Учебники по популярным профессиям
на asv0825.ru

Глава 22. Сварка при низких температурах

       

Сварка под водой

Сварку под водой применяют при строительстве гидротехнических сооружений, подводной части портовых нефтепромысловых, трубопроводных, судовых и других специальных конструкций. Подводную сварку выполняют двумя способами:

  • непосредственным плавлением в воде электродного и основного металла с образованием сварного соединения;
  • сваркой под водой в специальных камерах без контакта сварного соединения с водой.

При первом способе работу выполняют обученные методам подводной сварки водолазы, а при втором — сварщики, обученные методам работы в кессоне, под давлением воздуха или кислородно-гелиевой дыхательной смеси.

Первый способ наиболее простой, дешевый и не требует специально подготовленных камер с соответствующим оборудованием. Подводная сварка по этому способу основана на способности дуги устойчиво гореть в газовом пузыре, образующемся в воде за счет ее испарения и разложения теплом дуги, а также за счет паров и газов, выделяющихся при расплавлении металла и покрытия электродов.

Непрерывное выделение газов и мельчайших частиц при горении дуги повышает давление газового пузыря, который выделяет много пузырьков газа (рис. 22.2), периодически отделяется и вновь немедленно образуется. Продукты сгорания металла и обмазки образуют облако бурого раствора, которое затрудняет видимость. Процесс сварки под водой затруднен вследствие давления и течения воды, плохой видимости, стесненности движений сварщика-водолаза, облаченного в специальный костюм.

Рис. 22.2. Сварка под водой
1 - газовый пузырь, окружающий дугу; 2 - изделие; 3 - лектрод

Для подводной сварки применяют электроды с увеличенной толщиной покрытия Dэ/dст > 1,8. Водонепроницаемость обеспечивается нанесением на поверхность покрытых электродов нитролака, раствора целлулоида в ацетоне, парафина или других изолирующих материалов. Для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей применяют электроды марки ЭПС-52 УОНИИ-13/45П, ЭПС-5 и др. диаметром 4—6 мм с покрытиями, содержащими значительный процент ферросплавов, а также ионизирующие и шлакообразующие компоненты. Ферросплавы необходимы для раскисления расплавленного металла и его легирования, так как дуга разлагает воду на водород и кислород, который окисляет железо, углерод, марганец и другие элементы, содержащиеся в основном и электродном металле. Несмотря на защиту, в металле шва, выполненного покрытыми электродами, снижается содержание углерода, марганца и др., а содержание водорода резко растет. Вследствие этого, а также интенсивного охлаждения сварного соединения окружающей водой пластичность и вязкость шва невысокие, σ5 = 4—6 %, KCU=10—25 Дж/см2, угол загиба 25—35°, временное сопротивление до 400—550 МПа.

Сварку выполняют опиранием в нижнем и вертикальном положениях, при этом предпочтительно сваривать угловые (тавровые и нахлесточные) швы, которые в условиях плохой видимости обеспечивают опирэние электрода и могут достаточно хорошо формироваться. Ток применяют постоянный прямой полярности, увеличенный на 15—20 % по сравнению со сваркой на воздухе. С увеличением глубины дуга горит устойчиво, но ток и напряжение растут. Для подводной сварки применяют источники питания, имеющие высокое напряжение холостого хода и одновременно обеспечивающие безопасность сварщика. Этим требованиям отвечают агрегаты ПАС-400-IV, ПАС-400-VIII и др., имеющие ограничители напряжения холостого хода до величины, безопасной для сварщика. Применяемые для подводной сварки электрододержатели, электрические кабели (прямой и обратный) должны иметь надежную изоляцию.

При сварке в специальных кессонах или камерах ввиду отсутствия контакта сварного соединения с водой качество швов не отличается от швов, выполненных на воздухе.

Контрольные вопросы

  1. Что называют критической температурой хрупкости?
  2. При работе в условиях Крайнего Севера какую сталь нужно применить для изготовления переходного пешеходного моста через дорогу ВСтЗпс, ВСтЗсп, 16ГС или 09Г2С?
  3. Для сварки а большой мороз (t= -30°С) какие следует применять электроды МР-3 или УОНИИ-13/45?
  4. При соединении выпусков арматуры в сборных железобетонных колоннах была нарушена соосность выпусков на 25— 30 мм Как можно исправить такую ошибку в зимних условиях при температуре —20 °С?
  5. При сварке стыкового одностороннего шва требуется расчистить корень шва с обратной стороны для подварки Чем это можно сделать, если нет шлифмашинки, а температура воздуха —20 °С?
  6. Нужен ли подогрев при сварке стыка из стали 15ХСНД толщиной 20 мм, если температура воздуха —5 °С?

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru