Контактная сварка враструб
5.19. Контактную сварку враструб и контактную раструбно-стыковую сварку следует осуществлять с соблюдением такой последовательности операций (рис. 7): подготовка заготовок к сварке (обрезка конца трубы, снятие на ней фаски, установка ограничительного хомута), надвигание раструба соединительной детали на дорн нагревательного инструмента, вдвигание конца трубы в гильзу нагревательного инструмента, оплавление свариваемых поверхностей, удаление нагревательного инструмента (технологическая пауза), соединение свариваемых заготовок, охлаждение сварного соединения.
5.20. При контактной сварке враструб ограничительный хомут следует устанавливать на трубу таким образом, чтобы расстояние от торца трубы было на 2 мм меньше длины раструба. При контактной раструбно-стыковой сварке ограничительный хомут для придания круглой формы трубам, имеющим эллиптическое сечение, устанавливают на расстоянии от торца трубы, на 2-3 мм превышающем длину раструба.
5.21. Оплавление свариваемых поверхностей следует производить с помощью нагревательного инструмента. Для облегчения контроля за оплавлением торца трубы при раструбно-стыковой сварке допускается использование нагревательного инструмента, гильза которого имеет смотровой зазор величиной 3-6 мм (рис. 8, зазор «С»). Шероховатость рабочих поверхностей инструмента не должна превышать Rа = 0,8 по ГОСТ 2789-73 и ГОСТ 2.309-73. Основные размеры инструмента должны соответствовать данным, приведенным на рис. 8 и в табл. 16.
5.22. Вылет концов труб из зажимов сварочного оборудования должен составлять не более 1,5 длины раструба.
5.23. Режимы сварки должны соответствовать табл. 17.
5.24. При сварке враструб вдвигать трубу в раструб следует до упора ограничительного хомута в торец раструба. При раструбно-стыковой сварке вдвигать трубу необходимо до упора ее торца в торец внутреннего выступа соединительной детали. При этом оплавление должно производиться в один этап, а давление оплавления и осадки должно соответствовать величинам, приведенным в пп. 5.15-5.18.
Рис. 7. Последовательность процесса контактной сварки труб:
а - раструбной; б - раструбно-стыковой; I - подготовка труб и деталей к сварке; II - нагрев и охлаждение труб и деталей; III - соединение труб и деталей; 1 - раструб соединительной детали; 2 - конец трубы; 3 - ограничительный хомут; 4 - нагревательный инструмент; 5 - сварной шов;
6 - зона оплавленного материала
Таблица 16
Номинальный наружный диаметр труб, мм
|
Размеры гильзы и дорна, мм
|
Вариант I
|
Вариант II
|
D2
|
d2
|
d3
|
R
|
С
|
из стали 45
|
из алюминия Д16
|
из стали 45
|
из алюминия Д16
|
D1
|
d1
|
D1
|
d1
|
D1
|
d1
|
D1
|
d1
|
16
|
16,0
|
15,8
|
15,9
|
15,7
|
16,0
|
15,6
|
15,9
|
15,5
|
30
|
18
|
14,5
|
1
|
3
|
20
|
20,0
|
19,8
|
19,9
|
19,7
|
20,0
|
19,6
|
19,9
|
19,5
|
36
|
22
|
18,5
|
1
|
3
|
25
|
24,9
|
24,7
|
24,8
|
24,6
|
24,95
|
24,4
|
24,75
|
24,3
|
41
|
27
|
23,5
|
1,5
|
3
|
32
|
31,9
|
31,6
|
31,8
|
31,5
|
31,85
|
31,4
|
31,75
|
31,3
|
52
|
34
|
30,5
|
1,5
|
4
|
40
|
39,8
|
39,5
|
39,7
|
39,4
|
39,7
|
39,2
|
39,6
|
30,1
|
60
|
42
|
38
|
2
|
4
|
50
|
49,8
|
49,5
|
49,7
|
49,4
|
49,7
|
49,2
|
49,6
|
49,1
|
68
|
52
|
48
|
2
|
4
|
63
|
62,8
|
62,5
|
62,6
|
62,3
|
62,75
|
61,0
|
62,35
|
61,8
|
85
|
65
|
60,5
|
2,5
|
4
|
75
|
74,8
|
74,4
|
74,5
|
74,1
|
74,55
|
73,9
|
74,25
|
73,6
|
104
|
78
|
72
|
2,5
|
5
|
90
|
89,7
|
80,3
|
89,4
|
89,0
|
89,45
|
88,8
|
89,15
|
88,5
|
126
|
93
|
87
|
2,5
|
5
|
110
|
109,7
|
109,2
|
109,3
|
108,8
|
109,0
|
108,3
|
109,0
|
108,3
|
154
|
113
|
106,5
|
2,5
|
5
|
140
|
139,6
|
139,1
|
139,2
|
138,7
|
-
|
-
|
-
|
-
|
196
|
145
|
136
|
3
|
6
|
Примечание: 1. Вариант I - для деталей из ПВД диаметром от 16 до 63 мм типа С, диаметром от 76 до 110 мм типа СЛ и диаметром 140 мм типа Л; вариант II - для деталей диаметром от 16 до 63 мм типа Т и диаметром от 75 до 110 мм типа С.
2. Размеры D1 и d1 следует выполнять по 3 классу точности.
Таблица 17
Параметры
|
Величина параметров для материала
|
ПВД
|
ПНД
|
ПП
|
Температура нагревательного инструмента, °С
|
250±10
|
260±10
|
270±10
|
Время оплавления, с, при толщине стенки, мм:
|
|
|
|
св. 2,0 до 2,5
|
4±1
|
-
|
-
|
» 2,5 » 3
|
5±2
|
8±2
|
9±2
|
» 3 » 4
|
7±2
|
12±3
|
15±5
|
» 4 » 6
|
8±3
|
15±5
|
25±5
|
» 6 » 8
|
9±3
|
-
|
-
|
» 8 » 12
|
15±5
|
-
|
-
|
Время между окончанием оплавления и соединения труб, не более, с, для диаметров, мм:
|
|
|
|
до 50
|
2
|
2
|
2
|
св. 50
|
4
|
4
|
4
|
Время выдержки под осевой нагрузкой, с
|
30±10
|
40±10
|
40±10
|
Рис. 8. Инструмент для раструбной (а) и раструбно-стыковой (б) сварки:
1 - гильза; 2 - дорн; 3 - поверхность для оплавления торца трубы; 4 - поверхность для оплавления внутренней полки соединительной детали; 5 – электроспираль
Газовая прутковая сварка
5.25. Для газовой прутковой сварки следует применять (в зависимости от толщины свариваемых деталей и используемого оборудования) присадочные материалы в виде круглых прутков диаметром от 2 до 4 мм или прутков с другой формой поперечного сечения, изготовленных методом экструзии из материала, аналогичного материалу свариваемых труб и соответствующих требованиям нормативных документов, утвержденных в установленном порядке.
5.26. В качестве газа-теплоносителя следует применять, как правило, сжатый воздух, очищенный от влаги и масел и соответствующий классам загрязненности не выше IV по ГОСТ 17433-80, или газовоздушную смесь продуктов сгорания пропан-бутана. Для сварки ответственных конструкций рекомендуется использовать инертные газы (азот, аргон и др.).
5.27. Прутковую сварку необходимо производить вручную электрическими или газовыми горелками в обычном или скоростном режиме в соответствии с рис. 9. Площадь выходного канала наконечника горелки (рис. 9, а, поз. 4) должна на 10-15% превышать площадь поперечного сечения прутка. При сварке в скоростном режиме наконечник горелки (рис. 9, б) должен иметь дополнительные каналы для предварительного подогрева прутка (поз. 6) и кромок свариваемых заготовок (поз. 5), расположенные под углом 45° к оси выходного канала и имеющие общую площадь поперечного сечения, равную площади выходного канала. Наконечник должен быть снабжен направляющей для прутка и направляющим клином, расположенным в плоскости осей каналов.
Рис. 9. Схема газовой прутковой сварки:
а - обычная сварка; б - скоростная сварка (сварка с предварительным подогревом прутка);
1 - свариваемые заготовки; 2 - присадочный пруток; 3 - сварочная горелка; 4 - выходной канал наконечника; 5 - канал предварительного подогрева свариваемых заготовок; 6 - канал предварительного подогрева прутка; 7 - направляющая для прутка; 8 - направляющий клин
5.28. Необходимо осуществлять V-образную разделку кромок труб с углом раскрытия 60°±10% для толщин стенок трубы до 6 мм и 80°±10° для толщин свыше 6 мм.
5.29. Зазор в стыке собранных и неподвижно зафиксированных перед сваркой заготовок должен быть 1,0±0,5 мм.
5.30. Перед началом сварки конец сварочного прутка должен быть срезан под углом 40°±10° к его оси.
5.31. При сварке необходимо выдерживать следующие параметры:
расстояние от наконечника горелки до свариваемых поверхностей 5±2 мм;
угол наклона прутка к поверхности сварочного шва 90° (для труб из ПНД, ПП и ВХ) и 120° (для труб из ПВД);
угол подвода наконечника горелки относительно поверхности сварного шва - 30° (при толщине стенки до 5 мм) и 40° (при толщине стенки свыше 5 мм).
При сварке без предварительного подогрева прутка газовую струю следует направлять колебательными (веерообразными) движениями наконечника горелки на сварочный пруток и кромки деталей.
Таблица 18
Параметр
|
Величина параметра для труб из материала
|
ПНД
|
ПВД
|
ПП
|
ПВХ
|
Температура теплоносителя, °С
|
250±15
|
240±15
|
260±15
|
230±15
|
Усилие вдавливания прутка в шов, приходящееся на 1 мм2 площади сечения прутка, Н
|
3±1
|
2±1
|
3±1
|
4±1
|
5.32. Температура теплоносителя и усилие вдавливания прутка при сварке должны соответствовать значениям, указанным в табл. 18. Температура теплоносителя должна быть увеличена на 10 °С при температуре окружающего воздуха ниже 15 °С (для труб из ПП и ПВХ), 10 °С (для труб из ПНД) и 5 °С (для труб из ПВД).
5.33. Расход теплоносителя следует задавать из расчета 0,3±0,1 м3/ч на 1 мм2 площади сечения сопла.
5.34. Скорость укладки прутков в шов при сварке должна быть не ниже 10 м/ч (при сварке прутком площадью сечения до 8 мм2) и 7 м/ч (при сварке прутком сечением свыше 8 мм2).
5.35. Укладывать прутки в шов необходимо в последовательности, указанной на рис. 10. При смене или обрыве прутка в процессе сварки, оставшийся в шве конец прутка необходимо срезать под углом 40° к оси шва. Расстояние между стыками прутков, расположенных вдоль сварного соединения и последовательно укладываемых один над другим, должно быть не менее 10 мм.
Рис. 10. Схема укладки прутков в шов:
а - в стыковом соединении; б - в нахлесточном соединении
В сварном шве прутки не должны перекручиваться и переплетаться друг с другом.
5.36. При многорядной укладке прутков в сварной шов каждый последующий пруток следует укладывать после охлаждения предыдущего до температуры 40 °С и ниже.
|
