Назад: 3.1.6. Очистка и подготовка поверхности

3.1.7. Подготовка кромок под сварку

Помимо очистки кромок, перед сваркой им требуется придать определенную форму, обеспечивающую возможность их проплавления и удобство манипулирования электродом. Форма профиля кромки и размеры зависят от выбранного способа сварки, толщины металла, конструкции стыка, его пространственного положения при сварке и возможностей точного направления электрода по стыку. В общем случае при выборе формы профиля кромки следует руководствоваться соответствующими стандартами или отраслевыми нормативными документами. При этом необходимо стремиться к уменьшению объема наплавленного металла и, вместе с тем не создавать условия для образования дефектов. При ручной дуговой сварке толстого металла наиболее часто применяется односторонняя V – образная или двухсторонняя Х – образная разделка кромок (рис.3.15). Угол j выбирают так, чтобы сварщик имел возможность манипулировать электродом и обеспечивать проплавление кромок. Величину притупления кромок "с" выбирают так, чтобы обеспечивать проплавление корня шва. При такой разделке объем наплавленного металла увеличивается пропорционально квадрату толщины кромок. Применение двухсторонней разделки кромок резко сокращает объем наплавленного металла и при правильной последовательности наложения швов уменьшает сварочные деформации, но такая разделка кромок требует кантовки свариваемых деталей, что повышает трудоемкость изготовления и требует доступа к шву с двух сторон. В качестве альтернативы рекомендуют применять несимметричную разделку кромок.

Рис. 3.15.Форма разделки кромок, применяемая для ручной дуговой сварки

Широкое пространство для манипуляции электродом требуется только в нижней части разделки. В более высоких слоях ширина V – образной разделки становится избыточной, поэтому для больших толщин ГОСТ предусматривает применение фигурных разделок кромок (рис.3.16). Для получения такой разделки требуется обработка резанием на кромкострогальных, карусельных или токарных станках, что ведет к увеличению стоимости обработки, но существенно повышает качество подготовки кромок и, следовательно, способствует обеспечению качества сварки.

Рис. 3.16.Фигурная разделка кромок

При использовании современных методов автоматической сварки и современного сварочного оборудования целесообразно применять узкие и щелевые разделки с углом раскрытия кромок 3°…15°. Сварка соединений с щелевой разделкой приводит к снижению трудоемкости и дает существенную экономию наплавленного металла, но предъявляет весьма высокие требования к стабильности и качеству работы сварочного оборудования. Как правило, требуется применять специальные следящие системы для направления электрода по стыку.

Подготовку кромок производят тепловой (кислородной или плазменной) или механической резкой. В первом случае подготовку кромок стремятся совместить с разделительной резкой заготовки. С этой целью резку выполняют двумя (для получения V – образной разделки) или тремя (для получения Х – образной разделки) резаками, перемещающимися друг за другом (рис.3.17).

Рис.3.17. Схема разделительной резки с одновременной подготовкой кромок под сварку

Для механической резки используется как универсальное оборудование (карусельные, токарные, фрезерные станки), так и специализированное (кромкострогальные станки). При обработке кромок цилиндрических деталей на универсальном оборудовании иногда возникают проблемы в обеспечении точности обработки кромок, связанные с тем, что допуски на овальность деталей во много раз могут превышать допуск на обработку кромки, а базирование режущего инструмента осуществляют по детали. Поэтому при проектировании специализированного оборудования стремятся к тому, чтобы базирование режущего инструмента осуществлялось по обрабатываемой кромке.

Следует обратить внимание на перспективность применения ручного инструмента для механической резки и обработки кромок. Такой инструмент получил название "кромкорез".

Наиболее универсальной является модель TKF 1500 фирмы Trumpf. Угол фаски плавно регулируется в диапазоне от 20° до 55°. Этим инструментом можно обрабатывать как кромки плоских заготовок, так и кромки труб диаметром от 80 мм (рис.3.18).

Рис.3.18. Внешний вид ручного инструмента для обработки кромок

Контур кромки также может быть любым (минимальный радиус для криволинейных контуров всего 55 мм).

Инструмент в процессе резки закрепляет свой режущий аппарат на кромке заготовки и с помощью четырехгранного резца ход за ходом скалывает стружку с края заготовки.

Далее: 3.2 Транспортные операции