Вы здесь

Аргонодуговая сварка алюминиевых и магниевых сплавов в среде защитных газов

Настоящая инструкция распространяется на ручную дуговую сварку в среде аргона алюминиевых и магниевых сплавов.

Инструкцией надлежит руководствоваться при проектировании, разработке технологических процессов, изготовлении, контроле и приемке сварных узлов.

Отступления (ужесточение или снижение требований) от настоящей инструкции могут быть внесены в технологическую документацию на изделие по согласованию с главным технологом и представителем заказчика.

Материалы, оборудование, приспособления, инструмент даны в приложениях №1 и №2.

Выполнение аргонодуговой сварки алюминиевых и магниевых сплавов должно производиться при соблюдение правил техники безопасности, изложенных в инструкции по ТБ.

Подготовка деталей к сварке

Удалить со свариваемых поверхностей деталей масло и другие жировые загрязнения протиркой хлопчатобумажной тканью, смоченной в бензине.

Произвести после обезжиривания дальнейшую подготовку деталей к сварке путем химического травления или механической зачистки свариваемых кромок.

Произвести подготовку сварочной проволоки только химическим травлением.

Произвести химическое травление сварочной проволоки и деталей из алюминиевых и магниевых сплавов согласно соответствующей инструкции. После химической обработки сварочная проволока и детали должны иметь серебристо-матовый цвет. На поверхности не допускается загрязнений и налетов.

Производить механическую зачистку свариваемых деталей с двух сторон до металлического блеска на ширину 15-20 мм с помощью стальной щетки или шабера. На подготовленных к сварке кромках деталей не допускаются заусенцы, трещины, расслоения.

Протереть после механической зачистки кромки деталей хлопчатобумажной тканью, смоченной в бензине.

Использовать подготовленные согласно данной инструкции детали и сварочную проволоку под сварку не позднее: 24 часов – из магниевых сплавов; 72 часов – из алюминиевых сплавов. Для герметичных швов из алюминиевых сплавов использовать проволоку после обработки под сварку только в течение 8-16 ч.

Не допускать не использованные за указанный срок материалы и сварочную проволоку под сварку. Подвергнуть их повторной обработке.

Разрешить химическое травление и зачистку одних и тех же деталей производить не более трех раз.

Хранить очищенные детали в чистом сухом помещении, а очищенную сварочную проволоку, кроме того, в закрытых картонных или деревянных ящиках.

Сборка, прихватка

Произвести сборку и подгонку кромок, деталей из алюминиевых сплавов в соответствии с требованиями ГОСТ 14806-80.

Произвести сборку и подгонку кромок деталей из магниевых сплавов.

Допускать в собранных под сварку стыковых соединениях смещение кромок относительно друг друга не более 0,5 мм для листов толщиной до 5 мм.

Производить сборку под сварку, по возможности, с помощью приспособлений, которые должны обеспечить:

  • точность сборки деталей, их надежное закрепление;
  • возможность ведения сварки без прихватки свариваемых кромок;
  • сопутствующий подогрев, контроль и регулировку температуры в пределах от 200 до 250 °С для магниевых сплавов.

Подогреть перед сборкой деталей рабочие части приспособления хлопчатобумажной тканью, смоченной в бензине.

Собрать и закрепить в приспособлении свариваемые детали.

Рекомендовать перед сваркой швов значительной протяженности для нежестких конструкций предварительный подогрев приспособления до 250-300 °С.

Нагреть детали из магниевых сплавов перед сваркой до 250-300 °С.

Произвести в случае необходимости, прихватку кромок свариваемых деталей, согласно таблицы 1.

Таблица 1
Толщина свариваемого материала, мм до 1,5 2,0-6,0
Длина прихваток 10-15 20-25
Расстояние между прихватками, мм 80-100 100-150

Произвести тщательную зачистку прихваток перед началом сварки с помощью стальной щетки.

Сборка, прихватка

Допускать к выполнению сварочных работ дипломированных сварщиков, имеющих право на производство работ по сварке алюминиевых и магниевых сплавов.

Производить сварку необходимо путем непрерывного перемещения вольфрамового электрода, вдоль оси шва без остановок на отдельных участках.

В случае вынужденного обрыва дуги необходимо зачистить конец шва металлической щеткой.

Закрепить вольфрамовый электрод в сварочной горелке таким образом, чтобы вылет его из сопла горелки не превышал при сварке стыковых соединений 4 мм, а при сварке угловых и тавровых соединений – 6 мм.

Наклонить горелку при сварке в сторону противоположную направлению сварки таким образом, чтобы ось вольфрамового электрода составляла с осью сварного шва 70-80°.

Вносить в зону сварки сварочную проволоку таким образом, чтобы угол между вольфрамовым электродом и проволокой составлял примерно 90°.

Производить сварку при длине дуги 10-15 мм.

Задержать при обрыве дуги в процессе сварки горелку над швом на 4-5 сек для предупреждения возможного окисления шва.

«Пролудить» обратную сторону шва после сварки основного шва в угловых и стыковых односторонних соединениях, сваренных из алюминиевых сплавов.

Производить пролудку на режиме, пониженном по сравнению с режимом для основного шва примерно на 20 % без применения сварочной проволоки.

Производить пролудку обратной стороны шва для магниевых сплавов рекомендуется при сварке деталей толщиной более 2-х мм.

Выполнять сварку многопроходных швов руководствуясь следующими указаниями:

  1. производить сварку первого прохода на пониженных режимах;
  2. зачищать металлической щеткой сварной шов после каждого выполненного прохода и производить контроль внешним осмотром согласно разделам «Контроль качества сварных соединений»;
  3. устранить обнаруженные дефекты, приступить к выполнению следующего прохода.

Вынуть сварной узел из приспособления после его сварки и остывания и зачистить сварной шов стальной щеткой.

Произвести контроль ОТК сварных конструкций после окончания работ согласно разделам «Контроль качества сварных соединений».

Направить узлы из магниевых сплавов на отжиг согласно разделу «Термическая обработка».

Ориентировочные режимы сварки приведены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2 — Ориентировочные режимы аргоно-дуговой сварки алюминиевых сплавов неплавящимся электродом в нижнем положении
Условное обозна-чение шва сварного соединения Толщина сварива-емого материала, мм ∅ вольфра-мового электрода, мм ∅ сварочной проволоки, мм Расход аргона на сварку Сила тока при сварке, А Коли-чество прохо-дов
л/мин на 1 погонный метр шва, л
У1
С1
С2
0,8 1,5-2 1,0 4-5 50-75 40-45 1
1,0 1,5-2 1,0 4-5 50-75 45-55 1
1,5 2 1-2 5-6 60-90 70-85 1
2,0 2 1-2 5-6 60-90 85-100 1
С3 0,8-1 1,5-2 1,0 5-6 60-90 55-60 1
2 2 1-2 5-6 60-90 70-75 1
3 3 2-5 7-8 85-120 100-120 1
4 4 3-4 7-8 85-120 120-150 1-2
С7 3 3 2-3 7-8 120-140 100-120 1
4 4 3-4 7-8 170-240 120-150 1-2
5 5 4-5 7-8 170-240 170-200 1-2
6 5 4-5 8-9 170-240 220-250 1-2
С8
С18
5 4 4 5-6 70-100 180-200 1-2
6 5 4-5 5-6 80-120 220-240 1-2
8 5 4-5 7-8 150-300 250-270 3-4
10 5 4-5 7-8 240-450 280-300 4-5
20 5 4-5 10-12 400-600 300-320 5-6
С11
С31
5 4 3-4 7-8 170-240 180-200 1-2
6 5 3-4 7-8 170-360 220-240 1-2
8 5 4-5 9-10 325-600 250-270 3-4
10 5 4-5 10-12 480-700 280-300 4-5
20 5 4-5 10-12 600-900 300-320 5-6
Н1
Н2
Н3
1,5-2 2 1,5-2 5-6 60-90 80-100 1
4 3 3-4 7-8 85-120 120-150 1-2
5-6 4 3-4 8-9 95-135 170-200 1-2
7-8 4-5 4-5 9-10 110-150 240-270 2-3
10 4-5 4-5 9-10 110-150 280-300 4-5
20 4-5 4-5 10-12 120-170 300-320 5-6
Т1
Т5
1,5-2 2 1,5-2 5-6 100-120 80-100 1
3-4 3 1,5-2 7-8 170-190 120-150 1
5-6 4 3-4 7-8 200-260 170-200 1-2
7-8 4-5 3-4 7-8 290-300 240-270 2-3
10 4-5 4-5 9-10 300-320 270-300 4-5
Т2
Т3
Т4
1,5-2 2 1,5-2 5-6 100-120 80-100 1
3-4 3 1,5-2 7-8 170-190 120-150 1
5-6 4 3-4 7-8 200-260 170-200 1-2
7-8 4-5 3-4 7-8 290-300 240-270 2-3
10 4-5 4-5 9-10 300-320 270-300 3-4
У3
У4
У5
1 1,5-2 1-2 5-6 70-80 70-80 1
1,5 2 2 5-6 80-100 80-95 1
2 2-3 2-3 5-6 85-120 100-120 1
3 3 2-3 7-8 100-120 200-220 1-2
4 4 3-4 7-8 100-120 200-220 1-2
6 5 4-5 9-10 110-150 260-270 2-3
10 5 4-5 9-10 110-150 270-290 3
12 5 4-5 9-10 120-160 300-320 3-4
У6
У7
5 4 3-4 7-8 100-120 200-220 1-2
6 4 4-5 7-8 110-150 240-260 1-2
8 4-5 4-5 8-9 120-170 270-290 3-4
10 5 4-5 9-10 130-180 290-300 3-4
20 5 5 10-12 160-200 300-320 4-5

Примечание — Сварка всех сварных швов алюминиевых сплавов независимо от типа соединения выполняется сварочной проволокой.

Таблица 3 — Ориентировочные режимы ручной аргоно-дуговой сварки магниевых сплавов типа МА8, МА1
Толщина детали, мм Сила тока, А Количество проходов Диаметр сварочной проволоки, мм Расход аргона, л/мин Диаметр вольфрамового электрода, мм Диаметр выходного отверстия сопла, мм
1,0 70-90 1 1,6 7-8 1,6 8
1,5 80-115 1 1,6 8-9 2,0 8-10
2,0 90-120 1 1,6-2,0 9-10 3,0 8-10
2,5 110-140 1 1,6-2,0 11-12 3,0 8-10
3,0 120-180 1 1,5-3,0 11-12 4,0 10-12
5,0 180-240 1 3-4 12-13 4,0 10-12
10 220-260 2-3 3-4 12-13 5,0 12-14
15-20 260-400 2-5 4-5 13-18 5,0-6,0 12-18

Контроль качества сварных соединений из алюминиевых сплавов

Выполнить сплошной контроль сварных швов и околошовной зоны внешним осмотром непосредственно после сварки, а также после пескоструйной обработки, если таковая впоследствии имеет место.

Произвести осмотр сварных швов по всей их длине с обеих сторон.

Произвести разбраковку дефектов сварных швов согласно таблице 4.

Таблица 4
Наименование дефекта Результат разбраковки
Непровары Не допускаются, устраняются повторной сваркой
Прожоги суммарной длиной не более 10 мм на 100 мм шва и шириной или диаметром не более ширины шва Не допускаются, после механической зачистки устраняются повторной сваркой
Проплавы в стыковых тавровых и нахлесточных соединениях, не мешающие элементам дальнейшей сборки и не представляющие собой пористого провисания материала Допускаются
Натеки наплавленного металла на основной металл Не допускаются, удаляются зачисткой или другой механической обработкой по всей длине шва
Подрезы швов Допускаются, если их суммарная длина не превышает 5 % длины шва. Допустимая глубина подреза не должна превышать 10 % наименьшей свариваемой толщины
Трещины в сварных швах и околошовной зоне Не допускаются, устраняются повторной заваркой с предварительной разделкой механическим путем после полной выборки дефектного материала

Произвести разбраковку сварных швов по количеству и размерам пор согласно таблице 5.

Таблица 5
Толщина свариваемого материала, мм Максимально допустимый диаметр пор и включений, мм Расстояние между порами и включениями максимального диаметра, мм Количество пор и включений Суммарная площадь пор и включений в мм2
На 100 мм длины шва
1,0 0,5 Не менее 10 Не более 3 0,6
1,5 0,8 Не менее 10 Не более 3 1,4
2,0 1,0 Не менее 10 Не более 3 2,4
3,0 1,5 Не менее 10 Не более 3 3,4
4-6 2-6 Не менее 10 Не более 3 6
8-10 4-5 Не менее 10 Не более 3 10

Примечание — Допускается подварка одного и того же участка шва не более двух раз. Считать браком узлы и детали, имеющие дефекты, размеры которых превышают размеры дефектов, указанных в таблице 5.

Контроль качества сварных соединений из магниевых сплавов

Выполнить сплошной контроль качества сварных швов внешним осмотром после окончания сварки.

Произвести осмотр сварных швов по всей длине с обеих сторон.

Произвести разбраковку дефектов сварных швов согласно требованиям таблицы 6.

Подваривать дефектные участки сварных швов допускается не более двух раз.

Забраковать окончательно сварные узлы, имеющие в сварных швах дефекты, размеры которых не более допустимых к исправлению.

Таблица 6
Наименование дефекта Результат разбраковки
Непровары любой протяженности Устранить подваркой
Продольные или поперечные трещины, обнаруженные до и после механической обработки сварных швов Устранить подваркой
Прожоги, если их суммарная протяженность не превышает 10 мм на 100 мм шва Устранить подваркой
Поры, выходящие на поверхность шва, обнаруженные до и после механической обработки, диаметром до 0,2δ (но не более 2 мм) не более 2-х шт на 100 мм шва
(δ – наименьшая толщина свариваемых деталей)
Допускаются
В остальных случаях устранить подваркой
Занижение размеров шва относительно требований чертежа Устранить подваркой
Завышение размеров шва относительно требований чертежа не мешающие элементам сборки изделия Допускаются
В остальных случаях устранить механической обработкой
Вольфрамовые включения, выходящие на поверхность шва, обнаруженные до или после механической обработки Вырубить включения и подварить
Свищи, незаваренные кратеры, раковины Устранить подваркой
Проплав в стыковых и угловых швах, не мешающий элементам дальнейшей сборки и не представляющий пористого провиса металла Допускаются

Термическая обработка

Допустить к отжигу сварные конструкции, прошедшие контроль согласно разделу «Контроль качества сварных соединений».

Протереть перед отжигом поверхность изделий хлопчатобумажной тканью, смоченной в бензине.

Производить отжиг следует не позднее, чем через 72 ч после начала сварки.

Производить отжиг конструкций технологических оправках или в приспособлениях рекомендуется с целью сохранения заданных чертежей размеров и форм.

Производить все операции по загрузке и выгрузке отжигаемых узлов в печь в чистых трикотажных перчатках.

Производить отжиг изделий в электропечах с автоматической регулировкой температуры.

Режим отжига:

  • Температура 250-300 °С;
  • Время выдержки 0,5-2,0 ч.

Конкретное время отжига зависит от толщины отжигаемых изделий, определяется технологом, сварщиком и указывается в технологическом процессе.

Производить загрузку и выгрузку изделий из электропечи при температуре печей 150-200 °С.

Произвести, в случае необходимости, правку изделий после отжига.

Производить правку при температуре изделий не ниже 120 °С.

После правки изделия могут быть подвергнуты механической доработке в соответствие с требованиями чертежа.

Произвести повторной сплошной контроль готовых изделий в соответствии с требованиями чертежа.

Производить отжиг на весь технологический цикл изготовления изделий допускается не более трех раз.

Вспомогательные материалы

  1. Вольфрам лантанированный в виде продуктов ТУ-48-19-27-72.
  2. Аргон газообразный высший сорт или первый сорт. ГОСТ 10157-73.
  3. Проволока сварочная см. таблицу 7.
  4. Бензин авиационный Б 70 ГОСТ 1012-72.
  5. Ткань хлопчатобумажная ГОСТ 11680-76.
  6. Перчатки трикотажные ГОСТ 1108-74.
  7. Бензин А-76 ГОСТ 2084-77 и «Галоша» ТУ 38-401-67-108-92.
Таблица 7 — Выбор сварочной проволоки
Свариваемые материалы Марка сварочной проволоки Стандарт
Сплав АМГ СВАМ-5 ГОСТ 7871-75
Сплав АМц СвАМц ГОСТ 7871-75
Сплав МА1 МА8 ОСТ 190116-74
Сплав МА1 и МА8 МА2-1 ОСТ 190116-74
Сплав МА8 МА2-1 ОСТ 190116-74

Оборудование, приспособления и инструмент

  1. Установка переменного тока для аргоно-дуговой сварки типа УДГ-301, УДГ-501 или УДАР-300, УДАР-500 с комплектом сварочных горелок, цанг и сопел.
  2. Печь электрическая с автоматической регулировкой температуры.
  3. Ротаметр типа РМ-I или РМ-IУ ГОСТ 13045-67.
  4. Редуктор кислородный типа РК-30 или РК-50 или КР-14 ГОСТ 6268-78.
  5. Манометр низкого давления (0,2 МПа) ГОСТ 6521-72.
  6. Шлем-маска защитная сварочная с набором защитных сварочных стекол ЭС-100, ЭС-300, ЭС-500 ГОСТ 1361-69.
  7. Очки герметичные защитные ГОСТ 9496-60.
  8. Щетки стальные из нержавеющей проволоки ∅0,2-0,3 мм для зачистки деталей и металла шва.
  9. Лупа 5-х ГОСТ 8309-75 или ГОСТ 7594-75.
  10. Сборочно-сварочные приспособления, обеспечивающие:
    • точность сборки деталей под сварку и их надежное закрепление;
    • возможность формирования обратного валика, приспособление для отжига деталей и узлов после сварки.
  11. Шаблоны специальные и шаблоны радиусные ГОСТ 4126-66.
  12. Штангенциркуль тип I-Ш ГОСТ 166-73.
  13. Линейка металлическая измерительная ГОСТ 427-75.
Категория: 
Сварка дуговая

Комментарии

Аватар пользователя Гость
Гость
22/09/2016 - 00:04

Спасибо, весьма полезная инструкция. И вобще очень понравился ваш сайт.

Добавить комментарий