 |
7. Защитные газы и газовые смеси
|
|
|
|
7. Защитные газы и газовые смеси
Защитные газы подаются в сварочную дугу под давлением, большим атмосферного, благодаря чему они оттесняют воздух от плавильного пространства, обеспечивая там необходимую защитную атмосферу - инертную, восстановительную или окислительную. Для этой цели используются как чистые газы, так и их смеси (табл. 7. 1).
7. 1 Защитные газы и смеси
| Наименование, ГОСТ или ТУ | Марка и сорт | Объемная доля основного вещества, %, не менее | Назначение |
| Азот газообразный и жидкий ГОСТ 9293-91 | Особой чистоты, газообразный и жидкий Технический газо-образный, высшего сорта Технический, газообразный и жидкий: сорт 1 сорт 2 сорт 3 | 99, 996 99, 994 99, 5 99, 0 97, 0 | Плазменная резка |
| Азот газообразный и жидкий технический, повышенной чистоты, ТУ 6-21-27-77 | Сорт 1 Сорт 2 | 99, 99 99, 95 | То же |
| Аргон газообразный и жидкий ГОСТ 10157-98 | Высший сорт Сорт 1 | 99, 992 99, 987 | То же. Сварка плавящимся и неплавящимся электродом высокоактивных металлов и сплавов в инертной атмосфере |
| Аргон высокой чистоты, ТУ 6-21-12-79 | Жидкий: сорт 1 сорт 2 Газообразный | 99, 998 99, 995 99, 995 | То же |
| Водород технический, ГОСТ 3022 - 80 | Марка А Марка Б: сорт высший сорт 1 Марка В: сорт высший сорт 1 сорт 2 | 99, 99 99, 95 99, 8 98, 5 97, 5 95, 0 | Создание восстановительной атмосферы при отжиге |
| Гелий газообразный, ГОСТ 20461-75 | Особой чистоты Высокой чистоты Технический | 99, 995 99, 985 99, 8 | Сварка плавящимся и неплавящимся электродом высокоактивных металлов в инертной атмосфере |
| Продолжение табл. 7. 1 | |||
| Двуокись углерода газообразная и жидкая, ГОСТ 8050 - 85 | Сварочная Сварочная повышенного качества Техническая | 99, 5 99, 8 98, 5 | Сварка плавящимся электродом сплавов в сильноокислительной атмосфере |
| Смесь аргонокислородная ТУ 6-21 - 10 - 74 | Кислород Аргон | 21-23 79-77 | То же |
| Смесь аргоноазотная (аргон технический), ТУ 6-21-20-76 | Высший сорт: аргон азот Сорт 1: аргон азот Сорт 2: аргон азот | 88-66 12-14 88-66 12-14 88-66 12-14 | Плазменная резка |
| Argon R, HR* Helium R Inark He30, He50 | I 1 I 2 I 3 | He> 0-95 Ar-ост | Сварка плавящимся и неплавящимся электродом высокоактивных металлов и сплавов в инертной атмосфере |
| Inark H2, H6, H10 Inark H20, H35 | H2> 0-15 Ar-ост. H2> 15-35 Ar-ост. | Сварка неплавящимся электродом в восстановительной атмосфере, плазменная резка | |
| СО2 | С 1 С 2 | О2> 0-30 CO2-ост. | Сварка плавящимся электродом сплавов в сильно-окислительной атмосфере |
| InarkR18 Inark SR8 Inark KS55 Inark RS144 | M21 M22 M23 M24 | CO2> 5-25 Ar-ост. O2> 3-10 Ar-ост. CO2> 0-5 O2> 3-10 Ar-ост. CO2> 5-25 O2> 0-8 Ar-ост. | Сварка плавящимся электродом металлов и сплавов в слабо окислительной атмосфере. |
| N2A Forming gas 10, 20 | F1 F2 | H2> 3-10 N2-ост. | Плазменная резка, восстановительная атмосфера, для неактивных металлов и сплавов |
Примечание:
|
|
|
* Здесь и далее – обозначение газов и смесей в соответствии со стандартом качества фирмы
«AIR-LIQUIDE-Group», Швейцария.
Добавка к СО2 кислорода позволяет получить мелкокапельный перенос электродною металла, а добавка к аргону СО2или О2 способствует получению струйного переноса металла. В последнем случае удается значительно снизить разбрызгивание электродного металла и улучшить качество сварного шва.
8. Стандарты на сварные соединения и швы и правила аттестации сварщиков
Перечень стандартов, устанавливающих в зависимости от способа сварки (пайки), вида свариваемого изделия или металла изделия основные типы сварных соединений, конструктивные элементы и размеры, представлен в табл. 8. 1.
|
|
|
8. 1 Область применения государственных стандартов на основные типы швов и сварных соединений, конструктивные элементы и размеры
| ГОСТ | Наименование | Область распространения |
| 5264-80 | Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры | На соединения из сталей, а также сплавов на железо-никелевой и никелевой основах. Стандарт не распространяется на сварные соединении стальных трубопроводов по ГОСТ 16037- 80 |
| 8713-79 | Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры | На соединения из сталей, а также сплавов на железо-никелевой и никелевой основах. Стандарт не распространяется на сварные соединения стальных трубопроводов по ГОСТ 16037-80 |
| 11533-75 | Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры | На соединения из углеродистых и низколегированных сталей |
| 11534-75 | Ручная дуговая сварка. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры | На соединения из углеродистых и низколегированных сталей, выполняемые ручной дуговой сваркой плавящимся электродом во всех пространственных положениях при толщине свариваемого металла до 60 мм включительно |
| 14098-91 | Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкция и размеры | На соединения арматуры и закладные изделия, выполняемые контактной и дуговой сваркой из стержневой и проволочной арматурной стали диаметром от 3 до 40 мм, а также листового и фасонного проката при изготовлении железобетонных изделий и возведении монолитных и сборных железобетонных конструкций |
| 14771-76* | Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры | На соединения из сталей. Стандарт не распространяется на сварные соединения труб |
| 14776-79 | Дуговая сварка. Соединения точечные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры | Точечные соединения из сталей, медных, алюминиевых и никелевых сплавов |
| 14806-80 | Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры | На соединения из алюминия и алюминиевых деформируемых термически не упрочняемых сплавов при толщине кромок свариваемых деталей от 0, 8 до 60 мм включительно |
|
|
|
| Продолжение табл. 8. 1 | ||
| 15164-78 | Электрошлаковая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры | На соединения из сталей. Стандарт не устанавливает размер зазора между свариваемыми деталями перед сваркой |
| 15878-79 | Контактная сварка. Соединения сварные. Конструктивные элементы и размеры | На соединения из сталей, сплавов на железоникелевой и никелевой основах, титановых, алюминиевых, магниевых и медных сплавов, выполняемых контактной точечной, рельефной и шовной сваркой. Стандарт не распространяется на сварные соединения, осуществляемые контактной сваркой без расплавления металла. |
| 16037-80 | Соединения сварные стальных трубопроводов Основные типы, конструктивные элементы и размеры | На соединения трубопроводов из сталей. Стандарт устанавливает основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений труб с трубами и арматурой. Стандарт не распространяется на сварные соединения, применяемые для изготовления труб из листового и полосового метала |
| 16038-80 | Сварка дуговая. Соединения сварные трубопроводов из меди и медно-никелевого сплава. Основные типы, конструктивные элементы и размеры | На соединения труб с трубами из меди марок М1р, М2р, М3р по ГОСТ 859-2001 и медно-никелевого сплава марки МНЖ 5-1, с фланцами из латуни марки Л90 и со штуцерами и ниппелями из бронзы марок БрАМц9-2 или БрАЖНМц 9-4-4-1. Стандарт не распространяется на сварные соединения, применяемые для изготовления труб из листового или полосового металла |
| 16098-80 | Соединения сварные из двухслойной коррозионно-стойкой стали. Основные типы, конструктивные элементы и размеры | На соединения из двухслойной коррозионно-стойкой стали |
| 19249-73* | Соединения паяные. Основные типы и параметры | На соединения паяные, конструктивные элементы паяных швов, их обозначения и параметры |
| 23518-79 | Дуговая сварка в защитных газах. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры | На соединения из сталей и сплавов на железоникелевой и никелевой основах |
|
|
|
Указанными стандартами регламентированы для различных толщин металла: тип соединения, форма и размеры подготовленных кромок, характер сварного шва, форма и конструктивные элементы поперечного сечения сварного шва, условное обозначение сварного соединения.
Стандарты определяют не только конструктивные элементы подготовленных кромок и возможные отклонения их основных размеров, но и регламентируют размеры швов и предельные отклонения их параметров. Например, ГОСТ 5264-80 определяет для каждого типа сварного шва условное обозначение, предельные толщины свариваемых изделий S, величины и предельные отклонения зазора b, ширину шва е, выпуклость шва g, ее предельные отклонения и др. Такие же параметры определяют ГОСТ 8713-79, 14771-76, 14776-79, 14806-80, 16037-80, 16038-80, 16098-80, а ГОСТ 16037-80 и 16038-80, кроме того, регламентируют предельные отклонения по толщине стенки свариваемых труб.
Стыковая сварка соединений деталей неодинаковой толщины при разнице, не превышающей значений, указанных в табл. 8. 2, производится так же, как для деталей одинаковой толщины. Конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры шва следует выбирать по большей толщине.
8. 2 Допустимая наибольшая разность толщин стыкуемых деталей, свариваемых без скоса кромок
| ГОСТ | Толщина тонкой детали, мм | Разность толщин деталей, мм |
| 5264-80 | 1-4 5-20 21-30 Св. 30 | |
| 8713-79 | 2-4 5-30 31-40 Св. 40 | |
| 14771-76* | 2-3 4-30 31-40 Св. 40 | |
| 16098-80 | 4-7 8-20 21-36 Св. 40 |
При разности в толщине свариваемых деталей свыше значений, указанных в табл. 8. 2, на детали, имеющей большую толщину S1 должен быть сделан скос с одной стороны или с двух сторон до толщины тонкой детали S, как показано в табл. 8. 3. При этом конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по меньшей толщине.
8. 3 Величина скоса детали, имеющей большую толщину, при стыковом соединении ее с тонкостенной деталью
| ГОСТ | Односторонний скос | Двухсторонний скос | ||
| 5264-80, 8713-79 | |
| ||
| 14771-76 | ||||
| 16098-80 |
При сварке стыковых соединений деталей (за исключением труб) ГОСТ 5264-80, 8713-79, 14771-76 допускают перед сваркой следующие смещения свариваемых кромок относительно друг друга:
|
|
|
Толщина детали Смещение, мм
До 4…………………………………………. 0, 5
4-10…………………………………………. 1
10-100 ……………………………………… 0, 1S, но не более 3 мм
Св. 100……………………………………… 0, 01S+2, но не более 4 мм
ГОСТ 16098-80 допускает перед сваркой смещение кромок относительно друг друга на величину до 10 % толщины листа, но не более половины толщины плакирующего слоя и не более 3 мм при толщине плакирующего слоя более 6 мм.
На сварке угловых швов ГОСТ регламентирует допустимые значения выпуклости и вогнутости швов (табл. 8, 4). По ГОСТ 5264-80 при сварке в положениях, отличных от нижнего, допускается увеличение выпуклости не более чем на 1 мм для деталей толщиной до 60 мм и не более чем на 2 мм для деталей толщиной более 60 мм.
8. 4 Допустимые значения выпуклости и вогнутости сварных угловых швов
| ГОСТ | Выпуклость шва | Вогнутость шва |
| 5264-80, 8713-79, 14771-76* | До 30% размера катета, но не более 3 мм | До 30% размера катета, но не более 3 мм. При этом вогнутость не должна приводить к уменьшению расчетного размера катета |
| 16098-80 | При сварке в нижнем положении выпуклость шва не должна превышать, мм: 1, 5 при К< 5 мм 2, 5 при 5 мм≤ К≤ 10 мм 3, 5 при К> 10 мм При сварке в других пространственных положениях допускается увеличение выпуклости на 1 мм | Вогнутость шва не более 3 мм |
Размеры катетов углового шва К и К1 по ГОСТ 5264-80 и 8713 - 79 должны быть установлены при проектировании сварного соединения, но неболее 3 мм для деталей толщиной до 3 мм включительно и 1, 2 толщины более тонкой детали при сварке деталей толщиной более 3 мм
Предельные отклонения размеров катетов углового шва К и К1 от номинального значения должны соответствовать, мм:
1. 1 мм, при К и К1≤ 5 мм
2. 2мм, при К и К1≥ 6 мм
Минимальные размеры катетов угловых швов по ГОСТ 5264-80 и 8713-79 приведены в табл. 8. 5.
8. 5 Минимальные размеры, мм, катетов угловых швов для толщины более толстого из свариваемых элементов
| Предел текучести свариваемой стали, МПа | Толщина более толстого изсвариваемых элементов, мм | |||||||
| от 3 до 4 | св. 4 до 5 | св. 5 до 10 | св. 10 до 16 | св. 16 до 22 | св. 22 до 32 | св. 32 до 40 | св. 40 до 80 | |
| До 400 | ||||||||
| Св. 400 до 450 | ||||||||
Примечание. Минимальный размер катета не должен превышать 1, 2 толщины более тонкого элемента
ГОСТ 11969-93 устанавливает основные положения сварки и их обозначения для сварных швов, выполняемых сваркой плавлением как в один, так и в несколько слоев.
ГОСТ 2. 312-72 регламентирует условные изображения и обозначения сварных соединений в технической документации и чертежах. Независимо от способа сварки видимый шов на чертежах обозначают сплошной линией, а невидимый штриховой, сварную точку видимую обозначают " +" ', а невидимую - не обозначают. От изображения пинии или точки проводится линия-выноска, заканчивающаяся односторонней стрелкой.
Условное обозначение видимого шва наносится над полкой линии - выноски. В этом ГОСТе регламентируются другие случаи использования различных обозначений, сокращений, дополнительных знаков, описывающих сварные швы. Существующая в настоящее время стойкая тенденция интеграции бывших стран СССР в Европу вынуждает перестраивать уровень сварочного производства в соответствии с европейскими стандартами, иначе страны СНГ не будут конкурентоспособными на рынке металлопродукции.
Важным моментом этой деятельности является аттестация сварочного персонала, как средство обеспечения качества сварочных работ с учетом реальных процессов сварки, применяемых в производстве.
Положение об аттестационных испытаниях сварщиков представляет собой документ, обязательный для всех министерств, ведомств, объединений, организаций, предприятий, юридических и физических лиц. регулируем взаимодействие аттестационных органов и определяет их компетенцию, порядок проведения и оформления результатов аттестации сварщиков на допуск к выполнению работ по сварке объектов и оборудования, предусмотренных правилами охраны (безопасности) труда, безопасной эксплуатации и другими нормативными актами, утвержденными соответствующими независимыми государственными органами.
В России это Госгортехнадзор, Госатомэнергонадзор, речной и морской Регистр. В России действуют «Правила аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства ПБ-03-273-99 Госгортехнадзор РФ» Аттестация сварщиков включает проверку теоретических знаний и практических навыков по каждому конкретному способу сварки и определение вида работ с использованием стандартных образцов, проведения их испытаний, составление протокола и оформление удостоверения сварщика, которое отвечает требованиям Европейскою стандарта EN 287-1. В нем указываются условия всех испытаний, аттестационные категории и область распространения аттестации. Пример записи допуска к выполнению ручной дуговой сварки трубопроводов пара и горячей воды, трубных элементов котлов, газопроводов и технологических трубопроводов:
111 T BW WO1 B nh t10 D273 PF ss nb, что обозначает: допуск дает право на сварку труб диаметром более 140 мм и металлоконструкций с толщиной стенки от 3 до 20 мм из сталей первой группы, которые свариваются электродами с покрытием: основным, рутиловым, рутилово-основным и рутилово-кислым; односторонними стыковыми швами без подкладок, с подкладками и двухсторонними швами, с зачисткой и без зачистки корня шва, в нижнем (РА), горизонтально-вертикальном (РВ), горизонтально-потолочном (РД) и вертикальном (РЕ) положениях.
Разработанные стандарты на основании требований ISO 9606 позволяют проводить аттестацию сварщиков по сварке плавлением сталей, алюминия, титана, никеля и их сплавов, а также дополнительным видам сварки, высокотемпературной пайки и пайки-сварки металлов.
Если же аттестация проведена под эгидой авторитетной независимой организации, как, например, Общества Технического Надзора ТÜ V (Тechische Uberwachung Verein), Германия, то полученное удостоверение сварщика действительно для работы в 130 странах мира.
|
|
|
