Гост р исо 10042-2009 сварка. сварные соединения из алюминия и его сплавов, полученные дуговой сваркой. уровни качества

Приложение А (обязательное). Протокол экструзионной сварки

Приложение А(обязательное)

Точная технология и меры безопасности

Сварочные работы можно разделить на следующие этапы: подготовка труб и других элементов к сварке, сборка конструкции и прихватка, сварка, проверка на дефекты. Перед началом сварки необходимо тщательно очистить трубы от загрязнений и обезжирить, причем область возле кромок должна быть вычищена до металлического блеска. Нужно сверить размеры элементов, которые стыкуются, иначе есть вероятность образования дефектов.

Электродуговая сварка труб проводится беспрерывно, т. е. начинается в одной точке, там же и заканчивается. Если диаметр труб большой, требуется многослойная сварка: чем больше толщина стенки, тем больше должно быть слоев металла. Чтобы удобно и качественно провести сварные работы, нужно собрать всю конструкцию трубопровода и закрепить, чтобы отдельные элементы были зафиксированы и не двигались. Затем проводится стыковая прихватка – точечная сварка на стыках.

После сварки нельзя руками прикасаться ко шву

Если нужно провести многослойную варку, то каждый последующий шов варится в противоположном направлении, чем предыдущий. При необходимости проводят сварку швеллеров.

В завершении нужно обстучать шов молотком и убрать шлак. Потом осмотреть стыки на предмет дефектов. Если есть такая возможность, то нужно пустить по трубам воду или газ, смотря для чего трубопровод прокладывается, и проверить на наличие протечек. Иногда применяют рентген, чтобы своевременно выявить мелкие дефекты и устранить их.

Все сварочные работы необходимо выполнять при соблюдении техники безопасности:

Изолировать все электрические детали;
Заземлить источники питания и оборудование;
Работать в спецодежде и рукавицах, причем важно, чтобы они были сухими;
На ноги желательно надеть резиновую обувь или подложить резиновый коврик;
На голову надеть специальный защитный щиток, защищающий лицо и глаза от ожогов.

При строительстве трубопроводов различного назначения главное – это надежность конструкции и правильная стыковка.

Сварка является самым оптимальным вариантом для возведения конструкции, она способна сделать трубопровод надежным и долговечным. Но ненадлежащее выполнение сварочных работ может привести к протечке и, соответственно, к экономическим убыткам

Поэтому важно соблюдать требования нормативных документов, регламентирующих подготовку к работе, состояние элементов конструкции и саму сварку

Какие свойства следует учитывать?

Для получения качественного результата, необходимо проводить работы с учетом характеристик свариваемого материала. Это позволит настроить оптимальные параметры сварочного оборудования и осуществить грамотный подбор расходных материалов.

Главной особенностью алюминия является его взаимодействие с кислородом, который содержится в атмосфере. Результатом контакта является образование тонкого слоя тугоплавкой оксидной пленки, которая защищает изделие от дальнейшего окисления.

Температура плавления чистого алюминия составляет 650 Сº. Для оксидной пленки этот показатель гораздо выше – 2000 Сº.

Сравнение температуры плавления алюминия и его оксида.

Зона соединения должна быть полностью очищена от данного соединения, поскольку попадание оксида в зону расплава негативно влияет на качество шва.

Интересной особенностью является отсутствие визуальных эффектов, которыми сопровождается сварка других металлов. В отличие от них, цвет алюминия не меняется под действие температуре, что создает сложности в оценке степени прогрева. Ошибки чреваты прожогами рабочей поверхности.

Важным свойством алюминия является высокий коэффициент объемной усадки, который необходимо учитывать при планировании работ. Данное качество является основной причиной возникновения трещин после кристаллизации горячего металла. Это вызвано с внутренним напряжением, которое растет с понижением температуры. Для компенсации негативных качеств опытные сварщики увеличивают расход электродной проволоки.

Соединение с учетом вышеперечисленных качеств позволит создать надежное неразъемное соединение алюминиевых заготовок.

Механические характеристики

СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ, КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

И РАЗМЕРЫ

Издание официальное

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

Группа В05 СТАНДАРТ

СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Welded joints in steel pipelines.

Main types, design elements and dimensions

ГОСТ 16037—80* *

Взамен

ГОСТ 16037-70

ОКП 0602000000

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 апреля 1980 г. № 1876 дата введения установлена

с 01.07.81

Ограничение срока действия снято по протоколу 5—94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12—94)

1. Настоящий стандарт распространяется на сварные соединения трубопроводов из сталей и устанавливает основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений труб с трубами и арматурой.

Стандарт не распространяется на сварные соединения, применяемые для изготовления самих труб из листового или полосового материала.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

2. В стандарте приняты следующие обозначения способов сварки:

ЗП — дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом;

ЗН — дуговая сварка в защитном газе неплавящимся электродом;

Р — ручная дуговая сварка;

Ф — дуговая сварка под флюсом;

Г — газовая сварка.

Для конструктивных элементов труб, арматуры и сварных соединений приняты следующие обозначения:

s; 5, — толщины стенок свариваемых деталей;

Ь — зазор между кромками свариваемых деталей после прихватки; е — ширина сварного шва; g — выпуклость сварного шва;

5 — толщина подкладного кольца; а — толщина шва; с — притупление кромки;

В — ширина нахлестки;

/ — длина муфты;

К — катет углового шва;

К_г — катет углового шва со стороны разъема фланца;

D_H — наружный диаметр трубы;

/ — фаска фланца.

1, 2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

Издание официальное Перепечатка воспрещена

★

* Переиздание (май 1999 г.) с Изменением № 1, утвержденным в декабре 1990 г. (ИУС 3—91)

Издательство стандартов, 1980 ИПК Издательство стандартов, 1999 Переиздание с Изменениями

3. Основные типы сварных соединений должны соответствовать указанным в табл. 1.

Таблица 1

ГОСТ 16037-80

Тип соединения

Форма аготовле ных кромок

Характер сварного шва

Форма поперечного сечения

кромок

сварного шва

Толщина стенки и минимальный наружный диаметр трубы, мм, для способов сварки

ЗП

ЗЕ

Р

Ф

Условное

обозначение

сварного

Со скосом кромок

Односторонний с расплавляемой вставкой

Стыковое соединение трубы с трубой или с арматурой

С криволинейным скосом кромок

С криволи-

Односторонний

сом кромок с расточкой

Со скосом кромок с ра-

Односторонний на остающейся цилиндрической подкладке

Со скосом кромок с раздачей

Односторонний на остающейся конической подкладке

С криволи-

сом кромок с расточкой

Односторонний на остающейся цилиндрической подкладке

25

25

4-2

Н

25

Й5

25

14

25

14

25

25

57

14

57

06

СИ

СИ

С50

СИ

14

377

СЯ

и

377

CJJ

3 ГОСТ 16037-SO

1292

Тип соединения

ных кромок

Характер сварного шва

Форма поперечного сечения

кромок

сварного шва

Толщина стенки и минимальный наружный диаметр трубы, мм, для способов сварки

Ш

Ш

Р

Ф

I

Условное

обозначение

сварного

Стыковое соединение секторов

Со скосом кромок

Двусторонний

Односторонний на съемной подкладке

Стыковое соединение фланца с трубой

С двумя не-симметрич-

Двусторонний

мидвухкро-

Нахлесточное соединение промежуточного штуцера или ниппеля с тру-

Общие требования

4.1 Основные положения

4.1.1 При экструзионной сварке соединение свариваемых деталей выполняют путем подачи расплавленного присадочного полимерного материала в зону сварки, где он взаимодействует с поверхностями предварительно нагретого, как правило, горячим воздухом до расплавленного состояния материала этих деталей.

4.1.2 Экструзионная сварка, выполняемая с использованием присадочного полимерного материала, имеющего форму прутка или гранул, может производиться в ручном или полуавтоматическом режиме.

4.1.3 Форма поверхности сварочной насадки должна соответствовать форме сварного шва.

4.1.4 Для нагрева свариваемых деталей и присадочного прутка, кроме горячего воздуха, могут применять нагретые инертные газы.

4.1.5 Количество расплава присадочного полимерного материала, выходящего из сварочного экструдера, определяет максимальный размер сварного шва и линейную скорость сварки при соблюдении требований к предварительному нагреву соединяемых поверхностей.

4.1.6 Необходимое давление при сварке создается за счет свойств расплавленного присадочного полимерного материала, геометрических параметров сварочной насадки и воздействия сварщика на сварочный экструдер.

4.1.7 Экструзионная сварка может выполняться с непрерывной и с периодической подачей расплава.

4.1.8 Результаты сварки оформляют протоколом по форме, в соответствии с Приложением А.

4.2 Экструзионная сварка с непрерывной подачей расплава

4.2.1 При экструзионной сварке с непрерывной подачей расплава предварительный нагрев свариваемых материалов в зоне сварки осуществляют устройством для подачи нагретого газа (воздуха), которое является частью сварочного экструдера.

4.2.2 Расплав присадочного материала должен непрерывно выходить из сварочного экструдера и при помощи сварочной насадки прижиматься к расплавленным поверхностям соединяемых деталей (см. рисунок 1), заполняя весь объем разделки шва.

4.2.3 Скорость заполнения разделки шва расплавом присадочного материала должна совпадать с линейной скоростью сварки.

Рисунок 1 — Схема сварки с непрерывной подачей расплава с использованием оборудования I типа

Рисунок 1 — Схема сварки с непрерывной подачей расплава с использованием оборудования I типа

4.3 Экструзионная сварка с периодической подачей расплава

4.3.1 При сварочном процессе с периодической подачей расплава расплавленный в сварочном экструдере присадочный материал направляется в приемное приспособление, из которого поступает в предварительно расплавленную нагретым газом разделку шва, где под давлением пресс-инструмента формируется поверхность шва (см. рисунок 2).

Рисунок 2 — Схема сварки с периодической подачей расплава на оборудовании II типа

Рисунок 2 — Схема сварки с периодической подачей расплава на оборудовании II типа

4.3.2 Данный процесс сварки следует применять в случае ограниченного рабочего пространства и при невозможности проведения экструзионной сварки с непрерывной подачей расплава.

ГОСТы: процессы сварки

ГОСТ 19521-74 Сварка металлов. Классификация

ГОСТ 3.1705-81 Единая система технологической документации. Правила записи операций и переходов. Сварка

ГОСТ 2601-84 Сварка металлов. Термины и определения основных понятий

ГОСТ 11969-79 Сварка плавлением. Основные положения и их обозначения

ГОСТ 29273-92 Свариваемость. Определение

ГОСТ 23870-79 Свариваемость сталей. Метод оценки влияния сварки плавлением на основной металл

ГОСТ 30430-96 Сварка дуговая конструкционных чугунов. Требования к технологическому процессу

ГОСТ 30482-97 Сварка сталей электрошлаковая. Требования к технологическому процессу

ГОСТ 29297-92 Сварка, высокотемпературная и низкотемператупная пайка, пайкосварка металлов. Перечень и условные обозначения процессов

ГОСТ 2.312-72 Единая система конструкторской документации. Условные изображения и обозначения швов сварных соединений.

ГОСТ 20549-75 Диффузионная сварка в вакууме рабочих элементов разделительных и формообразующих штампов. Типовой технологический процесс

ГОСТ Р ИСО 17659-2009 Сварка. Термины многоязычные для сварных соединений.

ГОСТ Р ИСО 857-1-2009 Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения.

5.1. Общие требования

5.1.1. Подготовка и сборка деталей (сборочных единиц) под
сварку должны производиться по ПТД, разработанной в соответствии с требованиями
и указаниями настоящих ОП и рисунков.

5.1.2. В ПТД на сборку должны быть указаны:

используемые при сборке приспособления и оборудование;

порядок сборки;

способы крепления деталей;

способы сварки, сварочные материалы, режимы сварки и
подогрева при выполнении прихваток и приварке временных технологических
креплений;

размеры, количество и расположение прихваток;

количество временных технологических креплений, их
расположение и размеры швов приварки к изделию;

методы контроля качества сборки;

другие необходимые данные с перечислением всех
технологических контрольных операций.

5.1.3. Производственно-технологическую документацию на
сборку допускается объединять с соответствующей ПТД на сварку.

11.5. Измерение твердости

11.5.1. Измерение твердости проводится для
сварных соединений (стыковых, приварки штуцеров) трубопроводов, изготовленных
из хромокремнемарганцовистых, хромомолибденовых, хромомолибденованадиевых,
хромомолибденованадиевовольфрамовых сталей.

Назначение
методов дефектоскопии сварных соединений трубопроводов

Примечание: ВО — внешний осмотр, УЗК — ультразвуковой контроль, ЦД — цветная
дефектоскопия, РГ — рентгенографический контроль, МПД — магнитопорошковая дефектоскопия,
ГГ — гаммаграфический контроль.

Определяется
твердость основного металла, металла шва и зоны термического влияния на сварных
узлах и сборочных единицах, а также на макрошлифах из контрольных проб.

11.5.2.
Измерению твердости подвергаются:

) 15 % от числа
термообработанных в течение месяца данным нагревательным устройствам однотипных
сварных стыковых соединений труб, деталей трубопроводов и сварных соединений
штуцеров из хромокремнемарганцовистых сталей, но не менее двух;

) 100 % сварных стыковых
соединений труб, деталей трубопроводов и сварных соединений штуцеров из
хромомолибденовых, хромомолибденованадиевых и
хромомолибденованадиевовольфрамовых сталей.

11.5.3.
Измерение твердости сварных стыковых соединений трубопроводов необходимо
производить на двух участках по окружности и не менее, чем в пяти точках на
каждом участке: по центру шва, в зоне термического влияния на расстоянии 1 — 2
мм в обе стороны от границы сплавления и на основном металле на расстоянии 10 —
20 мм от границы сплавления.

Измерение
твердости допускается производить на одном участке для стыковых соединений
трубопроводов, выполненных автоматической сваркой и прошедших общую термическую
обработку, а также для стыковых соединений труб и деталей трубопроводов с
условным проходом Ду 100 мм и менее, независимо от способа сварки. На сборочных
единицах с наружным диаметром менее 50 мм замеры твердости сварных соединений
допускается не производить. В этом случае замеры твердости производятся на
контрольных сварных соединениях.

Измерение
твердости на сварных соединениях штуцеров производится в одном из доступных
мест. На штуцерах, размеры и конструкция которых не позволяет выполнить данную
операцию, контроль твердости не производится.

11.5.4.
Измерение твердости на контрольных сварных соединениях производится по ГОСТ
6996-66 в
поперечном сечении образца на макрошлифах, замеры твердости производить по
схеме в соответствии с черт. .

11.5.5. При
получении неудовлетворительных результатов должны производиться повторные
измерения твердости на том же сварном соединении на удвоенном количестве
участков.

11.5.6. При
неудовлетворительных результатах повторного испытания сварные соединения
подлежат повторной термической обработке.

11.5.7. При
выявлении несоответствия твердости установленным нормам хотя бы на одном из
сварных соединений, проверяемых в неполном объеме, испытания на твердость должны
быть проведены на всех сварных соединениях, термически обработанных за одну
садку в данном нагревательном устройстве.

Пошаговая инструкция

Оборудование для аргонодуговой сварки.

После подготовки контактной зоны и ее разметки, согласно чертежу или схеме, можно приступать к выполнению работ. Каждый этап процесса имеет свои особенности, потому для лучшего восприятия информации, приведем пошаговую инструкцию.

Настройка аппарата

Перед запуском оборудования необходимо открыть и настроить подачу защитного газа с помощью манометра, установленного на редукторе. Для работы в помещениях расход аргона не должен превышать 8 л. На открытом воздухе этот показатель увеличивают на 10%. Диаметр неплавящегося электрода и присадочного прутка увеличивается с ростом толщины металла. Для выбора правильных показателей, воспользуйтесь справочной таблицей:

Соотношение толщины заготовки к применяемым электродам и пруткам.

Шар правильной формы на конце электрода, который появляется в процессе выполнения работ – индикатор того, что процесс протекает в соответствии с технологическими требованиями.

Возбуждение сварочной дуги

Вопрос, какой способ зажигания дуги выбрать, зависит только от исполнителя. Специалисты рекомендуют использовать бесконтактный метод возбуждения. Для этого используют высокочастотный осциллятор. При этом электрод должен располагаться в начале шва, строго перпендикулярно рабочей плоскости.

Электрод не должен касаться других поверхностей. В случае контакта его рекомендуют заменить новым.

Создание сварочной ванны

После возбуждения дуги следует внимательно следить за зоной расплава. На качество соединения влияет момент подачи присадочного материала. Пруток подается только после достаточного прогрева поверхности. Благодаря легкоплавкости алюминия, эта процедура длится несколько секунд. Универсальной точкой отсчета является толщина металла – один миллиметр равен одной секунде прогрева.

Выполнение шва

После прогрева в зону расплава подают присадочный прут. Параллельно с этим, начинают перемещать горелку. Движения должны быть плавными, без отклонений от зоны шва. В противном случае аргон перестанет защищать расплавленный металл, что приведет к окислению последнего.

Процесс формирования шва идет по мере плавления прутка, который подается под углом 10-20º. Такой метод называется капельным

Очень важно, чтобы размер «капель» был одинаковым. Это придаст соединению привлекательный внешний вид

Завершение шва

Самая ответственная процедура называется «заваркой кратера». Он образуется в конце шва, за счет стремительного застывания металла. Для данной процедуры все аппараты TIG (ТИГ) для аргонодуговых работ имеют особый режим работы, характеризующийся повышенной подачей тока.

Контроль и дефекты

Способы контроля качества шва зависят от его назначения

При декорировании поверхности, в первую очередь оценивают внешние данные, уделяя внимание визуальным параметрам. К соединениям, эксплуатирующимся под нагрузками, предъявляются более строгие требования

Причина возникновения дефектов – несоблюдение требования технологии соединения. К ним относятся:

• Трещины,
• Непровар,
• Подрезы,
• Наплывы.

При выявлении вышеперечисленных недостатков, они подлежат устранению, путем переварки соединения.

Подготовка к сварке

Резку и подготовку кромок деталей из алюминия и его сплавов следует вести механическими способами

Стыковое соединение металла разной толщины

Конструктивные элементы подготовки кромок (размеры приведены в мм)

Конструктивные элементы подготовки кромок при сварке со сквозным проплавлсннем н формированием шва на весу

При сварке за один проход может возникнуть надрез корня шва

При снятии фаски с обратной стороны стыкуемых кромок надрез не возникает. Для снятия фасок можно использовать напильник

Свариваемые поверхности тщательно очищают от смазки, на ширине 100-150 мм от кромок обезжиривают ацетоном, уайт-спиритом или другим растворителем.

Пленку окиси алюминия удаляют механически или химическим травлением.

При механической обработке (непосредственно перед сваркой) кромки зачищают на ширину 25-30 мм абразивной бумагой, шабером или щеткой из нержавеющей проволоки диаметром не более 0,15 мм.

Химическое травление проводят в течение 0,5-1 мин в растворе, состоящем из 50г едкого натра и 45г фтористого натрия на 1 л воды. После травления поверхность промывают проточной водой, а затем осветляют в 30-35%-ном растворе азотной кислоты (для алюминия и сплавов типа АМц) или в 25%-ном растворе ортофосфорной кислоты (для сплавов типа АМг и В95). После повторной промывки поверхность сушат до полного испарения влаги.

Алюминиевую сварочную проволоку перед сваркой тоже обрабатывают. Сначала ее обезжиривают, а затем подвергают травлению в 15%-ном растворе едкого натра в течение 5-10 мин при 60-70°С. после чего следует промывка в холодной воде и сушка при температуре 300°С в течение 10-30 мин.

Подготовленные к сварке материалы сохраняют свои свойства 3-4 дня. Позже на поверхности вновь образуется окисная пленка.

Детали из алюминия и его сплавов собирают в приспособлениях или на прихватках, выполняемых аргонодуговой сваркой W-электродом. Расстояние между прихватками должно быть не более 150-180 мм.

Поверхности прихваток непосредственно перед сваркой зачищают металлическими щетками. Обнаруженные дефектные прихватки удаляют, и стыки прихватывают повторно. При сварке прихватки полностью переплавляют.

Классификация изделий

Классификация трубного проката из алюминия осуществляется сразу по нескольким характеристикам. В зависимости от технологии производства выделяют три основных вида изделий:

• трубный прокат холоднодеформированный, технические характеристики которого регулируются ГОСТ 18475-82;
• прессованные трубы (ГОСТ 18482-79);
• созданные методом сваривания с последующим горячим отпуском (ГОСТ 23697-79).

Алюминиевые трубы классифицируются по форме и сечению

Трубопровод может иметь различный диаметр и сечение. В зависимости от формы сечения изделия классифицируются на:

• круглые;
• фасонные;
• квадратные;
• прямоугольные.

Наружный диаметр трубопровода не совпадает с его внутренним и зависит от толщины стенки. Все круглые алюминиевые трубы делятся на такие подвиды:

• тонкостенные (до 5 мм);
• толстостенные.

Технологическая обработка материала обусловила появление еще одной классификации:

• нагартованная;
• полунагартованная;
• закаленная;

Алюминиевые трубы обрабатываются различными методами

• состаренная искусственным путем;
• состаренная естественным путем;
• анодированная.

Анодированная труба имеет измененный молекулярный состав своего верхнего слоя благодаря которой он становится химически инертным. Это позволяет использовать трубные изделия для пищевой промышленности без риска возникновения химических реакций с перекачиваемыми жидкостями.

Также алюминиевая труба бывает гофрированная. Это оптимальный материал для устройства систем вентиляции, поскольку он негорючий и удобен в монтаже и обслуживании. Гофрированная труба для воздуховода отличается хорошими эксплуатационными характеристиками и безупречным внешним видом.

Гофрированные алюминиевые трубы используются для систем вентиляции

От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.