Технологическая карта сварки: образцы, виды, способы и контроль

Способы сварки

Классификация способов сварки регламентируется ГОСТом 19521 и предусматривает по энергетическому признаку три основных метода:

Термический.
Термомеханический.
Механический.

Термическому способу принадлежат виды сварок, которые предусматривают стыковку деталей методом плавления, при котором также находит место использование тепловых видов энергии, например дуговая и газовая. Термомеханический способ включает в себя виды сварок, в которых тепловая энергия используется в сочетании с давлением: электроконтактная, диффузионная, газопрессовая.

Механический способ подразумевает такие виды сварок, которые осуществляются с применением давления и механических усилий: холодная сварка, ультразвуковая, сварка взрывом и трением. Сварка холодным методом подразделяется на точечную, шовную, стыковую.

По степени механизации различаются ручная, полуавтоматическая, автоматическая методы сварочного процесса. Каждый из методов сварки обладает своими особенностями, поэтому на определенный вид работ составляется особый технологический документ.

Определение процесса сварки

Для стыковки деталей в промышленности и строительстве используют различные технологии. Лидерскую позицию удерживает сварка. Она широко используется в машиностроении и других отраслях промышленности, при проведении строительных и ремонтных работ. Такую популярность можно объяснить высокой надежностью конструкций, получаемых в результате, и их прочностью. Технология экономически выгодна, отличается высокой производительностью.

Сварка — это технологический процесс, в результате которого образуются неразъемные соединения материалов. Иногда понятие ошибочно относят только к технологии соединения металлических элементов. На деле же разнообразные виды сварки позволяют надежно скрепить не только металл, но и стекло, графит, керамику, пластик. Соединение происходит под воздействием температуры на межатомном уровне, в результате деформирования, либо при сочетании двух способов.

На физическом уровне при сварке атомы и молекулы соединяемых поверхностей образуют прочные связи. Чтобы такие соединения возникли, необходимо соблюдать некоторые условия:

свариваемые поверхности нужно очистить от загрязнений, оксидов, инородных атомов;
для облегчения взаимодействия атомов между собой должна произойти их энергетическая активация;
свариваемые заготовки необходимо разместить на таком расстоянии, которое можно было бы сопоставить с межатомным расстоянием в элементах.

В процессе остывания происходит образование сварочного шва на стыке.

Что такое технологическая карта

Карта технологического процесса сварки — это конструкторский документ, по сути, представляющий собой подробную пошаговую инструкцию, предназначенную для сварщика, которому было поручено осуществить соединение металлических деталей с помощью использования этого метода.

Карта сварки составляется инженером-технологом, подписывается им и подлежит утверждению главным инженером.

Сварщику технологическая карта по сварке выдается для правильного осуществления предстоящей ему работы. Технологическая карта сварочных работ представляет собой своеобразный сборник указаний, каким образом, в каком порядке и с помощью какого оборудования необходимо производить соединение деталей из металла друг с другом и каким образом контролировать качество получившегося соединения.

Существует много видов соединения металлических деталей методом сварки. Каждый конкретный случай обладает своими собственными особенностями. Поэтому даже самый опытный сварщик должен перед началом работы разобраться в нюансах предстоящей ему работы. В этом неоценимую помощь может оказать техкарта на сварку металлоконструкций, которая является неотъемлемым документом, входящим в общий комплект всей необходимой комплектации.

К работе могут быть допущены только те сварщики, которые прошли аттестацию, доказав в том числе умение грамотно разбираться в технологических картах и пользоваться ими. Наличие этого документа является своеобразной профилактикой получения сварщиком травм и ожогов, поскольку в нем подробно описаны правила безопасности, которые необходимо выполнять при осуществлении такого непростого процесса, как сварка.

Технологическая карта сварки металлоконструкций составляется и используется при проведении работ на профессиональном уровне. Форма и правила, согласно которым производится заполнение технологической карты сварки металлоконструкций, регламентированы ГОСТом 3.1705-81.

Классификация видов сварки

Технология проведения сварочных работ постоянно совершенствуется и становится разнообразнее. На сегодняшний день существует около 20 видов сварки металла, которые классифицируются на три группы:

Сварка давлением осуществляется приложением механической энергии, когда связи между кристаллами получаются методом пластической деформации материала. В результате металл начинает течь, перемещаясь вдоль линии стыковки деталей, унося с собой слой загрязненных примесей. Процесс деформирования и соединения поверхностей без предварительного подогрева называется холодной сваркой для металла. В этом случае образуются межатомные связи, что приводит к плотной стыковке деталей.
Сварка плавлением осуществляется путем соединения изделий без применения давления. Источниками тепла при такой сварке металла являются газовое пламя, электрическая дуга, энергия лучевого типа. При сваривании поверхности нагреваются и расплавляются, образуя межатомные связи между двумя металлами и электродом, объединяясь в общую сварочную ванну. После охлаждения и затвердевания состава образуется сплошной литой шов.
Термомеханическая сварка металла осуществляется с использованием нагрева и давления. Место стыковки материала сначала разогревается, а затем прессуется. Подогрев детали придает ей необходимую пластичность, а механическое воздействие объединяет части изделия в монолитное соединение.

Для чего нужна техкарта

Процесс сварки состоит из множества ступеней, запомнить которые нелегко даже опытному сварщику. Кроме этого, хотя и имеются общие рекомендации, каждое соединение деталей из металла, произведенное с помощью сварочного процесса, имеет свои нюансы.

Существенную помощь оказывает технологическая карта на сварочные работы. Сварщик перед началом процесса обязан ознакомиться с техкартой на сварку. Особое значение наличие этого документа приобретает при ответственных сварочных работах. К таким видам относится, например, технологическая карта по сварке трубопроводов.

Также имеет большое значение наличие такого руководящего материала, как технологическая карта сборочно-сварочных работ при выполнении сложных монтажных работ больших конструкций и подобных задачах.

При этом у сварщика появится полная картина предстоящей ему работы, этапы и переходы между ними. У него будет иметься представление, как осуществлять контроль полученного сварного соединение и какое оборудование необходимо для этого подготовить. Наличие технологической карты на сварку позволит улучшить качество производимых работ и получить хороший результат.

Кроме сварщика техкартой по сварке могут руководствоваться работники, в обязанности которых входит осуществление контроля полученных сварочных соединений.

Наличие техкарты на сварочные работы позволяет повысить продуктивность и эффективность работы сварщика при осуществлении сборки таким способом различных металлических деталей, поэтому ее значение трудно переоценить.

Технология газосварки

Этот вид сварочных работ позволяет соединять различные металлические конструкции не только на промышленных предприятиях, но и в бытовых условиях. Технология сварки металла не очень сложная, газовая смесь при горении расплавляет кромки поверхности, которые заполняются присадочной проволокой. При остывании шов кристаллизуется и создает прочное и надежное соединение материалов.

Газовая сварка имеет много положительных аспектов:

Возможность соединять различные детали в автономном режиме. Причем для этой работы не требуется мощный источник энергии.
Простое и надежное оборудование газосварки легко поддается транспортировке.
Возможность осуществлять регулируемый процесс сварки, так как легко вручную изменять угол наклона огня и скорость нагрева поверхности.

Но есть и недостатки применения такого оборудования:

Место нагрева имеет большую площадь, что отрицательно сказывается на соседних элементах детали.
Отсутствие возможности автоматизировать процесс сварки.
Необходимость строго соблюдать меры безопасности. Работа с газовой смесью имеет высокую степень взрывоопасности.
Толщина металла для качественного соединения должна быть не более 5 мм.

Какие данные указываются в карте

Технологическая карта подробно описывает техпроцесс на сварку металлоконструкций.

К сведениям, указываемым в технологической карте, относятся:

Сведения об основных материалах, из которых состоят свариваемые детали.
Вид сварки.
Применяемое оборудование.
Параметры, которые следует устанавливать на применяемом оборудовании.
Температурный режим.
Способы подготовки к процессу.
Фиксация изделий.
Последовательность, в которой должен формироваться сварной шов.
Используемые нормативы.
Правила техники безопасности.
Методы контроля полученного соединения.

В дополнение к перечисленным пунктам в карту сварки могут вноситься любые дополнительные на усмотрение инженера-технолога или заказчика.

Заказчики при составлении договора могут выдвигать свои требования, например, касающиеся сроков проведения процесса или проведения контроля полученных соединений.

Описание материала свариваемых деталей относится к одному из самых важных пунктов технологической карты на сварочные работы металлоконструкций. Оно должно содержать сведения о марке металлов свариваемых деталей, их параметры и характеристики, группу стали, сведения о том, каким образом должны разделываться кромки деталей.

Разработка технологической карты начинается с анализа свариваемых деталей и выбора способа сварки в зависимости от условий, в которых она будет производиться. Согласно расчетам и указаниям нормативных материалов выбирается режим сварки, количество проходов и другие характеристики.

Каждой карте присваивается свой идентификационный номер. Он указывается в технической документации, а также спецификациях. Все технологические карты хранятся в отделе главного технолога. Сварщику они выдаются перед началом работы. Несоблюдение им указанных в карте рекомендаций может вызвать получение некачественного соединения изделий, что может привести к разрушению конструкции.

Какие пункты присутствуют

Технологическая карта должна содержать следующие сведения:

Все, что касается основного материала поверхностей: марку металла, параметры и химические характеристики, группу стали, данные о разделке и очистке кромок. Это самый важный пункт ТК. Основная задача мастера для минимизации риска совершения ошибки – верно определить тип рабочего материала. От этого зависят все остальные пункты инструкции.
Способ и вид сварки, параметры для установки.
Используемое сварочное оборудование.
Температурные режимы.
Последовательность формирования сварочных швов.
Нормативную документацию по сварке (НТД).

В ТК могут быть вписаны любые пункты на усмотрение организации или заказчика.

Требования заказчика

Организация или частное лицо, по заказу которых выполняются работы, выдвигают требования о точных сроках сдачи. Они прописываются отдельным пунктом в ТК после утверждения. Заказчик определяет пожелания к оценке соответствия сваренных конструкций после проведения контроля качества.

Порядок проведения работ

Для оптимизации производства предусмотрен стандартный алгоритм действий:

Проводят проверку оборудования и подготавливают материалы. Детали очищают от посторонних элементов. Особого внимания требует околошовная зона, чтобы мелкие крупицы не оказали негативного влияния на качество всего изделия. При необходимости стачивают кромки шлифовальной машиной или вручную напильником. Разделку заполняют электродным металлом, зазор между кромками варьируется в зависимости от марки, толщины частей, вида сварки и т.д.
При несущественном зазоре соединение выполняют без присадочного материала – неплавящимся электродом. Вариант сварки плавящимся электродом предусмотрен для более широкого зазора. Его размер прямо пропорционален глубине проплавления задействованных кромок. Оптимальная разделка – это форма Х, обеспечивающая долговечность сварочного шва и минимизацию риска деформации готового продукта сварки.
Притупляют кромки посредством плотного сжатия деталей тисками.
Наступает время сборки. Сварочные элементы фиксируют разными способами: болтами, креплениями, прихватками, чтобы с местом для будущего шва было максимально удобно работать электродом или горелкой.
После всех подготовительных этапов приступают непосредственно к сварке. Ее осуществляют разными способами, например:

ручная дуговая – покрытыми электродами или неплавящимся электродом;
механизированная – самозащитной порошковой проволокой или плавящимся электродом в среде активных газов и смесях;
автоматическая – под флюсом;
газовая;
термитная.

Рекомендуем к прочтению Виды сварочных постов и информация о них

Оснащение и оборудование для перемещений

Средства для установки и перемещения сварочных аппаратов – это разные подъемные и выдвижные площадки с дистанционным управлением, колонны и тележки.

Колонны в большинстве поворотные, благодаря чему возможно манипулировать аппаратом, чтобы переставить изделие. Используются для установки сварочных автоматов 2 типов:

несамоходных (позволяют выполнить только кольцевые и круговые швы);
самоходных (предназначены для кольцевых, круговых и прямолинейных швов).

Тележки применяются для кольцевых и продольных. В зависимости от конструкции различают:

велосипедные;
глагольные;
портальные.

Рабочая бригада

Рабочая (производственная) бригада сварщиков – это группа людей, совместно ведущих специализированную трудовую деятельность в условиях предприятия на основе общей ответственности и заинтересованности в результате. Создание рабочих бригад позволяет существенно ускорить темпы производства однородной продукции в крупных масштабах. Решением всех управленческих задач занимается специально созданный совет бригады.

Специалисты сварочного производства должны быть аттестованы в соответствии с ПБ 03-273-99.

Рабочее место сварщика организовано согласно техпроцессу. Предусмотрено коллективное обеспечение спецодеждой и защитными масками, необходимым сборочно-сварочным оборудованием.

Какие бывают сварочные посты

Перед допуском к производственным сварным соединениям рабочий выполняет сварку образцов для подтверждения своей квалификации.

Меры безопасности и охраны труда на месте

Требования к выполнению сварки закреплены в ГОСТ 12.3.003 и правилах безопасного проведения газосварочных и электросварочных работ.

Сварщик может быть подвергнут таким опасным факторам, как:

удар током;
вдыхание вредных паров;
ожог;
ультрафиолетовое и инфракрасное облучение;
превышение допустимой степени шума и вибрации и др.

Общие требования:

К электросварочным и газосварочным работам могут быть допущены лица старше 18 лет, которые прошли медосмотр, получили инструктаж по технике безопасности, окончили стажировку и выполнили проверочное испытание.
У сварщика должна быть II квалификационная группа по электробезопасности.
Рабочие оснащаются необходимыми средствами индивидуальной защиты, к которым относятся:
ботинки или сапоги;
брезентовые рукавицы;
защитные очки или щиток;
спецодежда для работы зимой.
При обнаружении опасности или подозрении на техническую неисправность чего-либо следует незамедлительно доложить об этом руководству.
Каждый участник процесса должен выполнять только ту работу, которую ему поручили.
Руки, обувь и одежда должны быть сухими.
Возгораемые материалы должны находиться от зоны сварки на расстоянии не менее 5 м, а взрывоопасные – не менее 10 м.
При необходимости проведения работ на высоте следует использовать леса или лестницы со специальными площадками, покрытыми огнестойким настилом, и с ограждениями для защиты.
Проводятся регулярные осмотры оборудования на предмет возможных механических повреждений и отрицательного воздействия высоких температур.
Если приходится проводить сварку вне помещения в условиях выпадения осадков, то источники питания размещают в мобильных навесах. Поражение током в производственных условиях случается из-за прикосновения рабочего к токоведущим частям оборудования, находящегося под опасным напряжением:
до 36 В – в сухих.
После окончания сварки следует тщательно убрать рабочее место и отключить аппаратуру от потребления тока, спрятать баллоны в помещение для хранения.

Контроль качества сварных работ

Инспекция для проверки мероприятий по сварке призвана обнаружить дефекты на всех этапах производства. Контроль осуществляется согласно проектной, нормативной и технологической документации и состоит из:

входного и операционного контроля;
оценки реализации проделанных работ, созданных конструкций.

Посредством входного контроля исследуется качество материалов, оборудования, инструментов и приспособлений на соответствие всем необходимым стандартам. Итоги вносятся в журнал технического состояния инвентаря.

С помощью операционной проверки выявляется качество сборки свариваемых элементов и самого соединения, учитываются величина и положение зазоров, стыков, нахлестов, прихваток.

Оценка соответствия готовой конструкции проводится в качестве завершающего этапа при сдаче объекта. Требования к ней предусмотрены документами, в которых прописаны:

методы и объемы проверочных мероприятий (неразрушающий и разрушающий контроль);
испытания готового изделия;
соответствие уровню качества.

Измерения и испытания, проводимые в ходе проверок неразрушающими или разрушающими методами, осуществляются в специализированных лабораториях. Методики, в свою очередь, должны быть аттестованы в соответствии с ГОСТ Р 8.563.

Ознакомительный лист

В конце изучения ТК каждый рабочий подписывает бумагу о подтверждении прохождения служебной инструкции: указывает должность, ставит свое имя, дату и подпись. Документ выступает в качестве свидетельства того, что все задействованные на производстве люди будут ориентироваться в своей работе на установленные правила и порядки, а в случае несоблюдения регламента последуют санкции.

Метод плавлением

Существует несколько видов сварочного процесса методом плавления, которые должны быть указаны в технологических картах по сварке металлоконструкций:

Ручная дуговая.
Газовая.
Полуавтоматическая.
Автоматическая.
TIG сварка.

Наиболее распространенной является дуговая сварка. Она находит широкое применение, как в быту, так и в промышленности. Этим видом сварочного процесса можно соединять детали и конструкции из различных материалов. В комплект аппарата для осуществления этого процесса входят держатели электрода, а также держатель массы, крепящийся на свариваемой детали.

Сварка ручным дуговым методом производится электродами, состоящими из металлического стержня и обмазки, функцией которой является защита стержня и обеспечение стабильности горения электрической дуги.

Операционная технологическая карта сборки и ручной дуговой сварки содержит сведения о том, какие электроды могут использоваться. Имеется большой выбор электродов. При правильном выборе с помощью этого метода может проводиться сварка деталей из различных материалов. Этим методом возможна сварка во всех пространственных положениях, а также в труднодоступных местах. К отрицательным моментам относится низкий КПД работ, невысокая производительность, вредные условия. Такой род работ для получения качественного результата может проводиться только сварщиком, имеющим опыт и высокую квалификацию.

Несмотря на то, что имеется много видов электродов, для разных видов сварки применяются определенные электроды. Имеется указание на то, что перед началом сварки электроды должны быть просушены и другие нюансы этого процесса.

Ручная дуговая сварка потенциально опасна для сварщика, поэтому большое внимание уделяется требованиям безопасности.

В технологической карте указываются способы подготовки кромок деталей и способ сборки.

В качестве способа сборки чаще всего указываются прихватки.

При сварке стыковым методом для получения хорошего шва большую роль играет форма скосов деталей. В технологической карте указывают, каким рекомендуется делать скос. V-образный применяется для тонких листов, а X-образный используется для сварки более толстых деталей.

Согласно технологии электрод вместе со сварной ванной следует плавно перемещать вдоль линии соединения со скоростью, которая зависит от материала деталей. Рекомендуемая скорость указывается в технологической карте. Основной принцип заключается в том, что тонкие детали требуют большую скорость. Для толстых и массивных предпочтительнее будет более медленная.

Исходя из ширины шва и глубины проплавки, необходимо выбрать способ перемещения электрода — прямой, зигзагообразный, петлевидный. Во время выполнения сварки ручным дуговым способом значительную роль играет направление перемещения электрода. Необходимо выбрать один из трех вариантов: по оси электрода, вдоль оси валика, поперек шва.

Газовая сварка также осуществляется методом плавления. При этом используется смесь кислорода и горючего газа. К плюсам газовой сварки относится возможность сваривать цветные металлы, в том числе очень тонкие. Недостатком является сильный нагрев детали.

Видом сварки, при которой соединение происходит благодаря тому, что в зону сварки подается проволока, выполняющая роль электрода, является полуавтоматическая сварка. В ту же зону, что и электрод подается защитный газ, функцией которого является защита места сварки от окружающего негативного воздействия. Таким способом можно сваривать черные и цветные металлы. Еще одним достоинством является то, что можно сваривать тонкие детали и обладающие большой толщиной.

Этот вид сварки весьма распространен. С работой таким методом может справиться сварщик и более низкой квалификации, что делает особо востребованной технологическую карту на сварку металлоконструкций. Автоматическая сварка отличается используемым оборудованием.

Применяемые автоматы являются сложным оборудованием, поэтому в технологической карте важным является описание его настройки, которое должно обеспечивать работоспособность. Существует много видов автоматов, поэтому должны указываться рекомендуемые для сварки конкретного соединения.

TIG сварка в основном используется для сварки деталей из алюминия и сплавов, куда он входит в состав. Также она может использоваться для соединения деталей из нержавеющей стали. При этом виде сварки, как правило, используется электрод из вольфрама, что должно быть отражено в технологической карте.

Механический класс сварки

Главная особенность способов сварки, относящихся к данному классу, — механическое воздействие на металл с целью нагревания. Выделяемое тепло плавит металл, происходит его соединение. Способы, с помощью которых производят сварку — трение, взрыв, давление, ультразвук.

5.1 Трение

Суть процесса: вращение и давление оказываются на свариваемые металлические элементы. Технология сварки трением считается перспективной разработкой. В процессе могут вращаться как обе заготовки, так и одна из них, в то время как другая неподвижно закреплена.

В зависимости от особенностей технологии различают такую сварку:

Трение с перемешиванием.
Инерционная.
Колебательная.
С непрерывным приводом.
Радиальная.
Орбитальная.

Во всех случаях сила трения разогревает металл до температуры плавления, что делает возможной сварку деталей.

Основные преимущества данного способа заключаются в его высоком качестве и прочности полученной конструкции, небольшом энергопотреблении в сравнении с другими методами. Сварку таким способом можно применять для соединения металлов с разной температурой плавления. Процесс хорошо поддается автоматизации и широко используется в промышленных целях. Чаще всего такую сварку применяют при работе со стержневыми конструкциями и трубами небольшого диаметра.

5.2 Холодная

Применение этого способа сварки предполагает соединение деталей давлением. Неразъемное крепление образуется, когда элементы деформируются и вдавливаются друг в друга. Стыковка деталей становится возможна благодаря межатомным связям.

Холодную сварку делят на три категории:

шовная;
стыковая;
точечная.

Технологию применяют для соединения шин, труб или проволоки. Для получения качественного и прочного соединения холодной сваркой необходимо тщательно подготовить место стыка. Результат также зависит от степени сжатия и характера воздействия — вибрационного или статичного.

5.3 Взрывом

Детальная методика данного способа сварки до сих пор не разработана, он считается одним из самых редких.

Процесс сварки взрывом начинается с установки привариваемой заготовки над основным металлом. Затем на привариваемую часть устанавливают детонатор. В качестве взрывных веществ чаще всего используют состав гранулотола, аммонита, гексогена.

После взрыва ударная волна на большой скорости направляет подвижную деталь — она ударяется о нижнюю пластину. Давление в месте контакта значительно превосходит прочность металлов, при котором они переходят в жидкое состояние. За доли секунды происходит молекулярное соединение двух металлических деталей с общей кристаллической решеткой. То есть, прочную сварку обеспечивает синхронная пластическая деформация двух элементов. При этом диффузия происходит только в верхних слоях металла за счет низкой продолжительности процесса.

Сварку взрывом используют в промышленных целях для соединения разнородных металлов. С ее помощью изготавливают крупногабаритные заготовки и детали, в том числе биметаллические, а также наносят износостойкий слой толщиной до 45 мм на металлические заготовки.

5.4 Ультразвуковая

Ультразвуковой сваркой называют соединение деталей при помощи ультразвуковых волн. Они создают колебания, которые сближают атомы свариваемых заготовок на расстояние, позволяющее им соединиться в общую структуру. Высокое качество соединений делает ультразвуковую сварку достаточно востребованной, несмотря на высокую стоимость оборудования, в производстве электросхем маленьких размеров, соединении металлов с неметаллами. Сварку можно применять точечно, контурно или шовно.

Перед проведением ультразвукового соединения деталей не нужно предварительно очищать поверхности, что экономит время. При сварке элементов из пластмассы важную роль играет возможность контролировать температурный диапазон во избежание перегрева. Ультразвук нагревает поверхность за доли секунды, не выделяя вредные пары и газы.

Череповецкий завод металлоконструкций имеет многолетний опыт изготовления мостовых конструкций, навесов, настилов, гидротехнических сооружений и других металлоконструкций. Сварка и сборка происходит с соблюдением технологий и стандартов качества. Наши клиенты получают продукцию в оговоренный срок и по выгодным ценам.

Типовые карты

Для облегчения работы инженеров-технологов оформляются типовые технологические карты на сварочные работы — ТТК. Это документ, который полежит разработке на каждый вид работ и технологический процесс. Она дает общее представление, а к конкретной работе типовая технологическая карта на сварочные работы не привязана.

Разрабатывать ТТК на сварочные работы имеет смысл при массовом или многосерийном производстве. Выполнение сварочных работ по типовой технологической карте упрощает весь технологический процесс. Количество пунктов в карте зависит от сложности выполняемой работы. В типовой карте описываются все основные этапы сварочного процесса.

Точечная контактная сварка

Соединяемые поверхности при такой сварке находятся между двумя электродами. Под действием пресса электроды сжимают детали, после чего подается напряжение. Нагрев места сварки происходит за счет прохождения тока. От размера контактной площадки электрода полностью зависит диаметр места сварки.

От того, как расположены электроды по отношению к соединяемым деталям, контактная сварка может быть односторонней или двусторонней.

Существует много видов контактной сварки, работающих по аналогичному принципу. К ним можно отнести: стыковую сварку, шовную, конденсаторную.

Заполнение технологической карты

Заполнять все графы документа удобно, используя образец технологической карты сварки. В технологической карте должны иметься сведения о металле соединяемых деталей, их размеры, подготовительные работы, необходимые мероприятия по очистке поверхностей.

Если требуется предварительный прогрев деталей, то надо сообщить об этом. Следует указать последовательность действий для формирования шва, и какое оборудование можно применять для этого конкретного вида работ. Важную роль играют сведения о том, какое значение должен иметь ток, а также значение напряжения, полярность, скорость, с которой должен проходить процесс сварки.

Разработка технологической карты по сварке согласно образцу облегчит и ускорит этот процесс. Режим сварки будет подбираться не на основании опыта сварщика, а согласно рекомендациям, имеющимся в соответствующих нормативных документах. Внизу технологической карты должна стоять фамилия разработчика и его подпись.

Карта технологического процесса сварки — образец заполнения:

Вначале указывается объект, на котором будет осуществляться сварочный процесс. В первой графе «Способ сварки» пишется: ручная дуговая, газовая, полуавтоматическая, автоматическая или иной способ. В приведенном примере РД(111) означает «ручная дуговая», а в скобках — цифровой код этого вида сварки.

Затем следует графа, в которой должна содержаться информация о марке основного материала, из которой состоят свариваемые детали. Эти сведения можно узнать из проекта на изделие. В графу «Наименование (шифр) НТД» заносят перечень нормативных документов, которыми необходимо руководствоваться при сварочном процессе.

Затем сообщаются сведения о типе шва, его диаметре и толщине, а также о типе соединения согласно существующей нормативной документации и распространяемого на него ГОСТа. Затем имеются сведения о положении шва, виде соединения, способе сборки. Если будут использоваться прихватки для надежной фиксации свариваемых изделий, то указываются их количество, длина и высота. Для сварочных материалов должны быть обозначены марка и стандарт или ТУ, согласно которым они были изготовлены.

Важной графой является та, где имеются рекомендация по выбору применяемого оборудования, например, инвертор сварочный.

Неотъемлемой частью технологической карты являются эскизы. Отдельно показываются конструкция, конструктивные элементы шва и порядок сварки. На чертежах проставляются необходимые размеры с допусками.

В качестве параметров технологического типа на каждый валик указывается способ, которым должна быть проведена сварка, диаметр электрода, род тока и его полярность, сила тока, напряжение, скорость, с которой должен перемещаться электрод, расход газа и другая нужная информация.

Ниже находятся дополнительные параметры технологии сварки:

вид электрода, например, вольфрамовый;
флюс;
защитный газ;
способ защиты обратной стороны шва;
режим, в котором осуществляется предварительный и сопутствующий подогрев;
температура при сварке;
режим термообработки.

К дополнительным параметрам сварочного режима относятся:

ширина и толщина валика одного прохода в миллиметрах;
вылет электрода в миллиметрах;
расстояние, на котором должно находиться сопло горелки от свариваемого изделия, в миллиметрах;
амплитуда колебания в миллиметрах;
частота колебаний в мин-1;
значения параметров импульсного режима: ток импульса в амперах, длительность импульса в секундах, ток паузы в амперах, длительность паузы в секундах.

К дополнительным технологическим требованиям при сварке могут относиться:

Предварительная просушка торцов деталей при наличии на них влаги.
Требования к прихваткам. Равномерность расположения прихваток для фиксации изделий. Предварительная зачистка прихваток шлифовальным кругом.
Какими электродами должна выполняться сварка корневого шва, и их покрытие.
Шлифование абразивным кругом корневого слоя.
Какими электродами должна выполняться сварка облицовочного слоя.
Послойная зачистка каждого из слоев от шлака и брызг.
Выравнивание с помощью шлифовальной машины или напильника грубых участков облицовочного слоя.

Важной составляющей являются методы контроля полученного соединения и оборудование, применяемое для этого. При многосерийном производстве необходимо указать, какой процент изделий подлежит контролю. Внизу технологической карты должны иметься подписи работника, который разработал технологическую карту, того, кто проверил правильность ее заполнения, с кем было проведено согласование, с расшифровкой фамилий и указанием должности.

Шлаковая сварка

Такой вид соединения считается принципиально новым способом получения сварного шва. Поверхности свариваемых деталей покрываются шлаком, который нагревается до температуры, превышающей плавление проволоки и основного металла.

На начальной стадии сварка аналогична дуговому соединению под флюсом. Затем, после образования сварочной ванны из жидкого шлака, дуга прекращает свое горение. Дальнейшее расплавление кромок детали осуществляется за счет тепла, которое выделяется при протекании тока. Особенностью этого вида сварки металла является высокая производительность процесса и качество сварочного шва.

Сварка трубопроводов и стальных труб

Трубопроводы относятся к конструкциям повышенной сложности, поэтому к их сварке предъявляются повышенные требования. Это находит отражение в технологической карте сварки трубопроводов, а также в технологической карте на сварку стальных труб.

Технологическая карта сварки трубопроводов — образец:

Операционно-технологическая карта сварки трубопроводов содержит:

Шифр карты.
Объект строительства.
Наименования и обозначение нормативных документов.
Тип трубопровода.
Стыкуемые элементы, например, труба с трубой, труба с фланцем.
Характеристика труб: марка материала, диаметр, толщина стенок, класс прочности.
Режимы сварки корневого и облицовочного слоев: величина тока, полярность.
Сварочные материалы.
Необходимость предварительного подогрева.

На рисунке технологической карты на сварку трубопроводов показывается эскиз с необходимыми размерами.

Внизу технологической карты на сварку трубопроводов имеется раздел с дополнительными требованиями и рекомендациями.

Общая информация

Что такое сварка? Каковы основы сварки? Эти вопросы задаю многие начинающие умельцы. По сути своей, сварка — это процесс соединения разных металлов. Соединение (его также называют швом) формируется на межатомном уровне с помощью нагрева или механической деформации.

Теория сварки металлов очень обширна и невозможно в рамках одной статьи описать все нюансы. Также как невозможно описать все способы сварки металлов, поскольку на данный момент способов около сотни. Но мы постараемся кратко классифицировать методы сварки, чтобы новички не запутались.

Итак, на данный момент возможна термическая, термомеханическая и полностью механическая сварка деталей из металла или других материалов (например, пластика или стекла). При выборе способа сварки учитывается каждый нюанс: толщина деталей, их состав, условия работы и прочее. От этого зависит технология сварки металла.

Термическая сварка — это процесс соединения деталей только с помощью высоких температур. Металл плавится, образуется надежное сварное соединение. К термическим методам относится, например, дуговая и газовая сварка (о них мы поговорим позже).

Термомеханическая сварка — это процесс соединения деталей с помощью высоких температур и механического воздействия, например, давления. К такому типу принадлежит контактная сварка. Деталь нагревается не так сильно, как в случае обычной термической сварки, а для формирования шва используется механическая нагрузка, а не плавление металла как такового.

Механическая сварка — процесс соединения деталей без применения высоких температур и вообще тепловой энергии. Здесь ключевой элемент — механическое воздействие. К такому типу относится холодная сварка, ультразвуковая сварка или соединение деталей трением.

Также существует классификация способов сварки по техническим признакам. Используя такую классификацию можно довольно кратко описать все имеющиеся типы сварки. Они делятся на:

Сварку в защитной среде (для защиты может использоваться флюс, инертный газ, активный газ, вакуум, защита может быть комбинированной и состоять из нескольких материалов сразу).
Сварку прерывистую и непрерывную.
Сварку ручную, механизированную, полуавтоматическую, автоматическую, роботизированную.

Если вы ранее не сталкивались со сваркой и все перечисленное выше кажется чем-то запутанным и непонятным, то не беспокойтесь. Далее мы расскажем, какие самые популярные методы сварки используются в домашних и промышленных условиях.

Вам будем дана характеристика основных видов сварки и некоторые особенности, которые нужно учесть. Кстати, многим видам сварки мы посвящали отдельные статьи, которые вы можете прочесть, открыв рубрику «Виды и способы сварки» на нашем сайте.

Контрольное сварное соединение

При массовом или многосерийном производстве выполняют соединение, называемое контрольным. Оно может быть вырезано из числа имеющихся соединений или выполнено отдельно из материалов, идентичных основному. Такие соединения легче подвергать контролю и делать на основании этого соответствующие выводы.

Карта технологического процесса сварки контрольного сварного соединения выглядит следующим образом:

На ней должен быть указан основной материал, способ сварки, положение шва, вид соединения, применяемое сварочное оборудование. Указываются технологические параметры сварки: диаметр электрода или проволоки, сила тока, напряжение, время, необходимое для процесса, расход электродов. Сообщается, каким методом должен осуществляться контроль сварных изделий, например, визуальный или радиографический.

Контрольное соединение может подвергаться разрушающим методам контроля, что недопустимо при контроле основных соединений.

Способы соединения дугой

Электродуговая сварка осуществляется тремя способами:

Ручным методом. В этом случае все этапы соединения выполняются вручную, с применением простой электродуговой сварки.
Более производительной является сварка металла полуавтоматом. При таком способе сварной шов делается вручную, а присадочная проволока подается в автоматическом режиме.
Автоматическая сварка производится под наблюдением оператора, а вся работа делается сварочным станком.

Контроль

Контроль кромок и готового соединения осуществляется силами службы технического контроля. Для контроля могут применяться различные методы, которые выявляют наличие дефектов — допускаемых или подлежащих исправлению. При невозможности исправления полученное соединение отправляют в брак.

Имеется много видов способов контроля. Одним из самых распространенных является ультразвуковой. Технологическая карта ультразвукового контроля сварных соединений:

В технологической карте УЗК сварных швов указываются такие сведения, как параметры контроля, применяемый дефектоскоп и подготовка к контролю.

Методы и технологии сварки

Помимо вышеуказанных традиционных способов бывают другие методы, позволяющие соединить уникальные металлы. Они обладают выраженными свойствами, из-за которых привычные способы не подходят для их соединения.

Одним из таких методов является лазерная сварка, которая выполняется при помощи полуавтоматического или автоматического оборудования. Данный способ подразумевает подачу тепла строго в одну точку для соединения очень мелких деталей.

ВНИМАНИЕ: Чтобы сварить несколько деталей сразу, рекомендуется использовать призму, с помощью которой можно расщепить лазер и направить в разные стороны.

Ручная дуговая сварка с применением неплавящихся электродов

Способ ручной дуговой сварки разных металлов с применением неплавящихся электродов — один из самых популярных методов как среди домашних умельцев, так и среди профессионалов своего дела. Ручная дуговая сварка — это вообще один из древнейших способов сварки. Благодаря большому выбору сварочных аппаратов для дуговой сварки такой метод стал доступен широкому кругу сварщиков.

Электрод — это стержень, выполняющий роль проводника тока. Он может быть изготовлен из различных материалов и иметь специальное покрытие.

Технология дуговой сварки неплавящимся электродом крайне проста: детали подгоняют друг к другу, затем электродом постукивают или чиркают о поверхность металла, зажигая сварочную дугу. В качестве основного оборудования используют сварочные инверторы.

Для сварки инвертором выбирают неплавящиеся электроды, сделанные из угля, вольфрама или графита. Во время сварки электрод нагревается до высокой температуры, плавя металл и образуя сварочную ванну, в которой как раз и формируется шов. Такой метод используют для сварки цветных металлов.