GOST 30482-97
GOST 30482–97 Soudage sous laitier des aciers. Exigences de processus
GOST 30482–97
Groupe B05
NORME INTER-ÉTATS
SOUDAGE DE L'ACIER ELECTROSLAG
Exigences de processus
Soudage sous laitier des aciers. Exigences pour le processus technologique
ISS 25.160.10
OKSTU 0072
Date de lancement 2002-01-01
Avant-propos
1 DÉVELOPPÉ par l'Institut de soudage électrique.
INTRODUIT par le Comité d'État de l'Ukraine pour la normalisation, la métrologie et la certification
2 ADOPTÉ par le Conseil inter-États pour la normalisation, la métrologie et la certification (procès-verbal N 11 du 23.04.97)
A voté pour accepter :
| Nom d'état | Nom de l'organisme national de normalisation |
| La République d'Azerbaïdjan | Azgosstandart |
| République d'Arménie | Norme d'état d'armement |
| la République de Biélorussie | Norme d'État de la République du Bélarus |
| République du Kirghizistan | Kirghizistan |
| La République de Moldavie | Moldaviestandard |
| Fédération Russe | Gosstandart de Russie |
| La République du Tadjikistan | Norme de l'État tadjik |
| Turkménistan | Inspection d'État principale "Turkmenstandartlary" |
| La République d'Ouzbékistan | Uzgosstandart |
| Ukraine | Norme d'État de l'Ukraine |
3 Par résolution du Comité d'État de la Fédération de Russie pour la normalisation et la métrologie du 22 janvier 2001 N 26-st, la norme interétatique
4 INTRODUIT POUR LA PREMIÈRE FOIS
1 domaine d'utilisation
Cette norme établit les exigences pour le procédé technologique de soudage sous laitier électroconducteur (ci-après dénommé ESW) avec un fil-électrode ou un embout consommable en aciers au carbone et faiblement alliés avec une teneur en éléments d'alliage ne dépassant pas 2,5%.
La présente norme ne s'applique pas au soudage sous laitier électroconducteur avec électrode plaque.
2 Références normatives
Cette norme utilise des références aux normes suivantes :
GOST 12.1.005−88 Système de normes de sécurité du travail. Exigences sanitaires et hygiéniques générales pour l'air de la zone de travail
GOST 12.4.028−76 Système de normes de sécurité au travail. Respirateurs ShB-1 "Pétale". Caractéristiques
GOST
GOST 380−94* Acier au carbone de qualité ordinaire. Timbres
________________
* Sur le territoire de la Fédération de Russie,
GOST 859−78* Cuivre. Timbres
________________
* Sur le territoire de la Fédération de Russie,
GOST 977–88 Pièces moulées en acier. Spécifications générales
GOST 1050−88 Barres laminées, calibrées, avec une finition de surface spéciale en acier de construction au carbone de qualité. Spécifications générales
GOST 1577−93 Produits laminés en tôles épaisses et en larges bandes en acier de construction de haute qualité. Caractéristiques
GOST 2226-88 (ISO 6590-1-83, ISO 7023-83) Sacs en papier. Caractéristiques
GOST 2246−70 Fil à souder en acier. Caractéristiques
GOST 2789−73 Rugosité de surface. Paramètres, caractéristiques et désignations
GOST 3242−79 Joints soudés. Méthodes de contrôle qualité
GOST 4543−71 Produits laminés en acier de construction allié. Caractéristiques
GOST 5520−79 Tôle laminée en acier au carbone, faiblement allié et allié pour chaudières et récipients sous pression. Caractéristiques
GOST 5632−72 Aciers fortement alliés et alliages résistants à la corrosion, résistants à la chaleur et résistants à la chaleur. Timbres
GOST 7566−94 Produits en acier. Réception, marquage, emballage, transport et stockage
GOST 9087−81 Flux de soudage fondus. Caractéristiques
GOST 14637−89 (ISO 4995−78) Tôle d'acier au carbone de qualité ordinaire. Caractéristiques
GOST 14792−80 Pièces et ébauches découpées par coupage à l'oxygène et au plasma. Précision, qualité de surface de coupe
GOST 15164−78 Soudage sous laitier électrolytique. Les connexions sont soudées. Principaux types, éléments structurels et dimensions
GOST 19281-89 (ISO 4950-2-81, ISO 4950-3-81, ISO 4951-79, ISO 4995-78, ISO 4996-78, ISO 5952-83) Acier laminé à haute résistance. Spécifications générales
GOST 19903−74 Tôles laminées à chaud. Assortiment
GOST 24297−87 Contrôle d'entrée des produits. Points clés
GOST 25054−81 Pièces forgées en aciers et alliages résistants à la corrosion. Spécifications générales
GOST 26131−84 Pièces forgées en alliages résistants à la chaleur et résistants à la chaleur. Spécifications générales
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes suivants s'appliquent avec leurs définitions respectives :
3.1 poche d'entrée: Un dispositif pour assurer le démarrage du processus de soudage avec ESW.
3.2 bandes de sortie: Dispositif assurant la sortie du bain de laitier à la fin de la soudure ESW.
3.3 embout consommable fond simultanément avec le fil pendant l'ESW.
3.4 poche poche: dispositif qui retient le flux pour assurer que la poche ne brûle pas au début de l'ESW du joint annulaire.
3.5 soudage avec vibrations d'électrode: Soudage avec mouvements alternatifs de l'électrode dans l'interstice le long de l'épaisseur de la soudure.
3.6 dépassement à sec de l'électrode: longueur de l'électrode depuis l'extrémité inférieure de l'embout conducteur de courant jusqu'au miroir du bain de laitier.
3.7 dispositif de formage: dispositif assurant la formation de la surface extérieure de la soudure et empêchant le laitier fondu et le métal de s'écouler pendant l'ESW.
3.8 bain de laitier: volume de flux fondu pendant l'ESW, limité par les bords soudés des pièces et des dispositifs de formage.
4 Désignations
Les désignations suivantes sont utilisées dans cette norme : - épaisseur des parois du métal soudé des pièces, mm;
- espace soudé estimé entre les bords soudés des pièces, mm
- la largeur de l'espace à souder entre les pièces, mm;
— longueur de couture, mm ;
vitesse d'alimentation du fil d'électrode, m/h ;
— vitesse de soudage, m/h ;
est la tension du courant de soudage sur les fils d'électrode, V ;
- intensité du courant de soudage, A ;
— profondeur du bain de laitier, mm ;
— bâton sec hors de l'électrode, mm ;
— nombre de fils d'électrode, pcs. ;
— distance entre les électrodes, mm ;
est la section transversale totale des fils d'électrode,
;
- la zone de l'espace à souder,
;
est la vitesse des oscillations transversales de l'électrode, m/h ;
— distance entre électrodes adjacentes au moment où elles se trouvent dans des positions extrêmes opposées lors des oscillations, mm ;
- la plus petite distance entre le fil électrode et le bord de la pièce lors de ses mouvements oscillatoires, mm;
- la durée d'arrêt des fils électrodes au niveau des dispositifs de formage, s ;
est la section transversale de l'embout de fusion,
;
— largeur de l'embouchure de fusion, mm ;
— épaisseur de la plaque de l'embout de fusion, mm ;
— volume de flux, cm
.
5 Exigences
5.1 Exigences pour les consommables de soudage principaux et auxiliaires
ESW est utilisé pour le soudage des aciers :
- nuances d'acier au carbone de qualité ordinaire St3 et St5 selon
- qualités structurelles en carbone de haute qualité 20, 25, 30 selon
- nuances structurelles alliées 09G2S, 16GS selon
Les aciers sont utilisés sous forme d'ébauches à partir de pièces forgées et coulées en plaques épaisses.
Les produits laminés en tôle sont fournis avec une épaisseur maximale de 160 mm conformément aux
Les pièces forgées doivent être conformes à
Les pièces moulées doivent être conformes à
Les pièces forgées et coulées peuvent être livrées au client conformément à d'autres documents réglementaires convenus.
Les aciers ESHS sont fabriqués avec un fil d'électrode d'un diamètre de 3 mm conformément à
Avant d'utiliser l'ESW dans le processus technologique, le fil de la bobine, s'il a une étiquette d'usine et un numéro de lot, doit être rembobiné sur une bobine et, si nécessaire, le fil doit être nettoyé du film technologique, et après l'enroulement, insérez l'extrémité du fil dans le trou sur le côté de la bobine et pliez.
Il est strictement interdit d'enrouler l'extrémité du fil sur la bobine sous les spires afin d'éviter le déroulement.
Si nécessaire, il est permis de connecter les extrémités du fil par soudage bout à bout. Le joint doit être soigneusement nettoyé au diamètre nominal du fil et marqué avec de la peinture blanche pour contrôler le passage du joint dans l'embout buccal.
Le flux doit être séché dans une étuve pendant 3 à 4 heures à la température spécifiée dans le RD pour un grade de flux spécifique.
Le transport du flux de l'entrepôt à l'atelier et dans tout l'atelier doit être effectué uniquement dans des conteneurs fermés.
Pour ESW, les flux fondus AN-8, AN-22 sont utilisés conformément à
L'argile est utilisée pour sceller les espaces entre les dispositifs de formage et les bords soudés des pièces.
Il est strictement interdit d'utiliser de l'amiante humide pour le scellement, car il s'agit d'un matériau cancérigène.
Pour refroidir les appareils qui forment la surface extérieure de la couture, l'eau est utilisée à partir du système d'alimentation en eau de l'atelier avec un cycle d'utilisation de l'eau fermé.
5.2 Exigences pour la préparation des pièces à souder et des consommables de soudage
Les matériaux fournis sont soumis à un contrôle entrant conformément aux exigences de
Avant d'être mis en production, les tôles laminées, les ébauches forgées et coulées doivent être nettoyées de toute contamination accidentelle et de l'humidité.
La taille des flans de tôle est déterminée en tenant compte de l'écart calculé conformément à
Les ébauches en tôle d'acier au carbone et en acier faiblement allié sont découpées par oxycoupage mécanisé.
La rugosité admissible de la surface de coupe et les écarts maximaux de la coupe par rapport à la perpendicularité pour les tôles d'acier jusqu'à 100 mm d'épaisseur doivent être conformes aux exigences pour les pièces de la 2e classe de précision selon
La préparation des bords à la place du soudage des ébauches coulées et forgées d'une épaisseur de 200 mm ou plus est réalisée par découpe sur des machines à travailler les métaux.
La préparation des bords des pièces à souder à partir d'aciers moyennement alliés est réalisée par découpe sur des machines à travailler les métaux.
Sur les billettes coulées, les gains ne doivent pas se situer aux points de soudure.
Dans les ébauches coulées et forgées, la surface pour former des bandes est réalisée en coupant avec une rugosité de surface 125 microns conformément à
Dans les ébauches laminées, la surface sous les lattes est nettoyée du tartre et des bavures par meulage avec une meule émeri portable.
Les bords des coutures circonférentielles sont réalisés par découpe de métal par oxycoupage.
Pour le contrôle par ultrasons d'un joint soudé, la surface de la pièce adjacente à la soudure sur une largeur égale à 1,5 de l'épaisseur du métal à souder est traitée avec une rugosité 1,6 µm selon
Lors de la formation de la surface de la couture avec des revêtements en cuivre refroidis à l'eau fixes ou réglables, la surface sous eux ne peut pas être traitée.
La forme des arêtes de coupe dans les lieux de soudage et ses paramètres géométriques conformément à
Pour compenser la déformation des pièces à souder et maintenir un jeu de soudage donné pendant le processus de soudage, ce dernier doit avoir la forme d'un coin s'étendant vers le haut.
Les dimensions de l'espace entre les pièces à souder doivent correspondre à celles indiquées dans le tableau 1.
Tableau 1
En millimètres
| Épaisseur de métal soudé | La taille de l'écart entre les bords au point de soudure | |||
| au fond de la brèche | en haut de l'espace sur la longueur de la soudure | |||
| 300−1000 | 1001−3000 | 3001−5000 | ||
| 30−80 | 28 | trente | 33 | 40 |
| 81−160 | trente | 33 | 36 | 49 |
| 161−240 | 31 | 35 | 38 | cinquante |
| 241−350 | 32 | 37 | 40 | 51 |
| 351−450 | 32 | 39 | 42 | 52 |
| Remarque - Les dimensions de l'espace doivent être maintenues avec une précision de ± 0,5 mm. | ||||
La fixation des pièces à souder lors de l'assemblage est réalisée avec des équerres et (ou) des bandes.
La conception et les dimensions des supports doivent correspondre à celles illustrées à la figure 1. Les supports doivent être en tôle d'une épaisseur de 30 à 50 mm.
Figure 1 - Conception et dimensions des supports pour la fixation des pièces pendant l'ESW
Figure 1 - Conception et dimensions des supports pour la fixation des pièces pendant l'ESW
La distance entre les supports est réglée sur 500-800 mm le long de l'espace soudé entre les pièces.
Les agrafes et les bandes sont soudées avec des soudures d'angle unilatérales. Les coutures ne doivent pas être situées à moins de 80 mm des bords des pièces.
Les dimensions des bandes de soudure et des supports dépendent de l'épaisseur et du poids des pièces à souder et, s'il est nécessaire de transporter la structure assemblée, elles doivent être calculées avec les coutures pour la résistance.
Pour démarrer le processus d'électroslag, une poche d'entrée est installée à partir d'une extrémité de l'espace à souder. Pour retirer la cavité de retrait de l'autre extrémité de l'espace, des bandes de sortie sont installées (Figure 2).
Figure 2 - Schéma de l'ESW de l'espace soudé direct entre les pièces
1 - ébauches soudées ; 2 - poche d'entrée; 3 - bandes de sortie; 4 - pattes de fixation
Figure 2 - Schéma de l'ESW de l'espace soudé direct entre les pièces
Le soudage de la poche d'entrée, des lamelles de sortie, des équerres et des lamelles d'assemblage sur des aciers susceptibles de durcir s'effectue avec chauffage des points de soudure jusqu'à 200°C. Pour éviter la fissuration à froid des pièces en aciers équivalents au carbone 
où ,
,
,
,
,
,
,
,
- teneur massique en pourcentage des éléments chimiques correspondants.
Les modes de chauffage de l'acier en fonction de l'équivalent carbone doivent correspondre à ceux indiqués dans le tableau 2.
Tableau 2
| Équivalent carbone | Nuance d'acier à souder (exemple) | Épaisseur des ébauches au point de soudure, mm | Température, °C | ||
| préchauffage des bords, au moins | joint soudé avant de placer dans le four après soudage, pas moins de | fours au moment de la plantation | |||
| Pas plus de 0,5 | St3, 20, 09G2S, 15K, 20K, 25, 15L | 30−450 | Sans chauffage | Sans limites | Sans limites |
| 08GDNFL, 16GNMA | 451−1000 | 100 | 100 | 150−450 | |
| 0,51−0,60 | St5, 35, 30GSL | 30−250 | 100 | 100 | 150 |
| 12HM, 20H2MA | 251−1000 | 150 | 150 | 150−450 | |
| 0,61−0,70 | 45, 20HNMF, 25H2GNMT, 35HM | 200−1000 | 200 | 200 | 100−450 |
| 0,71−11 | 34XMTA, 25XNZMFA |
| 250 | 250 | 300−450 |
| Remarques 1 Les aciers 20Kh2MA, 16GNMA, 20KhNMF, 25Kh2GNMT sont inclus dans les groupes correspondants du tableau en fonction de l'expérience pratique de leur soudage. 2 Les aciers St5, St35 peuvent être soudés sans chauffage lorsque l'épaisseur de la pièce au point de soudage ne dépasse pas 100 mm. | |||||
L'assemblage des interstices annulaires à souder s'effectue à l'aide de bandes d'assemblage de centrage et d'entretoises qui fixent la valeur de l'interstice souhaité. Pour démarrer l'ESW, une poche et une poche de poche sont installées dans l'interstice (Figure 3) selon les marquages.
Figure 3 - Schéma de l'ESW de l'espace annulaire à souder entre les pièces
Figure 3 - Schéma de l'ESW de l'espace annulaire à souder entre les pièces
Au point I (bas de la poche), la taille de l'écart doit être minimale ( ).
Au point II de l'intersection du rayon perpendiculaire à la ligne AB avec la circonférence extérieure des bords des pièces à souder, la taille de l'espace doit être maximale ( ). La ligne AB est tracée par le point d'intersection de la ligne de joint de la soudure circonférentielle avec la circonférence extérieure des bords des pièces à souder et leur centre.
Au point /// la taille de l'écart doit être 
Les dimensions de l'espace entre les bords des ébauches de bagues soudées doivent correspondre à celles indiquées dans le tableau 3.
Tableau 3
En millimètres
| Épaisseur de métal soudé | Dégagement minimum au point / | Écart maximal au point // à la longueur de la soudure | ||
| 350−1200 | 1201−2200 | 2201−3200 | ||
| 30−50 | 25 | 29 | trente | 32 |
| 51−100 | 28 | 32 | 33 | 35 |
| 101−150 | trente | 34 | 35 | 37 |
| 151−200 | 32 | 35 | 36 | 38 |
| 201−250 | 33 | 37 | 38 | 40 |
| 251-300 | 34 | 38 | 39 | 41 |
| 301−450 | 36 | 41 | 42 | 44 |
La poche d'entrée et la poche de poche sont en tôle d'acier de 30 à 40 mm d'épaisseur. Le long de la circonférence extérieure de l'espace annulaire à souder, les bandes d'assemblage sont soudées aux pièces à une distance de 500 à 600 mm les unes des autres, tandis que les coutures ne doivent pas atteindre les bords soudés des pièces de 80 mm.
L'excédent d'un bord sur l'autre ne doit pas dépasser 1 mm.
La forme de l'embouchure de fusion est déterminée par la configuration de l'espace soudé entre les ébauches. L'embout de fusion est un ensemble de plaques ou de tiges en acier équipées de canaux de guidage d'un diamètre de 4,5 à 5 mm pour l'alimentation d'un fil électrode d'un diamètre de 3 mm. Les canaux de guidage peuvent avoir la forme d'une spirale enroulée à partir d'un fil de soudure. La longueur de l'embout buccal est déterminée par la longueur de l'espace à souder entre les ébauches, en tenant compte des longueurs de la poche d'entrée, des barres de sortie et de la conception du support d'embout buccal. Sur la longueur de l'embout buccal du côté des bords des pièces à une distance de 200 à 250 mm, des isolateurs sont fixés pour empêcher le court-circuit du courant électrique au corps du produit pendant l'ESW.
Les isolants sont fabriqués à partir de fibre de verre et de verre liquide ou d'un mélange de spath fluor et de verre liquide déterminé par la formule (2). Valeur reçue
sont arrondis à un nombre entier et à nouveau substitués dans la formule (2), en spécifiant la valeur
.
L'épaisseur de la plaque de l'embout de fusion est choisie en fonction de la distance entre les fils d'électrode selon le tableau 4.
Tableau 4
En millimètres
| Distance entre les électrodes dans l'embout buccal | Épaisseur de la plaque de l'embout buccal |
| 50−110 | 4−6 |
| 90−120 | 8−10 |
Lors de l'installation d'un embout consommable dans l'espace à souder, son extrémité inférieure doit être à une distance de 40 à 50 mm du bas de la poche d'entrée. Les canaux extrêmes de l'embout buccal doivent être parallèles aux bords des ébauches et à une distance de 15 à 17 mm de leur surface.
5.3 Exigences relatives au procédé de soudage
Les ESW sont réalisées avec un écart admissible jusqu'à ± 15 ° par rapport à la position verticale de l'espace soudé avec formation forcée d'une couture et utilisation de courant alternatif ou continu. Toute la couture doit être réalisée sans arrêts aléatoires (forcés).
Un fil-électrode est utilisé pour souder des joints droits et circonférentiels avec une épaisseur de métal soudé de 30 à 450 mm.
Un embout consommable est utilisé pour souder des joints droits et courbes avec une épaisseur de métal soudé de 30 à 3000 mm.
5.3.1 Exigences relatives à la composition et à la séquence des opérations technologiques de l'ESW
5.3.1.1 Soudage à la molette avec fils-électrodes
Avant de commencer à souder :
- installer la machine à souder sur l'espace à souder ;
- définir la portée d'électrode requise en modifiant la position des dispositifs de formage ;
- vérifier la précision du mouvement des dispositifs de formage par rapport à l'espace à souder ;
- régler l'appareil sur le plan de déplacement des électrodes requis au milieu de la longueur de l'espace et régler l'amplitude des oscillations des électrodes ;
— déplacer l'appareil dans une poche de manière à ce que les électrodes soient à une distance de 110 à 120 mm du fond de la poche, installer et presser les dispositifs de formage sur les pièces à usiner ;
- enduire les dispositifs de formage de l'extérieur avec de l'argile le long du contour de contact avec la surface des pièces à souder et laisser entrer de l'eau pour le refroidissement ;
- au fond de la poche, couler une couche de copeaux ou grains métalliques de 10-12 mm d'épaisseur, puis une couche de fondant de 10-15 mm d'épaisseur ;
- mettre la machine à souder en état de fonctionnement.
Le soudage commence lorsque la vitesse d'alimentation du fil d'électrode est de 200−250 m/h. Après l'apparition de l'arc, la vitesse d'alimentation du fil doit être réduite à (150 ± 50) m/h et dans les 3 à 4 minutes, un bain de laitier doit être créé dans l'espace de la profondeur requise et un processus de soudage sous laitier électrostatique stable doit être assuré. Lorsque le miroir du bain de laitier approche de la coupe supérieure des dispositifs de formage, il est nécessaire d'activer le mécanisme de mouvement vertical.
Il est nécessaire de comparer la vitesse de déplacement de la machine à souder avec la vitesse des pièces à souder.
Lors de l'ESW, il est nécessaire de s'assurer de l'étanchéité du bain de laitier.
Après la fin du processus ESW, les électrodes sont retirées du bain de laitier et, après 2 à 3 min, les dispositifs de formage sont retirés et l'alimentation en eau est arrêtée pour les refroidir.
5.3.1.2 Soudage des cordons circonférentiels avec des fils-électrodes
Avant de souder le produit, le fond de la poche doit être positionné horizontalement et la machine à souder doit être installée sur l'espace à souder. Il est nécessaire de déterminer la position des embouchures et la distance requise entre les électrodes, l'amplitude des oscillations des électrodes, la position des fins de course, l'ajustement du dispositif de formage.
Les espaces entre les bords des pièces, la poche, la poche et le dispositif de formage sont compactés (recouverts) d'argile. Entre la poche et la poche s'endort une couche de flux.
Si nécessaire, effectuez un préchauffage du produit avec une flamme de gaz dans la zone de début de soudage.
Au fond de la poche sous les électrodes, on verse de la poudre de fer ou de petits copeaux, puis une couche de flux de 20 à 30 mm d'épaisseur.
Le soudage commence avec un fil d'électrode de l'embout buccal supérieur. Les fils d'électrode du milieu et du bas sont allumés après la formation du bain de laitier.
Le soudage de la section initiale de la couture et le soudage de la poche sont effectués jusqu'à ce que le niveau de métal en fusion dans la piscine atteigne le diamètre horizontal en élevant la machine à souder sans faire tourner le produit. L'extrémité de la poche est soudée avec l'appareil à l'arrêt et le produit en rotation.
Le soudage commence lorsque la vitesse d'alimentation du fil d'électrode est de 200−250 m/h. Après l'apparition de l'arc, la vitesse de dévidage du fil est réduite à (110 ± 10) m/h. Au fur et à mesure que le flux fond, de nouvelles portions du flux sont versées dans l'espace pour obtenir la profondeur requise du bain de laitier.
Après la formation du bain de laitier, l'alimentation des fils d'électrode médian et inférieur est mise en marche séquentiellement.
Avec une diminution du stick-out sec des fils d'électrode à 70 mm, il est stabilisé en soulevant la machine à souder. Avec une augmentation de la distance entre l'embout buccal et la paroi inclinée de la poche horizontalement jusqu'à 20 mm, les oscillations des électrodes sont activées avec une augmentation constante de leur amplitude. Sens dans ce cas, il devrait être de 15-18 mm. Simultanément à une augmentation de l'amplitude des oscillations, les embouchures s'écartent.
Lorsqu'il reste 20 à 30 mm entre le niveau du bain de laitier et la partie supérieure de la poche, la partie avant du dispositif de formage est installée et pressée contre les bords soudés de sorte que sa coupe supérieure s'élève au-dessus du haut de la poche de 45 à 50 mm. L'espace entre le dispositif de formage et le produit est scellé (recouvert) d'argile.
Après avoir soulevé la partie supérieure du dispositif de formage de (55 ± 5) mm au-dessus du diamètre horizontal, le levage supplémentaire du dispositif est arrêté et le produit est mis en rotation.
Lors du soudage d'un espace annulaire, il est nécessaire de vérifier périodiquement la position des électrodes dans l'espace, le mode de soudage, l'approche des électrodes par rapport au dispositif de formage, la profondeur du bain de laitier et l'étanchéité du dispositif de formage. La température de l'eau de refroidissement ne doit pas dépasser 60 °C à la sortie du dispositif de formage.
Après avoir tourné le produit de 0,3 à 0,4 tour pendant le processus de soudage, la section initiale de la couture est découpée par découpe au gaz selon un gabarit avec une largeur d'espace de 28 à 32 mm.
Avant de fermer la couture (Figure 4, a ), la section initiale est chauffée avec des brûleurs à gaz avec le levage de l'appareil pour fermer la couture et se termine lorsque le bain de laitier touche le début de la fermeture de la couture (Figure 4, b ).
Figure 4 - Schéma de soudage de la fermeture du joint annulaire
Figure 4 - Schéma de soudage de la fermeture du joint annulaire
La rotation du produit est arrêtée et l'appareil est mis en marche lorsque la partie droite du début de la couture prend une position verticale (Figure 4, a ).
Lors du levage de l'appareil au début de la couture, la distance entre les électrodes lorsqu'elles s'arrêtent et le dispositif de formage est contrôlée. Immédiatement avant que le niveau du bain de laitier n'approche du début de la soudure, la partie interne du dispositif de formage est surélevée le long du début de la soudure de 50 à 60 mm et la vitesse d'alimentation de l'électrode est progressivement réduite de (30 ± 10) m /h sans modifier la tension de soudage.
A partir du moment où le laitier fondu touche le début du filon et à mesure que l'espace de fusion se rétrécit, les embouchures se rapprochent et réduisent l'amplitude des oscillations des électrodes.
Après avoir soudé la partie verticale du début de la couture, le levage de l'appareil est arrêté et la rotation du produit est activée. Lorsque l'amplitude des oscillations des électrodes diminue, la tension est réduite de (4 ± 1) V et la vitesse d'alimentation des électrodes est réduite, fournissant une vitesse de soudage de 0,3 à 0,35 m/h.
Lorsque l'amplitude d'oscillation diminue à 30 mm, l'électrode inférieure est mise hors service en arrêtant son alimentation et en installant une barre métallique transversale sur le produit au-dessus du dispositif de formage pour brûler l'électrode si l'électrode atteint la barre lors d'un mouvement alternatif (Figure 4, c ).
Une fois l'électrode inférieure retirée, la distance entre les électrodes médiane et supérieure est augmentée de 55 à 85 mm (Figure 4, d ) et l'approche des électrodes vers le dispositif de formage est spécifiée. Au fur et à mesure que l'espace de fusion diminue, l'électrode centrale est retirée du fonctionnement de la même manière que l'électrode inférieure est retirée (Figure 4, e ). Augmentez la tension de (6 ± 1) V et la vitesse d'alimentation de l'électrode supérieure de (50 ± 10) m / h, en ajustant son approche du dispositif de formage (Figure 4, f ). Après (4 ± 1) min, la tension et la vitesse de dévidage du fil sont constamment réduites.
Lors de la réduction de l'espace de fusion à les oscillations de l'électrode sont arrêtées et le soudage se poursuit jusqu'à ce que la stabilité du procédé sous laitier électrique soit perturbée, après quoi le procédé est arrêté et la petite cavité restante est soudée par soudage manuel.
5.3.1.3 Soudage avec buse consommable
Avant de commencer le soudage, en connectant la machine à souder et l'embout consommable, électriquement isolé des bords des pièces, installé dans l'espace de poche à souder, le fil est enfilé dans les canaux de l'embout consommable. Au fond de l'espace de poche à souder, de la poudre d'acier, des grains ou des copeaux sont coulés. 20 à 30% du volume total de flux sont versés sur la couche de copeaux et l'espace en cours de soudage est fermé avec des dispositifs pour former la surface de soudure. Les endroits de contact lâche des dispositifs de formage avec la surface des pièces à souder sont recouverts d'argile. Des tampons refroidis à l'eau en cuivre composite sont utilisés comme dispositifs de formage.
Le soudage commence avec toutes les électrodes ou les introduit alternativement une par une à une vitesse d'alimentation de 150−170 m/h. La tension en circuit ouvert de la source d'alimentation doit être de 48 à 50 V. Après avoir établi un processus d'arc stable, la vitesse d'alimentation en fil est réduite à (95 ± 5) m/h, le flux est ajouté à l'écart.
Après la formation d'un bain de scories de la profondeur requise, la vitesse d'alimentation de l'électrode est augmentée à celle calculée, la tension de soudage et le câblage de soudage des pièces sont vérifiés.
Lorsque le fil s'arrête spontanément, son alimentation reprend lorsque le fond de l'embout est fondu avec un bain de laitier.
5.3.2 Exigences pour les modes et les paramètres de l'ESW
Les ESW sont réalisées avec un, deux ou trois fils électrodes.
Distance entre les fils de soudage , mm, déterminé par la formule
Sens - 17-18 millimètres. Sens
— 4–5 mm avec une profondeur de rainure dans le curseur de l'appareil formé de 1 à 2 mm. Avec une profondeur de rainure dans le curseur de 8 à 10 mm
0.
Vitesse de soudage, tension du courant de soudage sur les fils électrodes, le nombre de fils électrodes doit correspondre à ceux indiqués dans le tableau 5.
Tableau 5
| Épaisseur des bords soudés des flans, mm | Nombre de fils d'électrode | Tension de courant de soudage, V | Vitesse de soudage, m/h | |
| avec vibrations filaires | sans vibrations de fil | |||
| 30−40 | une | une | 43−44 | 2,0−2,5 |
| 41−50 | une | une | 44−45 | 1,5−1,8 |
| 51−100 | une | 2 | 45−48 | 1.0−2.0 |
| 101−150 | une | 3 | 46−50 | 0,7−1,0 |
| 151−200 | 2 | - | 48−50 | 0,6−0,8 |
| 201-300 | 2, 3 | - | 50−52 | 0,5−0,7 |
| 301−450 | 3 | - | 50−55 | 0,4−0,6 |
La profondeur du bain de laitier à ESW de toute épaisseur de métal doit être de 40 à 50 mm; la longueur du dépassement sec du fil d'électrode est de 80 à 100 mm; la vitesse des vibrations transversales des fils électrodes dans l'entrefer à souder doit être de 40 m/h ; le temps d'arrêt des fils d'électrode au niveau des curseurs est de 4 à 5 s.
L'emplacement des fils électrodes dans l'espace à souder avec ESW avec vibrations transversales doit correspondre à celui indiqué sur la figure 5.
Figure 5 - Schéma de la disposition des fils d'électrode dans l'espace en cours de soudage avec ESW avec vibrations transversales
Figure 5 - Schéma de l'emplacement des fils électrodes dans l'entrefer à souder
à ESW avec vibrations transversales
Vitesse d'alimentation du fil , m/h, déterminé par la formule
Courant de soudage , A, sur un fil d'électrode est déterminé par la formule
Vitesse d'alimentation du fil , m/h, lors du soudage avec un embout consommable, est déterminé par la formule
Avec ESW avec embout consommable, la vitesse de soudage et la tension du courant de soudage à l'embout doivent correspondre à celles indiquées dans le tableau 6.
Tableau 6
| Épaisseur des pièces à souder, mm | Vitesse de soudage, m/h | Vitesse d'alimentation en fil critique, m/h | Tension de courant de soudage à l'embout buccal, V | |
à | à | |||
| 30−60 | 1.0 | 170 | 43−44 | 40−42 |
| 61−100 | 0,70−0,80 | 160 | 44−45 | 42−43 |
| 101−200 | 0,60−0,65 | 140 | 44−45 | 43−44 |
| 201-400 | 0,50−0,55 | 130 | 45−46 | 44−45 |
| 401−800 | 0,45−0,50 | 120 | 46−47 | 45−46 |
| 801−1000 | 0,40−0,45 | 110 | 47−48 | 46−47 |
| 1001-2000 | 0,30−0,35 | 110 | 48−50 | 46−47 |
| 2001-3000 | 0,28−0,30 | 110 | 48−50 | 47−48 |
La vitesse d'alimentation des électrodes ne doit pas dépasser les valeurs critiques indiquées dans le tableau 6.
Courant de soudage total , A, est déterminé par la formule
Quantité de flux requise , cm
, déterminé par la formule
5.4. Exigences pour l'équipement technologique principal et auxiliaire
Pour effectuer l'ESW, l'équipement de soudage suivant est requis :
- un ensemble de matériel de soudage avec une source de courant de soudage ;
- dispositifs de fixation (déplacement ou rotation) des pièces à souder ;
- dispositifs de déplacement le long de l'espace soudé de la machine à souder et (si nécessaire) du soudeur-opérateur.
5.4.1 Exigences relatives à l'équipement de procédé principal
L'équipement principal se compose de la machine à souder proprement dite avec un système de contrôle et une source d'alimentation.
Avec ESW avec fils électrodes, le poste à souder doit fournir :
alimentation en fil électrode de la zone de soudage à une vitesse donnée ;
- mouvement de l'appareil le long de la couture avec la vitesse de soudage ;
- mouvement de va-et-vient des fils d'électrode dans l'espace soudé entre les pièces à usiner ;
- mouvement des curseurs refroidis à l'eau du dispositif de formage pour la formation forcée de la surface extérieure des soudures.
La vitesse d'alimentation du fil d'électrode est généralement réglée de 65 à 480 m/h.
La vitesse de déplacement de la machine à souder pendant le soudage est régulée de 0,15 à 9,0 m/h.
Dans les machines à souder pour ESW avec embout consommable, la vitesse d'alimentation du fil d'électrode est régulée de 14 à 306 m/h.
L'alimentation CA ou CC pour ESW doit avoir une caractéristique de chute dure ou douce et la capacité de réguler la tension sous charge.
L'équipement doit assurer un soudage sans arrêts forcés.
5.4.2 Exigences relatives à l'équipement de traitement auxiliaire
L'équipement auxiliaire pour ESW assure l'installation et le déplacement des pièces avant le soudage et pendant le soudage du cordon, la fixation et le déplacement de la machine à souder, la possibilité de desservir la zone de soudage.
L'assemblage des pièces et leur installation dans une position pratique pour le soudage sont effectués sur des supports d'assemblage et de soudage universels et spécialisés. Lors du soudage de joints circonférentiels, des supports à rouleaux et des rotateurs d'extrémité sont utilisés pour faire tourner le produit à la vitesse de soudage.
Il est permis d'utiliser des supports à rouleaux avec des rouleaux d'entraînement.
Des colonnes de rails, des chariots et des portails sont utilisés pour fixer et déplacer des machines à souder. Pour desservir la zone de soudage par le soudeur-opérateur, si nécessaire, utilisez des plates-formes élévatrices.
5.5 Exigences relatives aux équipements technologiques
Pour ESW, l'équipement de fabrication comprend des dispositifs de formage: curseurs, garnitures fixes (réglables) pour former la surface extérieure de la soudure, dispositifs pour leur fixation, poches d'entrée, bandes de sortie.
Les dispositifs de formage (glissières) doivent être bien ajustés contre la surface des bords soudés afin d'empêcher les fuites de laitier liquide et de métal de l'espace soudé.
Les glissières et les glissières sont en cuivre de qualité M1 et M2 selon
Pour assurer l'évacuation de la chaleur requise, les dispositifs de formage disposent de canaux pour l'écoulement de l'eau de refroidissement.
La longueur de la doublure fixe est déterminée par la longueur de la couture soudée.
Des patins réglables sont utilisés avec une longueur de 250 à 350 mm. Pour un bon ajustement, afin d'éviter que les scories ne s'écoulent, dans les garnitures réglables en haut et en bas, des biseaux sont réalisés à un angle de 45 °.
Des cales et des supports en forme de L d'une feuille de 10 à 15 mm d'épaisseur sont utilisés pour fixer les revêtements. Les agrafes sont soudées, selon l'état de la surface et la configuration de la couture, à travers (370 ± 130) mm.
La poche d'entrée et les bandes de sortie sont en tôle d'acier de 50 à 100 mm d'épaisseur.
La poche d'entrée et les barres de sortie, ainsi que les dispositifs de formage, doivent assurer la rétention du bain de laitier en début et en fin d'ESW.
5.6 Exigences de contrôle opérationnel
Un contrôle pas à pas est effectué sur toutes les opérations technologiques de l'ESW, du traitement des flans à la séparation des poches initiales et des bandes de sortie.
Pendant le processus de soudage, vérifiez :
tension de soudage ;
- l'intensité du courant de soudage ;
— profondeur du bain de laitier ;
est la vitesse d'alimentation du fil d'électrode ;
- vitesse de soudage ;
- la distance à laquelle l'électrode se rapproche du dispositif de formage lors de son mouvement alternatif le long de l'entrefer ;
- la position de l'électrode par rapport aux bords à souder ;
est la valeur du bâton sec hors de l'électrode ;
— température de l'eau dans les dispositifs de formage ;
- la qualité de la surface de soudure.
La tension de soudage et l'intensité du courant de soudage sont contrôlées par des voltmètres et des ampèremètres (classe de précision 0,5).
Le contrôle des valeurs de la tension de soudage et de l'intensité du courant de soudage est effectué en continu (enregistreurs graphiques) ou périodiquement après (7 ± 3) minutes au début et à la fin du soudage et après (25 ± 5) minutes sur le partie linéaire de la soudure.
Le contrôle de la profondeur du bain de laitier est effectué avec une sonde mécanique après (25 ± 5) min (avec ESW à curseurs).
La vitesse d'alimentation du fil électrode est contrôlée périodiquement après (7 ± 3) min par le nombre de tours du rouleau d'alimentation par unité de temps.
La vitesse de soudage est contrôlée par le nombre de lignes de craie passées par unité de temps, appliquées le long de l'espace à souder tous les 0,5 m.
La position de l'électrode à l'intérieur de l'espace à souder est contrôlée avec une précision de ±3 mm.
La température de l'eau dans les dispositifs de formage ne doit pas dépasser 60 °C.
Les joints soudés fabriqués par ESW sont soumis à un contrôle complet, y compris une inspection visuelle, une détection de défauts par ultrasons (uniquement après un traitement à haute température) ou un contrôle des rayonnements (rayons X, -poutres) conformément à
Le contrôle visuel révèle les défauts de surface : manque de pénétration, contre-dépouilles, fissures, pores, affaissements.
La détection de défauts par ultrasons détecte les défauts à l'intérieur du joint soudé : délaminage, manque de pénétration, contre-dépouilles, inclusions de laitier, pores et fissures de n'importe quelle orientation à n'importe quelle épaisseur du métal soudé.
La méthode par rayonnement permet de détecter les mêmes défauts dans le métal soudé d'épaisseur limitée : par rayons X - jusqu'à 70 mm, - poutres - jusqu'à 250 mm.
5.7 Exigences relatives aux caractéristiques du lieu de travail et des locaux de production
Le site EHS doit être situé dans un local bien aéré, en termes de volume et de surface correspondant aux normes sanitaires.
Le site doit être situé à proximité de fours thermiques ou d'appareils de traitement thermique locaux. Il est souhaitable que le complexe EShS et les fours thermiques soient situés dans des travées adjacentes d'un même atelier.
Les installations de soudage (postes) doivent être situées en bout de travée ou à proximité des poteaux de l'atelier. Cette exigence est due à la nécessité d'exclure le transport de marchandises par des grues d'atelier au-dessus de l'installation ou de l'appareil pendant leur fonctionnement.
Sur le site, il devrait y avoir des postes pour le soudage manuel à l'arc et le coupage au gaz, une machine pour nettoyer et enrouler le fil de soudage, un appareillage d'alimentation en eau et d'évacuation des eaux usées, un dispositif d'alimentation en eau autonome, un dispositif de chauffage préliminaire, concomitant et ultérieur des soudures pièces. Le site doit être situé dans la zone de fonctionnement d'une grue d'atelier d'une capacité de levage suffisante.
L'alimentation électrique du site en électricité doit provenir principalement d'un tableau séparé d'une capacité de 500 ou 1000 kVA.
5.8 Exigences pour les produits obtenus par EHS
Les joints soudés réalisés par ESW doivent garantir les caractéristiques de service établies par la documentation de conception et le document réglementaire du produit et convenues avec le client.
En cas de détection de défauts inacceptables, les joints soudés sont sujets à réparation. La méthode de réparation réparatrice (élimination des défauts, soudage, traitement thermique et mécanique ultérieur) est attribuée conformément au processus technologique développé dans l'entreprise de réparation.
Les défauts de joint doivent être complètement éliminés mécaniquement et la rainure résultante soudée.
5.9 Exigences d'étiquetage des produits
Le marquage doit correspondre à celui spécifié dans la documentation de conception ou le document réglementaire du produit. Le marquage doit être effectué conformément à
5.10 Exigences de transport et de stockage
5.10.1 Exigences relatives au transport
Exigences pour le transport de produits laminés et de produits de transformation ultérieure - conformément à
Les exigences relatives au transport des pièces moulées et des pièces forgées sont établies dans l'AR et l'AR pour ces produits. Les flux doivent être transportés emballés dans des sacs en papier selon
Le fil à souder doit être transporté en bobines pesant jusqu'à 80 kg. En accord avec le consommateur, le poids des bobines est supérieur à 80 kg.
5.10.2 Exigences de stockage
Exigences pour le stockage des produits laminés et des produits de transformation ultérieure - conformément à
Les exigences relatives au stockage des pièces moulées sont établies dans l'AR et l'AR pour les pièces moulées.
Exigences pour le stockage des pièces forgées - selon
Exigences de stockage de flux - selon
Exigences pour le stockage du fil de soudage - selon
5.11 Exigences d'hygiène et de sécurité industrielles
Dans le cas d'ESW de grandes pièces avec préchauffage, les paramètres de microclimat sur les postes de travail des soudeurs doivent être conformes aux exigences de SN N 4088 [1]. La zone de travail du soudeur doit être protégée par l'alimentation en air refroidi.
Le balcon du soudeur d'une installation spécialisée pour ESW de pièces d'une épaisseur de 1000 à 3000 mm doit être équipé d'une cabine à isolation thermique avec climatisation.
La teneur en substances nocives dans l'air de la zone de travail pendant l'ESW ne doit pas dépasser les concentrations maximales admissibles (MPC) selon
Le contrôle de la teneur en substances nocives dans l'air de la zone de travail du soudeur doit être effectué conformément aux exigences de la norme SN N 4945 [3] pour les principaux composants nocifs de l'aérosol de soudage : manganèse, silicium, fer, fluorures de titane , fluorure d'hydrogène, monoxyde de carbone, ozone et oxyde d'azote.
Si le système de ventilation existant dans la salle de production ne garantit pas la réduction de ces substances nocives selon le MPC, alors pour une protection supplémentaire des organes respiratoires du soudeur, il est recommandé d'utiliser le respirateur ShB-1 "Petal" selon
5.12 Exigences environnementales
Dans le cas d'ébauches ESW pour protéger l'air atmosphérique de la pollution par des substances nocives émises, des mesures doivent être prises conformément aux exigences de
L' élimination des déchets des matériaux de soudage principaux et auxiliaires doit être effectuée conformément aux exigences de
Pour protéger l'environnement lors de l'utilisation du soudage sous laitier électroconducteur, il est nécessaire :
- utiliser des systèmes d'alimentation en eau autonomes avec un cycle fermé d'utilisation de l'eau pour le refroidissement par eau des appareils formant une couture ;
- utiliser des dispositifs d'extraction (locaux et généraux) pour piéger et purifier l'air des substances nocives générées pendant l'ESW.
5.13 Exigences de qualification pour les soudeurs
Les soudeurs qui ont reçu la formation théorique et pratique nécessaire lors de cours spéciaux et qui sont certifiés au moins dans la quatrième catégorie de qualification conformément au document réglementaire en vigueur sont autorisés à effectuer des travaux liés à l'équipement et à la technologie de l'ESW.
