Ремонтная сварка стальных изделий

Для ремонта стальных изделий применяют разнообразные способы сварки, важнейшие из которых дуговая ручная, электрошлаковая, автоматическая и механизированная в углекислом газе и под флюсом, ацетилено-кислородная.

Наиболее распространенными ремонтно-сварочными работами являются: заварка трещин и вварка заплат в стенки сосудов, котлов и различных стальных конструкций, сварка поломанных деталей машин (коленчатых валов, спиц шкивов и маховиков и др.), элементов строительных и подъемно-транспортных машин и т.д.

Способ ремонта сваркой определяется в каждом конкретном случае с учетом технологического признака ремонтируемой детали и вида дефекта. Главные условия при выборе способа сварки — высокая производительность процесса и выполнение требований технических условий на ремонт.

Трещины в стенках котлов, сосудов, резервуаров и тому подобных емкостях предварительно подготовляют к заварке. Концы трещин засверливают на 2/3 толщины металла сверлом диаметром 4— 6 мм и вырубают на всю глубину засверловки; после этого трещину заваривают. Во всех случаях, если это возможно, заваренную трещину необходимо проварить с противоположной стороны, предварительно вырубив подтеки и шлак.

Кромки трещин разделывают механическими способами (фрезерованием, строганием, рубкой пневматическим или ручным зубилом, проточкой на станках) и способами разделительной и поверхностной резки (кислородной, воздушно-дуговой, дуговой плазменной, электрической дугой). Наиболее удобна кислородно-газовая резка, выполняемая обычно резаками типа РР-53, «Пламя», РВП и др.

Для вварки заплат поврежденное место вырезают газовым резаком, придавая отверстию форму круга, овала или прямоугольника с закругленными углами. По кромке выреза снимают фаски с раскрытием их в удобную для сварки сторону. Заплату-вставку вырезают точно по контуру подготовленного отверстия с фасками по кромкам. Вставке придают слегка выпуклую форму для компенсации усадки наплавленного металла.

При ремонте сосудов со стенками толщиной менее 8—10 мм заплата может со стенкой образовать нахлесточное соединение. В этом случае заплату вырезают с таким расчетом, чтобы нахлестка была не менее пятикратной толщины листа. Заплата по периметру должна обвариваться угловым швом с двух сторон.

Для ремонта плоских деталей используют следующие способы наплавки: электродуговой под флюсом порошковыми проволоками, лентами, трубчатыми электродами, электрошлаковой. При ремонте сваркой цилиндрических деталей целесообразна наплавка автоматическая под флюсом, в углекислом газе, в водяном паре и электро-импульсным способом. Детали сложной формы ремонтируют преимущественно ручной наплавкой (для обеспечения необходимого визуального наблюдения за дугой) Из механизированных способов в этом случае наиболее приемлема сварка порошковой проволокой с внутренней защитой, в защитных газах.

Для ремонтной сварки применяют электроды, выпускаемые для сварки углеродистых сталей. Как правило, этими же электродами ремонтируют детали строительных машин из углеродистых и низколегированных сталей. Так, например, для восстановления деталей из стали 110Г13Л используют электроды марок ОМГ, ОМГ-Н и др.

Ремонтные работы можно осуществлять и стандартным сварочным оборудованием. Для сварки на переменном токе наиболее удобны трансформаторы СТЭ-24 и СТЭ-34 с отдельной дроссельной катушкой. Можно применять также трансформаторы ТС-300, ТС-500, ТСК-300, ТСК-500 и СТН-500. При ремонте деталей из легированных сталей, а также при использовании электродов с покрытиями типа Ф сварку ведут с помощью полупроводниковых сварочных выпрямителей ВСС-300 и ВСС-500 или сварочных преобразователей ПС-300, ПС-500; ПСО-500, ПСО-800 и др. Для сварки тяжелых изделий пользуются сварочными многопостовыми преобразователями ВСКМ-1000 и ПСМ-1000.

Изделия большой толщины (50 мм и более) и жесткости из стали с содержанием углерода более 0,23 % сваривают, как правило, с общим или местным подогревом до 200—450 °С. Подогрев может быть индукционным (пальцевыми нагревателями), осуществляться в электропечах, или многоплазменными горелками при толщинах до 8—10 мм.

При ремонте сваркой различных изделий необходимо предупреждать появление новых трещин от усадочных напряжений, создавая облегчающие усадку металла условия. Например, при заварке лопнувшей спицы стального шкива следует в разделанную трещину вбить стальной клин для разведения трещины на 2—3 мм. При заварке трещины клин проваривается, а его выступающая часть срезается заподлицо со спицей. Разводку трещины перед заваркой можно выполнить нагревом соседних спиц и частей обода жаровней, горелками и т.п. Можно разводить трещины домкратом, который после заварки убирают.

Уменьшения внутренних напряжений и коробления при ремонтной сварке стальных изделий большой толщины и жесткости достигают:

• накладывая многослойные швы «каскадом» или «горкой» при их наклонном или вертикальном расположении;
• применяя двустороннюю разделку кромок (особенно при вертикальном положении шва) и сварку «горкой» одновременно двумя дугами одинаковой мощности;
• выполняя сварку за один тепловой цикл;
• используя послойную проковку (чеканку) металла шва.

Малышев Б.Д. Сварка и резка в промышленном строительстве, т.2. -М. 1989