном водном растворе азотной кислоты в течение 1 - 2 мин.; промывка в проточной воде; промывка в горячей воде; сушка до полного удаления влаги.

Обезжиривание и травление рекомендуется выполнять не более чем за 2 - 4 ч до сварки. Разделка кромок под сварку производится в соответствии с ГОСТом 14806-80. Детали толщиной до 20 - 25 мм свариваются без предварительного подогрева. Детали толщиной более 20 мм рекомендуется перед сваркой подвергать подогреву до температуры 300 - 400 °С; литые силуминовые детали должны подогреваться до 250 - 300 °С. В качестве присадочного материала или электродного стержня для сварки алюминия применяется сварочная проволока того же состава, что и основной металл, по ГОСТу 7871-75. Сварка алюминия угольным электродом выполняется постоянным током прямой полярности ("минус" на электроде) с применением флюсов согласно данным таблицы 60. Сварка алюминия и его сплавов угольным электродом выполняется в соответствии с режимами, приведенными в таблице 63.