Підготовка металу під зварювання полягає в правці, розмітці, різанні, обробці крайок, згинанні і очищення металу, а також складанні деталей.
Виправлення проводиться для усунення деформацій прокатних матеріалів. Листовий і сортовий метал правлять в холодному стані на листоправильних вальцах і пресах. Сильно деформований метал правлять в гарячому стані.
Розмітка - нанесення розмірів деталі на метал. Вона може бути виконана індивідуально, по шаблонах, а також оптичним і машинним методом. Індивідуальна розмітка - дуже трудомісткий процес. Шаблони зазвичай виготовляють з алюмінієвого листа. Для розмітки використовують лінійку, кутник, рулетку і чертилку.
Оптичним називають метод розмітки за кресленням, проектованого на розмічають поверхню металу. Розмічального-маркіровачние машини з пневмокерном виконують розмітку зі швидкістю до 8-10 м / хв при похибки ± 1мм. У цих машинах застосовують програмне керування.
Використання пристосування для мірного різання прокату, а також машин для теплової різання з масштабною фотокопіювальної або програмної системою управління дозволяє обходитися без розмітки.
Різання металу буває механічної і термічної. Механічна різка виконується із застосуванням різного механічного обладнання: ножиць, відрізних верстатів і пресів. Термічна розділова різання металу менш продуктивна, ніж різання ножицями, але більш універсальна і застосовується для отримання заготовок різної товщини як прямолінійного, так і криволінійного профілю.
Обробка кромок здійснюється для поліпшення умов зварювання. Краї готують термічним і механічним способами. Кромки з одностороннім або двостороннім скосом можна отримати, використовуючи одночасно два або три різака, розташованих під відповідними кутами. Механічна обробка кромок на верстатах виконується для забезпечення необхідної точності складання, для освіти фасок, що мають заданий обрис, в випадках, коли за технічними умовами необхідно видалення металу з поверхні крайок після різання.
У поєднанні з обробленням (односторонньої і двосторонньої) кромки виконують притуплення. При односторонній обробленні притуплення розташоване внизу з'єднання, при двосторонньої - в середині з'єднання. Притуплення необхідно для того, щоб при прихватки і зварювання швидко розплавляються гострі кромки не створювали широку щілину, яку важко заварювати. Відсутність притуплення викликає утворення прожогов при зварюванні по стику з'єднання.
Форма оброблення крайок характеризується кутом їх скосу, розміром притуплення і зазором між зварюються крайками. Вона залежить від типу зварного з'єднання, товщини зварювальних елементів і застосовуваного способу зварювання.
При товщині зварюваних елементів до 6мм скоса кромок не потрібно. В елементах товщиною 5-30мм і більш застосовують V-образну оброблення з сумарним кутом скоса 60-80о. Притуплення при цьому становить 2-8мм. Якщо товщина зварювальних елементів 20мм і більше, в стикових з'єднаннях застосовують криволінійний скіс кромок (U-образну оброблення).
Зварювані кромки встановлюються з зазором 2-4мм (в залежності від товщини зварювальних елементів). Зварні з'єднання відповідального призначення з V-подібною обробленням зварюються з двох сторін (з підваркою). У тих випадках, коли не вдається зробити підвариво, наприклад, в зварних стиках труб малого діаметра, застосовують залишаються підкладки.
Елементи товщиною більш 12мм зварюють встик з двох сторін, застосовуючи Х-образну оброблення. З'єднання такого типу зварюють тільки в тих випадках, коли є доступ з обох сторін. Х-образну оброблення використовують, наприклад, в стикових зварних з'єднаннях посудин високого тиску, товщина зварювальних елементів яких 50-100мм і більш.
З'єднання з плоскими похилими кромками (V-образна оброблення) важко проварюються в вершині і мають велику ширину на зовнішній поверхні. З'єднання з U-подібною обробленням вільні від цих недоліків. Недолік з'єднань з U- і V-подібними разделками полягає в тому, що при однаковій товщині зварюваних елементів для їх заповнення потрібно більше електродів, ніж для заповнення Х-образної оброблення. Обсяг спрямованого металу в V-образному шві приблизно в два рази більше, ніж в Х- образному. Отже, з'єднання з Х- подібною обробленням більш економічні, ніж з'єднання з V- подібною обробленням.
Гнучка металу виробляється на листозгинальних вальцях для виготовлення циліндричних і конічних поверхонь. Для отримання заготовки з поверхнею складної форми широко використовують холодне штампування з листового матеріалу товщиною до 10мм.
Очищення металу під зварювання - це видалення з його поверхні засобів консервації, забруднень, мастильно-охолоджуючих рідин, іржі, окалини, задирок, грата і шлаку. Для очищення прокату, деталей і заготовок використовують механічні та хімічні методи.
До механічних методів належать дробеструйная і Дробеметная обробки, зачистка металевими щітками, іглофрезамі, шліфувальними кругами і стрічками.
Хімічними методами очищення знежирюють і цькують поверхні деталей, що зварюються. Розрізняють ний і струменевий методи. У першому випадку деталі опускають в ванни з різними розчинами і витримують їх там певний час. У другому випадку поверхню деталей обробляється струменями розчину, в результаті чого відбувається безперервний процес очищення. Хімічні методи досить ефективні, однак у виробництві зварних конструкцій використовуються головним чином для очищення кольорових металів.
Складання деталей під зварювання виконується з метою встановлення взаємного просторового положення елементів звареної конструкції. Для зменшення часу складання, а також підвищення її точності застосовують різні пристосування: установчі деталі, притискні механізми, стенди, кондуктори та ін.
Точність збірки контролюють шаблонами, щупами (рис.1), а також вимірювальними приладами.
Зварні вузли і конструкції часто збирають за допомогою зварювальних прихваток.
Для фіксації підлягають зварюванню деталей перетин прихваток повинна становити приблизно 1/3 перетину основного шва. Протяжність прихваток становить 15-50мм в залежності від товщини зварювальних елементів і довжини шва. Відстань між прихватками зазвичай від 100мм до 1м.
Послідовність постановки прихваток для коротких, довгих і кільцевих швів показана на рис.3.
Прихватки ставлять з лицьового боку з'єднання. Поверхня прихватки очищають від шлаку. При зварюванні прихватку видаляють або повністю переплавляють.