МИНИСТЕРСТВО МОНТАЖНЫХ И СПЕЦИАЛЬНЫХ
СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ СССР

УТВЕРЖДАЮ:

Заместитель министра

монтажных и специальных

строительных работ СССР

К. К. Липодат

9 августа 1982 г.

ИНСТРУКЦИЯ
ПО ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКЕ ПОРОШКОВОЙ
ПРОВОЛОКОЙ МОНТАЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ
КОНСТРУКЦИЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

ВСН 433-82

Минмонтажспецстрой СССР

Согласовано Госстроем СССР

письмо Госстроя СССР от 15 июля 1982 г.

№ ДП-3984-1

Москва - 1983

Настоящая инструкция разработана в развитие главы СНиП по металлическим конструкциям и ОСТ 36-60-81 «Сварка при монтаже стальных строительных конструкций. Основные положения» на основе обобщения опыта организаций Минмонтажспецстроя СССР, результатов научно-исследовательских и экспериментальных работ, выполненных Институтом электросварки имени Е. О. Патона АН УССР, ВНИИмонтажспецстроем, ВНИПИ Промстальконструкция и институтом Оргэнергострой Минэнерго СССР. Инструкция содержит сведения о сварочных материалах и оборудовании, квалификации сварщиков, подготовке конструкций под сварку, технологии полуавтоматической сварки порошковыми проволоками различных марок, а также основные положения по контролю качества сварных соединений и технике безопасности.

Инструкция предназначена для инженерно-технических работников и рабочих-сварщиков строительно-монтажных организаций.

Составители: Е. И. Окупник, канд. техн. наук С. Н. Жизняков.

ИСПОЛНИТЕЛЬ: ВНИПИ Промстальконструкция Главстальконструкции Минмонтажспецстроя СССР

СОГЛАСОВАНО:

Главное техническое управление Минмонтажспецстроя СССР

Начальник управления В. М. Орлов

Главстальконструкция Минмонтажспецстроя СССР

Начальник главка А. С. Орлов

Институт электросварки им. Е. О. Патона

Письмо от 23 декабря 1981 г.

№ 10/23714

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящая инструкция распространяется на полуавтоматическую сварку порошковой проволокой стальных конструкций производственных зданий и сооружений в монтажных условиях.

1.2. Инструкция устанавливает основные требования и положения по сварке конструкций толщиной от 3 до 60 мм из углеродистых и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву до 540 МПа (55 кгс/мм²).

1.3. Технико-экономическую целесообразность применения полуавтоматической сварки порошковой проволокой при сооружении конкретного объекта определяют, учитывая следующие конструктивные особенности монтируемых металлоконструкций, требования проектной документации, а также производственные возможности монтажной организации:

насыщенность конструкций сварными соединениями, пространственные положения швов и их протяженность, возможность кантовки узлов при укрупнении элементов в блоки;

требования к качеству и внешнему виду сварных швов;

наличие в монтажной организации необходимого сварочного оборудования и квалифицированных сварщиков.

1.4. Полуавтоматической сваркой порошковой проволокой разрешается выполнять сварные соединения всех основных видов в нижнем, вертикальном и горизонтальном на вертикальной плоскости пространственных положениях шва.

1.5. Сварка порошковой проволокой в углекислом газе в монтажных условиях допускается только с применением дополнительных мер, обеспечивающих защиту зовы сварки от воздействия ветра.

1.6. При сварке порошковой проволокой монтажных соединений стальных конструкций производственных зданий и сооружений должны выполняться требовании, предусмотренные главами СНиП по металлическим конструкциям и технике безопасности в строительстве, а также ОСТ 36-60-81.

2. СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

2.1. Инструкция предусматривает применение в монтажных условиях самозащитных порошковых проволок марок ПП-АНЗ, ПП-АН7, ПП-АН11, ПП-2ДСК, СП-2, ППВ-5 и ППВ-4, порошковых проволок для сварки в углекислом газе марок ПП-АН8, ПП-АН10, ПП-АН9, ПП-АН22, а также аналогичных порошковых проволок других марок, предназначенных для полуавтоматической сварки стальных конструкций.

Основные характеристики порошковых проволок указанных марок приведены в табл. 1, механические свойства металла шва и сварного соединения - в табл. 2, химический состав наплавленного металла - в табл. 3, показателя плавления - в табл. 4.

2.2. Каждая партия поступившей в монтажную организацию проволоки должна иметь сертификат предприятия-изготовителя, удостоверяющий ее соответствие требованиям технических условий и подтверждающий результаты химического анализа и механических испытаний металла шва и сварного соединения.

2.3. Поверхность проволоки должна быть гладкой, без механических повреждений (раскрытие замка, царапины, надрывы, вмятины и др.).

Допускается наличие продольных рисок от волочения и следов технологической смазки. Ржавчина на поверхности и в сердечнике проволоки не допускается.

2.4. Проволока должна храниться в сухом закрытом помещении в условиях, защищающих ее от воздействия влаги, загрязнения и механических повреждений, при температуре не ниже плюс 15 °С и относительной влажности воздуха не более 50 %.

Гарантийный срок хранения проволоки в зависимости от марок приведен в табл. 5.

2.5. В случае нарушения герметичности упаковки проволоки или условий ее хранения проволоку перед сваркой следует прокалить согласно режимам, приведенным в табл. 5. Срок годности проволоки после прокалки, при хранении ее в соответствии с требованиями п. 2.4*, составляет не более 5 сут.

__________

* Здесь и далее указаны пункты настоящей инструкции.

Многократная (более одного раза) прокалка проволоки не допускается.

2.6. Проволока после прокалки должна иметь цвета побежалости от желтого до коричневого. Отсутствие цветов побежалости - признак недостаточности времени или температуры прокалки. Появление синего цвета свидетельствует о повышенной температуре прокалки. Сварка проволокой синего цвета не допускается.

2.7. На рабочее место проволоку следует подавать в закрытых жестяных банках или водонепроницаемой бумаге в количестве, необходимом для выполнения работы в течение одной смены. При этом проволока должна находиться в сухом, укрытом от осадков месте.

2.8. По истечении гарантийного срока хранения проволоки, а также при ее нетоварном виде следует провести входной контроль, который должен состоять из следующих операций:

внешнего осмотра и обмера проволоки;*

_____________

* Из числа годных по внешнему виду и размерам мотков отбирают 3 %, но не менее 2 мотков для проверки сварочно-технологических свойств проволоки и механических свойств сварных соединений.

проверки сварочно-технологических свойств проволоки при сварке односторонних тавровых образцов по ГОСТ 9466-75;

определения механических свойств сварных соединений (методику испытаний см. в приложении 1).

К применению в производстве допускается проволока, показавшая при испытании результаты, удовлетворяющие требованиям пп. 2.1 (табл. 2 и 4) и 2.3, а также главы СНиП по металлическим конструкциям.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Таблица 5

3. СВАРОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

3.1. Полуавтоматическую сварку порошковой проволокой выполняют полуавтоматами А-765, А-1197П, А-1197С, А-1035 (с двумя парами подающих роликов) и ПМП-6 с держателями-горелками А1231-5-02 и А1231-5-03 для сварки открытой дугой или А1231-5-Г2 и А1231-5-Г3 для сварки в углекислом газе. Техническая характеристика полуавтоматов приведена в табл. 6.

3.2. Допускается использовать неспециализированные полуавтоматы с одной парой роликов, при условии применения роликов в форме зубчатых колес (см. приложение 2) или с накаткой по рабочей поверхности.

3.3. Для сварки порошковой проволокой диаметром 2,4-3,0 мм полуавтоматы должны быть оснащены горелками с направляющим каналом диаметром 3,8-4,7 мм.

3.4. Полуавтоматическую сварку стальных конструкций порошковой проволокой следует выполнять постоянным током обратной полярности от источников питания, имеющих жесткую или пологопадающую внешнюю характеристику (допустимое снижение напряжения - 3 В на 100 А). Этим требованиям отвечают однопостовые выпрямители ВДУ-504У3, ВДГ-601У3 и ВС-600, многопостовой выпрямитель ВДУМ-4´401У3, сварочный преобразователь ПСГ-500-1У2, а также другие источники питания, предназначенные для полуавтоматической сварки в защитном газе. Технические характеристики источников питания приведены в табл. 7.

3.5. При резких (более ±5 % номинальной величины) колебаниях напряжения в сети сварка недопустима. Для уменьшения колебаний напряжения в сети сварочное оборудование следует подключить к самостоятельным электрическим сборкам, питающимся от отдельных фидеров трансформаторных подстанций.

3.6. При подготовке полуавтомата к работе следует выполнять следующие требования:

диаметр внутреннего отверстия токоподводящего наконечника горелки должен превышать диаметр проволоки на 0,3-0,5 мм (оптимальное условие для электрического контакта и продвижения проволоки);

в механизме подачи направляющий канал и канавки подающих роликов должны быть соосны (узловые, исключающие сминание проволоки);

Таблица 6

Таблица 7

проволока верхними роликами механизма подачи должна быть утоплена в канавки нижних роликов на 2/3 диаметра с минимально необходимым усилием прижатия (условие стабильной подачи проволоки);

необходимо, чтобы отсутствовали резкие перегибы шланга, а направляющий канал был чистым (условие для плавного продвижения проволоки по шлангу).

3.7. Для работы при отрицательной температуре редукторы полуавтоматов следует заполнять зимней смазкой, например ЦИАТИМ-201, а коллекторы генераторов защищать от наледи.

3.8. При контроле технического состояния сварочного оборудования проверяют исправность измерительных приборов, электрических цепей, механических узлов, шланга и горелки.

Правильность показаний измерительных приборов следует контролировать не реже двух раз в месяц.

4. КВАЛИФИКАЦИЯ СВАРЩИКОВ

4.1. К монтажной сварке стальных конструкций допускаются электросварщики, имеющие удостоверение на право производства сварочных работ, выданное в соответствии с «Правилами аттестации сварщиков», утвержденными Госгортехнадзором СССР.

4.2. Аттестацию на право производства работ по монтажной сварке могут проходить электросварщики в возрасте не моложе 18 лет, имеющие квалификацию не ниже 3-го разряда и стаж работы по сварке не менее 6 мес.

4.3. Сварщики должны выполнять сварочные работы только в соответствии с данными, указанными в их удостоверении (способ сварки, пространственное положение шва, характер работ и вид свариваемой стали).

4.4. При наличии соответствующего требования в проекте производства сварочных работ или другой технологической документации на сварку конкретной конструкции производится дополнительная аттестация сварщиков, при которой они должны сварить пробные стыковые образцы (пластины) из той же марки стали.

Сварку пластин следует выполнять в том же пространственном положении и при использовании тех же сварочных режимов, материалов и оборудования, что и при монтажной сварке конструкции.

После внешнего осмотра и измерения швов из сваренных пластин в соответствии с ГОСТ 6996-66 изготавливают образцы для механических испытаний:

на статическое растяжение сварного соединения                         3;

на статический изгиб сварного соединения                                  2;

на ударный изгиб металла шва                                                        3.

4.5. Результаты механических испытаний образцов считают удовлетворительными, если механические свойства сварного соединения отвечают следующим требованиям:

значение временного сопротивления разрыву при статическом растяжении выше нижнего предела временного сопротивления разрыву основного металла;

угол статического изгиба не менее 120° - для углеродистых сталей, не менее 80° - для низколегированных сталей толщиной до 20 мм и не менее 60° - для низколегированных сталей толщиной свыше 20 мм;

ударная вязкость металла шва (на образцах типа IV по ГОСТ 6996-66) при температуре испытания плюс 20 °С не менее 49 Дж/см² (5 кгс×м/см²); при отрицательной температуре, указанной в чертежах КМ, - не менее 29 Дж/см² (3 кгс×м/см²).

4.6. Минимальные допустимые значения механических свойств стыковых сварных соединений из стали применяемых марок представлены в приложении 3.

5. ПОДГОТОВКА КОНСТРУКЦИЙ ПОД СВАРКУ

5.1. Подготовку и оборку конструкций под сварку следует производить в соответствии с требованиями главы СНиП по металлическим конструкциям, ОСТ 36-60-81, проектной документации и настоящей инструкции.

5.2. До введения в действие специального стандарта на сварку порошковой проволокой допускается выполнять сварку конструкций с разделкой кромок в соответствии с ГОСТ 5264-80.

5.3. Свариваемые элементы в местах наложения швов и прилегающие к ним кромки шириной не менее 20 мм, а также места примыкания выводных планок перед сборкой должны быть очищены до металлического блеска с удалением окалины, ржавчины, жиров, краски, грязи, влаги и т.п. В случае необходимости очистку кромок свариваемых деталей следует повторить непосредственно перед сваркой, при этом в зазоре между кромками не должны оставаться продукты очистки.

5.4. При сборке изделий прихватки следует выполнять порошковой проволокой марки, соответствующей проекту, либо электродами аналогичного типа. Прихватки необходимо размещать в местах расположения сварных швов (за исключением мест пересечения швов). Количество и размеры прихваток в монтажных сварных соединениях, воспринимающих монтажные нагрузки, должны быть определены расчетом и указаны в проекте производства работ. В соединениях, не воспринимающих монтажные нагрузки, длина прихваток должна быть не менее 10 % длины проектных монтажных швов, но не менее 50 мм, а расстояние между прихватками - не более 500 мм. В сварных соединениях на остающихся подкладках прихватки рекомендуется выполнять со стороны разделки элементов.

В общем случае катет прихваток не должен превышать 3-4 мм.

6. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНОЛОГИИ СВАРКИ

6.1. К сварке конструкций следует приступать только после проверки правильности их подготовки и сборки.

6.2. Технологический процесс сварки должен обеспечивать заданные геометрические размеры швов, требуемое качество и необходимые механические свойства сварных соединений, а также минимальные напряжения и деформации свариваемых деталей.

6.3. Скорость воздушного потока в зоне сварки для различных марок порошковой проволоки должна быть не более, м/с:

ПП-АН3                  8-10

ПП-АН7                  8-10

ПП-АН11                8-10

ПП-2ДСК                5-7

СП-2                        5-7

ППВ-5                     5-7

ПП-АН8                  2-3

ПП-АН10                2-3

ПП-АН9                  2-3

ПП-АН22                2-3

Скорость воздушного потока следует измерять анемометром с точностью измерения 0,5 м/с, например АРИ-49.

6.4. При укрупнении конструкции необходимо располагать так, чтобы обеспечивалось выполнение максимального объема сварочных работ в нижнем положении.

6.5. Марку проволоки следует выбирать исходя из указаний проекта. При отсутствии указаний необходимо руководствоваться следующими данными:

маркой свариваемой стали;

требованиями к качеству и внешнему виду сварных швов;

пространственными положениями швов.

6.6. Режим сварки должен соответствовать требованиям настоящей инструкции с учетом толщины металла, типа соединения, пространственного положения шва и сварочно-технологических особенностей проволоки.

6.7. Сварку следует осуществлять на стабильном режиме. Предельные отклонения заданных значений силы тока и напряжения дуги не должны превышать 5 %.

6.8. Перед началом сварочных работ необходимо контролировать готовность аппаратуры и качество проволоки, а также устанавливать режим сварки на пробных образцах применительно к свариваемой конструкции.

6.9. При установке параметров режима сварки следует вначале задать требуемую скорость подачи проволоки, затем отрегулировать напряжение холостого хода источника так, чтобы с одной стороны отсутствовало упирание проволоки в металл, с другой - образование пор, подрезов и повышение разбрызгивания металла.

6.10. Для надежного возбуждения дуги исходный вылет проволоки не должен превышать 30 мм, кроме случаев, оговоренных в разделе 7 настоящей инструкции.

6.11. При сварке стыковых соединений угол отклонения проволоки от вертикали не должен превышать 15°. При выполнении тавровых и нахлесточных соединений угол между вертикальной плоскостью и проволокой должен быть в пределах 30-45°.

6.12. Сварку всех видов соединений в нижнем положении необходимо выполнять «углом назад», не допуская затекания шлака впереди сварочной ванны.

6.13. Швы с катетом более 12 мм следует выполнять в несколько проходов.

При однопроходной сварке швов с катетом более 8 мм проволоке необходимо придавать поперечные колебания, аналогичные применяемым при ручной сварке.

6.14. Сварку соединений на вертикальной плоскости рекомендуется выполнять проволокой диаметром не более 2,4 мм.

6.15. Вертикальные швы необходимо сваривать способом «снизу вверх». Приемы манипулирования проволокой при сварке швов на вертикальной плоскости приведены на рис. 1 и 2.

Рис. 1. Манипулирование проволокой при сварке швов в вертикальном положении

Рис. 2. Манипулирование проволокой при сварке швов в горизонтальном на вертикальной плоскости положении

6.16. Каждой следующий валик многослойного шва сварных соединений следует выполнять после тщательной очистки предыдущего валика и кромок от шлака и брызг металла. Участки шва с порами, трещинами и раковинами должны быть удалены до наложения последующих валиков.

6.17. При двусторонней сварке стыковых соединений, а также сварке угловых и тавровых соединений с полным проплавлением необходимо перед выполнением шва с обратной стороны удалять корень шва до чистого бездефектного металла.

6.18. Начало и конец стыкового шва следует располагать на выводных плавках за пределом сварного соединения.

6.19. При вынужденном перерыве в работе сварку следует возобновлять после очистки от шлака кратера и прилегающего к нему концевого участка шва длиной 40-50 мм; этот участок и кратер должны быть полностью перекрыты швом.

6.20. При образовании прожогов вытекший металл следует удалить, дефектный участок заварить ручной дуговой сваркой.

6.21. По окончании сварки поверхность конструкции и швы должны быть тщательно очищены от шлака, брызг и наплывов, а выводные планки удалены.

7. СВАРКА ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКОЙ РАЗЛИЧНЫХ МАРОК

7.1. Проволока ПП-АН3

7.1.1. Проволока предназначена для сварки углеродистых и низколегированных сталей в нижнем положении шва.