Характеристика сварочных операций в судостроении

Узлы и секции корпуса сваривают в большинстве случаев механизированными способами. Ручной сваркой выполняют лишь 5-8% общей протяженности сварных швов. Автоматической сваркой в нижнем положении накладывают все стыковые швы протяженностью более 0,6-1,0 м, в том числе имеющие наклон по продольной оси не более 8⁰, а поперек ее до 20⁰. Такие соединения выполняют автоматической сваркой под слоем флюса, обеспечивающей высокую производительность труда и заданное качество сварного шва. Швы тавровых соединений, преобладающие в корпусных конструкциях, выполняют (в нижнем положении) полуавтоматической сваркой под слоем флюса и в среде углекислого газа. Стыковые соединения полотнищ выполняют автоматом под слоем флюса, используя два способа проведения сварки: одностороннюю, когда сварной шов соединения формируется одновременно с двух сторон, и последовательную, когда сварной шов соединения формируется вначале с одной стороны, а после кантовки полотнища – с другой стороны. Одностороннюю сварку производят на стенде, имеющем желоба с флюсомедной подкладкой или с флюсовой подушкой. Последовательную сварку выполняют или на весу, т.е. без каких-либо подкладок, или на флюсовой подушке. При этом сварное соединение проплавляется вначале не на всю, а на часть толщины листа. Качество сварного шва обеспечивается проплавлением обратной стороны соединения.

После кантовки полотнища применяют флюсовую подушку (желоб, заполненный сварочным флюсом), на которую укладывают свариваемые листы. При соединении листов встык односторонней сваркой с формированием шва с обратной стороны нет необходимости в кантовке конструкций, что значительно снижает трудоемкость сварочных работ. Для формирования шва с обратной стороны может быть применена флюсовая подушка, но лучшие результаты обеспечивают флюсомедная, медная с желобом и керамическая одноразового использования, например БФК-1. Стыковые и сплошные угловые швы при автоматической сварке выполняют напроход (за один прием в одном направлении от начала до конца соединения), а в ряде случаев (повышенная жесткость конструкции) – от середины к краям. При ручной сварке часто применяют обратноступенчатый способ наложения шва с направлением движения сварщика напроход или от середины листа к его краям. В этом случае облегчается выполнение сварки, и уменьшаются поперечные деформации сварного соединения. Чтобы уменьшить число перемещений сварщика, а также снизить поперечные деформации сварного соединения, при ручной и полуавтоматической сварке толстого металла, применяют наложение швов блоками I – IV, каскадом с перевязкой слоев 1-7 и другими способами.

Механизированную сварку с применением сварных керамических подкладок марки К-10П используют при изготовлении узлов таврового профиля. Подкладки марки К-10П обеспечивают формирования корня сварного шва со сквозным проваром. В этом случае сварку тавровых соединений ведут с помощью автоматов и полуавтоматов под слоем флюса, а так же ручной и полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа в различных пространственных положениях.

 После выполнения сварки основного шва прокладки удаляют. Они позволяют сохранить чистоту сварного соединения, осуществить качественное формирование многопроходных сварных швов. При этом нет необходимости в расчистке корня сварного шва перед выполнением подварного шва.

Для изготовления узлов и секций в сборочно-сварочных цехах применяют также ручную сварку покрытыми электродами, но более широко ее используют при формировании корпуса на построечном месте и при постройке судна на плаву.

Для сварки корпусных конструкций из углеродистых и низколегированных сталей применяют электроды типов Э42А, Э46А, Э50А. К новым электродам специального назначения следует отнести длинномерные ИТС-1 и ОЗС-17И (для механизированной сварки), а также электроды ИТС-4, разработанные для замены электродов УОНИ-13/45А.

Тип электрода выбирают, исходя из условий обеспечения требуемых механических свойств металла шва, а также с учетом пригодности данного типа для сварки в том или ином пространственном положении, коэффициента наплавки и т.п. Диаметр электрода назначают в зависимости от толщины свариваемого металла

Для автоматической сварки под флюсом углеродистых и низколегированных сталей применяют проволоку Св-08, Св-08А, Св-08АА, Св-10Г2, Св-10ГИ, Св-08ГСМТ диаметром от 0,8 до 12,0 мм. Наиболее широко применяют проволоку диаметром 1,6-2,0 мм.

Для сварки углеродистых и низколегированных сталей часто применяют флюсы марок ОСУ-45, АИ-348А, ФЦ-9, АИ-8, АН-22. Режимы автоматической сварки под слоем флюса устанавливают с учетом толщины свариваемого металла и диаметра сварочной проволоки.

Сварку в углекислом газе ведут с применением сварочных проволок Св-08ГС и Св-08Г2С. В этих же целях может быть использована и порошковая проволока, которую изготовляют сворачиванием и опрессовкой стальной ленты в трубу определенного диаметра, после чего полученную трубку заполняют флюсом.

 

Сварные швы в судостроении

Разделку кромок при сварке стыковых соединений следует производить при толщине листов от 6мм и выше, а при сварке угловых и тавровых соединений от 4мм и выше. Судовые конструкции собирают под сварку при прихватках. В зависимости от толщины свариваемых элементов длина прихваток должна быть от 10 до 40 мм, расстояние между ними – 50-320мм, а высота – 1,5-2,5 мм.

Автоматическую сварку в углекислом газе (за исключением некоторых ее разновидностей) применяют для сборки соединений, расположенных в нижнем положении. При этом за счет увеличения глубины проплавления основного металла можно выполнять стыковые швы без разделки кромок на листах толщиной от 6до 16 мм включительно.

Для листов толщиной 16-30 мм необходимо предусматривать V- или Х-образную разделку кромок. Конструктивные элементы кромок под автоматическую сварку предусмотрены ГОСТом. При вертикальном положении стыкового соединения длиной 10м и более применяют однопроходную автоматическую сварку в углекислом газе с принудительным формированием сварного шва. Со стороны автомата шов формируется медным буксируемым ползуном, с обратной стороны – медной подкладкой либо вторым медным ползуном.