Сварные соединения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В течение более чем 5000 лет люди применяют технологии соединения для производства ювелирных изделий и инструментов, предметов потребления и промышленных изделий. Также дело будет обстоять и в будущем. Технология соединения, сварки покрытыми электродами сварочными, была, есть и надолго останется ответственной областью прикладных наук и профессий, требующих квалифицированного труда. И хотя она имеет длинную историю, ее еще рано списывать на свалку или даже считать годной только для выполнения простых технологических операций. В этой области сварочная технология (сварочные электроды), из-за многих лет успешного применения, которые другие технологические процессы еще должны доказать, может быть заменена только в определенных отраслях.

В будущем процессы соединения, сварки, резки электродами и нанесения покрытия будут предпочтительными методами успешной обработки самого широкого диапазона материалов товарных продуктов. Новые материалы, в этом отношении, всегда представляют собой новые проблемы. Соединительные технологические процессы в будущем станут стержневыми элементами «быстрого», ритмичного производства и, таким образом, будут играть чрезвычайно важную роль на всех стадиях от проектирования и разработки через производство и ремонт до утилизации изделия. В данном случае должен последовательно выдерживаться междисциплинарный подход.

Приемлемые с точки зрения стоимости соединительные технологические процессы с повышенной производительностью и дополнительными усовершенствованиями качества станут составной частью производственных процессов. Оптимальные решения могут быть найдены посредством наилучших возможных сочетаний процессов сварки соединения друг с другом и с другими производственными технологиями, используя их достоинства. За ними последуют все стадии механизации, вплоть до автоматизации.

Новые технологии и процессы воспроизведения для моделирования полной последовательности производства, а также использование нововведений информационной и сенсорной технологии, ведут к постоянно расширяемым и совместимым, дружественным система («включай и работай»). В этом отношении, решающую роль и будут играть возможности виртуального мира. Использования технологии моделирования, таким образом, станет ключевой для дальнейшего развития процессов соединения и сварки электродами. Циклы разработки изделия станут еще короче. В будущем станет возможным определять технологию соединения, сварки, резки и нанесения покрытия, как вид направляющей технологии. Таким образом, могут быть гарантированы не только современные области применения технологии соединения, сварки, но могут быть использованы также новые и многообещающие области применения.

Для того чтобы воспользоваться всеми преимуществами возможностей новых и будущих материалов, которые должны быть соединены в некую форму, и тех материалов современной обрабатывающей технологии и электроники, которые учитывают описанное изменение системы понятий, станет необходимо, более чем когда-либо прежде, чтобы разработчики, проектировщики, производители, переработчики промышленных изделий (частично даже потребители) обращались к технологии соединения и сварки ее возможностям и ограничениям, определяющим качество, гораздо интенсивнее, чем до сих пор. Необходимая для этой цели технология ноу-хау, может иметь неоценимое значение для компании, которое не следует вверять третьей стороне, поскольку это создает зависимость и отнимает лидерские позиции в новой технологии.

Трудно будет (особенно для компаний малого и среднего размера) адекватно понять, выстроить и сохранить необходимую компетенцию в области технологии соединения сварки и применить ее к современному положению дел в каждом случае.

Для этой цели, во многих сферах деятельности будет необходимо компетентное управление технологией соединения, сварки и применения электродов сварочных.

1. Теоретическая часть

точечный кромка сварка деталь

1.1 Описание различных видов сварных соединений

Сварные соединения.

Термины и определения сварных соединений принимать по ГОСТ 2601.

Стыковое соединение - сварное соединение двух элементов, примыкающих друг к другу торцевыми поверхностями.

Угловое соединение - сварное соединение двух элементов, расположенных под углом и сваренных вместе их примыкания.

Нахлесточное соединение - сварное соединение двух элементов, расположенных параллельно и частично перекрывающих друг друга.

Тавровое соединение - сварное соединение, в котором торец одного элемента приварен под прямым углом к боковой поверхности другого элемента.

Торцовое - сварное соединение двух элементов, в котором боковые поверхности сваренных элементов примыкают друг к другу.

Виды швов.

1. По положению в пространстве (a) -- нижние, горизонтальные, вертикальные и потолочные. Наиболее простым по выполнению является нижний шов, наиболее трудоемким -- потолочный. Потолочные швы могут выполнять сварщики, специально освоившие этот вид сварки. Выполнять потолочные швы дуговой сваркой труднее, чем газовой. Сварка горизонтальных и вертикальных швов на вертикальной поверхности несколько сложнее, чем сварка нижних швов.



2. По отношению к действующим усилиям (б) -- фланговые, лобовые, комбинированные и косые.

3. По протяженности -- непрерывные и прерывистые (в). Прерывистые швы применяют в тех случаях, когда соединения не должно быть плотным, а по расчету на прочность не требуется сплошного шва.

Длина отдельных участков прерывистого шва (l) составляет от 50 до 150 мм; расстояние между участками шва обычно в 1,5-- 2,5 раза больше длины участка; величина t называется шагом шва. Прерывистые швы применяют довольно широко, так как они обеспечивают экономию наплавленного металла, времени и стоимости сварки.

4. По количеству наплавленного металла или степени выпуклости -- нормальные, выпуклые и вогнутые (г). Выпуклость шва зависит от типа применяемых электродов: при сварке тонкопокрытыми электродами получают швы с большой выпуклостью.

При сварке толстопокрытыми электродами, вследствие большей жидкотекучести расплавленного металла, обычно получаются нормальные швы.



Швы с большой выпуклостью не обеспечивают прочность сварного соединения, особенно если оно подвергается переменным на жидкотекучести расплавленного металла, обычно получаются нормальные швы.

Швы с большой выпуклостью не обеспечивают прочность сварного соединения, особенно если оно подвергается переменным нагрузкам и вибрациям. Это объясняется тем, что в швах с большой выпуклостью нельзя получить плавного перехода от валика к основному металлу и в этом месте образуется нечто вроде «подреза» кромки, где и происходит концентрация напряжений. При действии переменных ударных или вибрационных нагрузок с этого места может начаться разрушение сварного соединения. Швы с большой выпуклостью неэкономичны, так как на их выполнение расходуется больше электродов, времени и электроэнергии.

Разделка кромок под сварку.

Кромки разделывают в целях полного провара заготовок по сечению, что является одним из условий равнопрочности сварного соединения с основным металлом. Формы подготовки кромок под сварку, различают V, K, X - образные. По характеру выполнения сварные швы могут быть односторонние и двухсторонние.



а - V-образная; б - U -образная; в - X-образная; г - двусторонняя Х-образная

Скос кромок можно производить различными способами. Самым грубым и малопроизводительным из них является срубание кромок ручным или пневматическим зубилом. При этом способе края кромок получаются неровные. Наиболее ровные и чистые кромки получаются при изготовлении их на специальных кромкострогальных или фрезерных станках. Применение кислородной резки, ручной или механизированной, для скоса кромок является самым экономичным. Шлаки и окалина, остающиеся после кислородной резки, должны быть удалены с помощью зубила и стальной щетки.

Следует уделять большое внимание чистоте кромок, так как загрязненная поверхность кромок металла приводит к плохому провару и образованию в сварном шве неметаллических включений. Поэтому перед сваркой кромки, а также соседние с каждой кромкой участки на ширину 20--30 мм должны очищаться до металлического блеска от окалины, ржавчины, масла, краски и других загрязнений. Очистка от окалины, краски и масла может осуществляться непосредственно пламенем сварочной горелки. При этом окалина отстает от металла, а масло и краска сгорают. После нагрева пламенем поверхность зачищается стальной щеткой.

Подготовка поверхности металла под сварку.

При подготовке деталей под сварку поступающий металл подвергается правке, разметке, наметке, резке, подготовке кромок под сварку, холодной или горячей гибке.

Металл правят либо вручную, либо на различных листоправильных вальцах. Ручную правку выполняют на чугунных или стальных правильных плитах ударами кувалды или с помощью ручного винтового пресса. Угловая сталь правится на правильных вальцах (прессах), двутавры и швеллеры - на приводных или ручных правильных прессах.

Разметка и наметка - это такие операции, которые определяют конфигурацию будущей детали. Механическая резка применяется для прямолинейного реза листов, а иногда для криволинейного реза листов с использованием для этой цели роликовых ножниц с дисковыми ножами. Углеродистые стали разрезают газокислородной и плазменно-дуговой резкой. Эти способы могут быть ручными и механизированными. Для резки легированных сталей, цветных металлов может применяться газофлюсовая или плазменно-дуговая резка.

Основной металл и присадочный материал перед сваркой должны быть тщательно очищены от ржавчины, масла, влаги, окалины и различного рода неметаллических загрязнений. Наличие указанных загрязнений приводит к образованию в сварных швах пор, трещин, шлаковых включений, что приводит к снижению прочности и плотности сварного соединения.

Требования к сборке металлических деталей перед сваркой.

Применяемые сборочно-сварочные приспособления должны обеспечивать доступность к местам установки деталей и прихваток, к рукояткам фиксирующих и зажимных устройств, а также к местам сварки. Эти приспособления должны быть также достаточно прочными и жесткими, обеспечивать точное закрепление деталей в нужном положении и препятствовать их деформированию в процессе сварки. Кроме того, сборочно-сварочные приспособления должны обеспечивать наивыгоднейший порядок сборки и сварки: наименьшее число поворотов при наложении прихваток и сварных швов; свободный доступ для проверки размеров изделий и их легкий съем после изготовления; безопасность сборочно-сварочных работ.

Любая сборочная операция не должна затруднять выполнение следующей операции. Поступающие на сборку детали должны быть тщательно проверены; проверке подлежат все геометрические размеры детали и подготовленная форма кромок под сварку.

Сборка сварных конструкций, как правило, осуществляется либо по разметке, либо с помощью шаблонов, упоров, фиксаторов или специальных приспособлений - кондукторов, облегчающих сборочные операции. Подготовку и сборку изделий под сварку выполняют с соблюдением следующих основных обязательных правил:

притупление кромок и зазоры между ними должны быть равномерными по всей длине; кромки элементов, подлежащих сварке, и прилегающие к ним места шириной 25-30 мм от торца кромки должны быть высушены, очищены от грата после резки, масла, ржавчины и прочих загрязнений;

во избежание деформаций прихватку следует выполнять качественными электродами через интервал не более 500 мм при длине одной прихватки 50-80 мм; для обеспечения нормального и качественного формирования шва нужно в начале и в конце изделия прихватывать планки.

Контроль качества сварных соединений.

Дефекты в сварных соединениях могут быть вызваны плохим качеством сварных материалов, неточной сборкой и подготовкой стыков под сварку, нарушением технологии сварки, низкой квалификацией сварщика и другими причинами. Задача контроля качества соединений - выявление возможных причин появления брака и его предупреждения.

Работы по контролю качества сварочных работ проводят в три этапа:

- Предварительный контроль, проводимый до начала работ:

- Контроль в процессе сборки и сварки ( по операционный ).

- Контроль качества готовых сварных соединений.

Предварительный контроль включает в себя: проверку квалификации сварщиков, дефектоокопистов и итр, руководящих работами по сборке, сварке и контролю.

В процессе изготовления (пооперационной контроль) проверяют качество подготовки кромок и сборки, Режимы сварки, порядок выполнении швов, внешний вид шва, его геометрические размеры, за исправностью сварочной аппаратуры.

Последнее контрольная операция - проверка качества сварки в готовом изделии: внешний осмотр и измерения сварных соединений, испытания на плотность, контроль ультразвуком, магнитные методы контроля.

Проверка квалификации сварщика: квалификация сварщиков проверяют при установлении разряда. Разряд присваивают согласно требованиям, предусмотренным тарифно-квалификационными справочниками, испытания сварщиков перед допускам к ответственным работам производят по правилам о аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства.

Качество основного металла должно соответствовать требованиям сертификата, который посылают заводы - поставщики вместе с партией металла необходимо произвести наружный осмотр установить механические свойства и химический состав металла. При наружном осмотре проверяют отсутствие на металле окалины, ржавчины, трещин и прочих дефектов. Предварительная проверка металла с целью обнаружения дефектов поверхности - необходимое и обязательная операция, благодаря которой можно предупредить применение некачественного металла при сварке изделия. Механическое свойства основного металла определяют испытаниями стандартных образцов на машинах для растяжения, пессах и копрах в соответствии с ГОСТ 1497 - 73 металла методы испытания на растяжения.

Контроль качества сварочной проволоки: на проволоку стальную наплавочную устанавливают марку и диаметр сварочной проволоки, химический состав правило приемки и методы испытания, требования к упаковке, маркировки, транспортированию и хранению.

Каждая бухта сварочной проволоки должна иметь металлическую бирку на которой указано наименование и товарный знак предприятия - изготовителя сварочную проволоку, на которой нет документации подвергают тщательному контролю.

Контроль качества электрода. При сварке конструкции, в чертежах которых указан тип электрода, нельзя применять электрод, не имеющий сертификата. Электрод без сертификата проверяют на прочность покрытия и сварочные свойства определяют так же механические свойства металла шва и сварочного соединения выполненного электрода из проверяемой партией.

Контроль качества флюсов. Флюс проверяют на однородность по внешнему виду, определяют его механический состав, размер зерна, объем массу и влажность.

Контроль заготовок. Перед поступлением заготовок на сборку проверяют чистоту поверхности металла, и габариты качества подготовки кромок.

Контроль сборки: собранному контролируют: зазор между кромками, притупление и угол раскрытия для стыковых соединений: ширину нахлестки и зазор между местами для нахлесточных соединений.

Контроль качества сварочного оборудования и приборов. Проверяют исправность контрольно - измерительных приборов, надежность контактов и изоляции правильность подключения сварочной дуги, исправность замкнутых устройств, электродержателя, сварочных горелок, редукторов, проводов.

Контроль технологического процесса сварки: перед тем как преступить к сварке, сварщик знакомится с технологическими картами, в которых указаны последовательность операций, диаметр и марка применяемых электродов, режимы сварки и требуемые размеры сварных швов. Не соблюдения порядка наложение швов может вызвать значительную деформацию.

2. Расчётная часть

2.1 Расчет балки на прочность и жесткость

Задача № 1.

Условие задачи. Для двух опорной балки подобрать сечение двутавра из условия прочности и жесткости где Rрасч = 200 МПа; Rср = 120 МПа; n = 1.3; m = 1.1; E = 20/105 МПа; fпред/l = 1/300; l = 6 м; fн = 20 кН/м; qн = 15 кН/м.

Построить эпюры нормальных и касательных напряжений для сечений с наибольшим изгибающим моментом и с наибольшей поперечной силой.

Решение

1) Подбор сечения из условий прочности

qр = qн * n = 15 * 1.3 = 19.5 кН/м.

fр = fн * n = 20 * 1.3 = 26 кН/м.

Для рассматриваемой балки наибольшей изгибающий момент находится в сечении посередине пролета. Определяем его как сумму моментов от действия равномерно распределенной и сосредоточенной нагрузкой используя готовые формулы

Mmax = qр * l2 / 8 + fр * l / 4 = 19.5 * 62 / 8 + 26 * 6 / 4 = 87.75 + 39 = 127 кН*м = 0.127 МН*м.

Строим эпюру моментов по трем точкам Ма = 0; Мb = 0; Mc = 127кН*м.

Из условий прочности определяем Wтр

? = Мmax / Wтр ? m

Rрасч требуемый момент сопротивления поперечного сечения балки

Wтр = Мmax / m * Rрасч = 0.127 / 1.1 * 200 == 0.00058 м3.

По таблице сортамента принимаем двутавр № 33 (Wтр = 597)

2) Подбор сечения из условия жесткости производим с помощью таблицы прогибов. Второе предельное состояние конструкции характеризуется появлением чрезмерных прогибов и требует определенной жесткости, чтобы в условии нормальной эксплуатации относительный прогиб не превысил предельно допустимого относительного прогиба, установлена сила для различных конструкций и материалов. Условие жесткости записывается в виде

f / l ? fпред / l

расчет на жесткость производят по нормативной нагрузке, а не по расчетной, то есть без учета коэффициента перегрузки.

Из таблицы приложения 2 для данного загружения балки наибольшей по абсолютной величине прогиб определяется по формуле

f = 5q * l4 / 384 * E * Ix + f * l3 / 48 E *

Ix в результате у них получается f / l = 5 * qн * l3 / 384 * E * Ix + fн * l2 / 48 E* Ix ? fпред / l , отсюда выражаем требуемый момент инерции

Iтр = 300 / E * (5 * qн * l3 / 284 + fн * l2 / 48)

Iтр = 300 / 2 * 105 * (5 * 0.015 * 63 / 384 + 0.02 * 62 / 48) = 8578 см4.

Из таблицы сортамента принимаем двутавр № 33 (Ix = 9840), принятый из условия прочности двутавр совпадает с двутавром, который мы определили для условия жесткости.

3). Определим наибольшие нормальное напряжение в сечении балки с максимальным изгибающим моментом. Из расчета Mmax = 0.127 МН*м

?maxmin = +- Mmax / Wx = 0.127 / 0.0006 = 211.7 МПа.

Из теории известно, что наибольшее нормальное напряжение при поперечном изгибе возникают в простых волокнах сечения. В центральном слое напряжение = 0 .

Строем эпюру нормальных напряжений для этого в определенном масштабе изображаем сечение нашего двутавра. Параллельно вертикально оси двутавра проводим нулевую линию и откладываем от нее по разным сторонам на уровне крайних волокон.

?maxmin с соединим эти точки прямой линией эпюра нормальных сил построена.

4) Построим эпюру поперечных сил для этого необходимо сначала определить опорные реакции.

Для данной балки в виду симметрии нагрузки опорные реакции равны между собой .

Vа = Vb = Fр + Fq : 2 = 26 + 19.5 x 6 : 2 = 71.5 кН.

Затем определяем поперечную силу

Ход слева: Qa = Va = 71.5 кН.

Qc лев = Va - qр x l : 2; 71.5 - 19.5 x 6 : 2 = 13 кН.

Qc прав = Va - qp x l : 2 - fp = 13 - 26 = -13 кН.

Ход справа: Qb = - Va = - 71.5 кН.

5) Определяем наибольшее касательное напряжение.

С эпюры поперечных сил выбираем сечение

?max = 71.5 кН = 0.00715 МН.

Наибольшее касательное напряжение по высоте сечения возникает на уровне нейтральной оси, определяем по формуле Журавского

?max = Q x Sx

Ix x b; Sx - статический момент полусечения расположено выше или ниже двутавра. b = d - толщина стенки двутавра. Ix; Sx; d - берем из таблицы сортамента для двутавра № 55.

Sx = 333 x 10-6 м3

Ix = 9840 x 10-8 м4

b = d = 7 мм; d = 0.007 м.

Подставив значение величин в формуле получим

?max = 0.00715 x 106 x 339 x 10-6 : 9840 x 10-8 x 0.007 = 3.52 x 106 МПа

Строим эпюру касательных напряжений, от нулевой линии на уровне нейтральной оси откладываем ?max. Знаем характер эпюры, даем ее полное положение.

Из условий прочности по касательным напряжением

?max = Qmax x Sx : Ix ? m x Rср; 3.52 ? 1.1 x 120 = 132 МПа.

Условие выполнено.

6) Запас прочности по касательным и нормальным напряжением

?max = Mmax : Wx ? m x Rрасч; 211.7 ? 220 Мпа.

можно объяснить тем что условие выполнено, сечение двутавра подобрано верно.

2.2 Определить напряжение в швах

Задача № 2.

Дано: Швеллер № 10 прикреплен к листу лобовым и фланговыми швами, силой P = 16 т.

Решение

1) Площадь сечения лобового шва, имеющего катет шва k = 0.5 см

Fл = 10 x 0.7 x 0.5 = 3.5 см2.

2) Площадь сечения двух фланговых швов, при k = 0.8 cм

Fфл = 2 x 20 x 0.7 x 0.8 = 22.4 см2.

3) Площадь сечения всех угловых прикреплений составляет

F = Fл + Fфл = 3.5 + 22.4 = 25.9 см2.

4) Срезывающее напряжение в швах будет равно

P = [?] x F : S x L

[?] = P : F = 16000 : 25.9 = 618 кг/см2.

Ответ: напряжение в швах [?] = 618 кг/см2.

2.3 Проектировочный расчёт сварного соединения

Задача № 3.

Дано: Рассчитать сварное соединение уголка с повышенной нагруженной силой F = 30 kH; материал уголка и косынки Ст 3(?т = 220 H/мм2); сварка ручная дуговая; электроды 350А. Размеры уголка (№ 3.2) b = 32 мм; z0 = 8.9 мм; d = 3 мм.

Решение

1) Катет сварного шва. В нахлесточных соединениях угловыми швами катет сварного шва принимается равным толщине свариваемых деталей .

k = d = 3 мм.

Расчетная высота опасного сечения шва h = 0.7 x k.

h = 0.7 x 3 = 2.1 мм.

2) Допускаемое напряжение среза:

[?р] = ?т : [s]т

где предел текучести основного металла ?т; [s]т допускаемый коэффициент запаса прочности.

[s]т = от 1.2 до 1.8 - низкоуглеродистой стали.

[s]т = от 1.5 до 2.2 - низколегированной стали.

Допускаемое напряжение [?р] основного металла на напряжение при [s]т = 1.5; [?р] = ?т : [s]т = 220 : 1.5 = 147 H/мм2.

По таблице допускаемое напряжение среза для материала сварного шва ровняется [?]'ср = 0.65 x [?р] = 0.65 x 147 = 95 H/мм2.

3) Суммарная длина фланговых швов рассчитывается по формуле

?ср = f : Aср = f : (h x lш) ? [?]'ср

где ?ср и [?]'ср расчетные и допускаемые напряжения среза для материала шва; lш - расчетная длина шва; в соединении с лобовыми швами lш = 2lл; с фланговыми lш = 2lфл; в комбинированном lш = lфл + lл.

В нашем случае lш = lфл = lфл1 + lфл2 = F : (0.7 x k) x [?]'ср = 30000 : (0.7 x 3) x 95 = 150 мм.

4) Длина фланговых швов

l1/l2 = b - z0 : z; l1фл = lфл - l2фл

l2фл = lфл x z0 : b = 113 x 9.4 : 32 = 42 мм.

l1фл = 113 - 33 = 108 мм.

Ответ: l1фл = 108 мм, l2фл = 42 мм.

2.4 Конструирование и расчёт точечного сварного соединения

Задача № 4.

Требуется сконструировать и рассчитать точечное сварное соединение равнопрочное целому элементу сечением 450x4.5; допускаемое напряжение [?р] = 20 кг/мм2; [?'] допускаемое напряжение в сварной точке [?'] = 12 кг/мм2.

Решение:

1) Допускаемое усилие в листе при растяжении

P = [?р] x f = 20000 x 45 x 0.45 = 40500 г = 40.5 кг.

2) Диаметр точки при толщине 4.5 мм

d = 1.5 x 4.5 + 5 = 12 мм.

3) Допускаемое усилие в точке ровняется

Po = [?'] x (? x d2) : 4 = 1200 x (3.14 x 1.22) : 4 = 1356 кг.

4) Необходимое число точек в соединении

i = P : Po = 40500 : 1356 = 29.8 = 30.

5)Принимаем i = 42 точки, тогда величина шага

t = 3 x d = 36 мм.

t1 = 2 x d = 24 мм.

t2 = 1.5 x d = 18 мм.

6)Рабочая ширина листа на которой устанавливаются точки

450 - 2t1 = 402 мм.

7) Определяем количество рядов

402 : t = 402 : 36 = 10

Принимаем 10 точек, которые ставим в 3 ряда.

Ответ: точечное сварное соединение рассчитано и сконструировано.

2.5 Определение числа сварных точек для прикрепления к листу швеллера.

Задача № 5.

Определить число сварных точек для прикрепления к листу швеллера № 6.5; площадью сечения F = 7.51 см2 и толщиной стенки = 4.4 мм, при усилии P = 8 т; с допускаемым напряжение на срез точки [?'] = 9 кг/мм2 и проведем их расстановку с учетом t, t1, t2.

Решение

1) Дополнительное напряжение

[?р] = P : F = 10.65 кг.

2) Диаметр точки при толщине стенки 4.4 мм

d = 1.4 x 4.4 + 4 = 10 мм.

3) Допускаемое усилие в точке ровняется

Pо = [?'] x (? x d2) : 4 = 900 x (3.14 x 12) : 4 = 707кг.

4) Необходимое число точек в соединении

i = P : Po. i = 8000 : 707 = 11.3 + 1 = 12.

5) Принимаем i = 12 точек, тогда величина шага

t = 3 x d = 30мм.

t1 = 2 x d = 20мм.

t2 = 1.5 x d = 15мм.

6) Рабочая ширина на которой устанавливаются точки

65 - 30 = 35 мм.

7) Длина швеллера

L = 5t + 2t1 = 190 мм.

Ответ: число сварных точек для прикрепления к листу швеллера № 6.5 ровняется 12.

3. Техника безопасности при производстве сварных работ

Нарушение техники безопасности при проведении сварочных работ часто приводит к самым печальным последствиям - пожарам, взрывам и как следствие травмам и гибели людей.

Так же при сварке возможны следующие травмы - поражение электрическим током, ожоги от шлака и капель металла, травмы механического характера.

Для предотвращения всех этих положений важно неукоснительно соблюдать меры предосторожности.

1. Надежная изоляция всех, проводов, связанных с питанием источника тока и сварочной дуги, устройство геометрически закрытых включающих устройств, заземление корпусов сварочных аппаратов. Заземлению подлежат: корпуса источников питания, аппаратного ящика, вспомогательное электрическое оборудование. Сечение заземляющих проводов должно быть не менее 25 мм2. Подключением, отключением и ремонтом сварочного оборудования занимается только дежурный электромонтер. Сварщикам запрещается производить эти работы.

2. Применение в источниках питания автоматических выключателей высокого напряжения, которые в момент холостого хода разрывают сварочную цепь и подают на держатель напряжение 12 В.

3. Надежное устройство электрододержателя с хорошей изоляцией, которая гарантирует, что не будет случайного контакта токоведущих частей электрододержателя со свариваемым изделием или руками сварщика (ГОСТ 14651-69). Электрододержатель должен иметь высокую механическую прочность и выдерживать не менее 8000 зажимов электродов.

4.Работа в исправной сухой спецодежде и рукавицах. При работе в тесных отсеках и замкнутых пространствах обязательно использование резиновых галош и ковриков, источников освещения с напряжением не свыше 6-12 В.

5. При работе на электронно-лучевых установках предотвращение опасности поражения лучами жесткого рентгеновского (почти полное) поглощение вредных излучении, связанных с горением дуги. Особую опасность в смысле поражения глаз представляет световой луч квантовых генераторов (лазеров) так как даже отраженные лучи лазера могут вызвать тяжелое повреждение глаз и кожи. Поэтому лазеры имеют автоматические устройства, предотвращающие такие поражения, но при условии строгого соблюдения производственной инструкции операторами-сварщиками, работающими на этих установках.

Защитные стекла, вставленные в щитки и маски, снаружи закрывают простым стеклом для предохранения их от брызг расплавленного металла. Щитки изготовляют из изоляционного металла - фибры, фанеры и по форме и размерам они должны полностью защищать лицо и голову сварщика (ГОСТ 1361-69).

Для ослабления резкого контраста между яркостью дуги и малой яркостью темных стен (кабины) последние должны быть окрашены в светлые тона (серый, голубой, желтый) с добавлением в краску окиси цинка с целью уменьшения отражения ультрафиолетовых лучей дуги, падающих на стены.

При работе вне кабины для защиты зрения окружающих, работающих сварщиков и вспомогательных рабочих должны применяться переносные щиты и ширмы.

Предотвращение опасности поражения брызгами расплавленного металла и шлака. Образующиеся при дуговой сварке брызги расплавленного металла имеют температуру до 1800 град. С. при которой одежда из любой ткани разрушается. Для защиты от таких брызг обычно используют спецодежду (брюки, куртку и рукавицы) из брезентовой или специальной ткани. Куртки при работе не следует вправлять в брюки, а обувь должна иметь гладкий верх, чтобы брызги расплавленного металла не попадали внутрь одежды, так как в этом случае возможны тяжелые ожоги.

Для защиты от соприкосновения с влажной, холодной землей и снегом, а также с холодным металлом при наружных работах и в помещении сварщики должны обеспечиваться теплыми подстилками, матами, подколенниками и подлокотниками из огнестойких материалов с эластичной прослойкой.

Предотвращение отравления вредными газами и аэрозолями, выделяющимися при сварке. Высокая температура дуги (6000- 8000° С) неизбежно приводит к тому, что часть сварочной проволоки, покрытий, флюсов переходит в парообразное состояние. Эти пары, попадая в атмосферу цеха, конденсируются и превращаются в аэрозоль конденсации, частицы которой по дисперсности приближаются к дымам и легко попадают в дыхательную систему сварщиков. Эти аэрозоли представляют главную профессиональную опасность труда сварщиков. Количество пыли в зоне дыхания сварщика зависит главным образом от способа сварки и свариваемых материалов, но в известной степени определяется и типом конструкций. Химический состав электросварочной пыли зависит от способов сварки и видов основных и сварочных материалов.

Существуют строгие требования в области вентиляции при сварочных работах. Для улавливания сварочного аэрозоля на стационарных постах, а где это возможно, и на нестационарных нужно устанавливать местные отсосы в виде вытяжного шкафа вертикальной или наклонной панели равномерного всасывания стола с подрешеточным отсосом и др. При сварке крупногабаритных серийных конструкций на кондукторах, манипуляторах и т. п. местные отсосы необходимо встраивать непосредственно в эти приспособления. При автоматической сварке под флюсом, в защитных газах, электрошлаковой сварке применяют устройства с местным отсосом газов.

При использовании баллонов со сжатыми газами необходимо соблюдать установленные меры безопасности: не бросать баллоны, не устанавливать их вблизи нагревательных приборов, не хранить вместе баллоны с кислородом и горючими газами, баллоны хранить в вертикальном положении. При замерзании влаги в редукторе баллона с СО2 отогревать его только через специальный электроподогреватель или обкладывая тряпками, намоченными в горячей воде. Категорически запрещается отогревать любые баллоны со сжатыми газами открытым пламенем, так как это почти неизбежно приводит к взрыву баллона.

При производстве сварочных работ на емкостях, ранее использованных, требуется выяснение типа хранившегося продукта и наличие его остатков. Обязательна тщательная очистка сосуда от остатков продуктов и 2-3-кратная промывка 10%-ным раствором щелочей, необходима также последующая продувка сжатым воздухом для удаления запаха, который может вредно действовать на сварщика.

Категорически запрещается продувать емкости кислородом, что иногда пытаются делать, так как в этом случае попадание кислорода на одежду и кожу сварщика при любом открытом источнике огня вызывает интенсивное возгорание одежды и приводит к ожогам со смертельным исходом.

Взрывоопасность существует и при выполнении работ в помещениях, имеющих большое количество пылевидных органических веществ (пищевой муки, торфа, каменного угля). Эта пыль при определенной концентрации может давать взрывы большой силы. Помимо тщательной вентиляции для производства сварочных работ в таких помещениях требуется специальное разрешение пожарной охраны.

Предотвращение пожаров от расплавленного металла и шлака. Опасность возникновения пожаров по этой причине существует в тех случаях, когда сварку выполняют по металлу, закрывающему дерево либо горючие изолировочные материалы, на деревянных лесах, вблизи легко воспламеняющихся материалов и т. п. Все указанные варианты сварки не должны допускаться.

Предотвращение травм, связанных со сборочными и транспортными операциями (травмы механического характера). Важное значение имеет внедрение комплексной механизации и автоматизации, что значительно уменьшает опасность травм такого рода.

Основные причины травматизма при сборке и сварке: отсутствие транспортных средств для транспортировки тяжелых деталей и изделий; неисправность транспортных средств; неисправность такелажных приспособлений; неисправный инструмент: кувалды, молотки, гаечные ключи, зубила и т. п., отсутствие защитных очков при очистке швов от шлака; отсутствие спецодежды и других защитных средств.

Меры безопасности в этом случае: все указанные средства и инструменты следует периодически проверять; такелажные работы должны производить лица, прошедшие специальный инструктаж; от рабочих необходимо требовать соблюдения всех правил по технике безопасности, включая работу в спецодежде, рукавицах; использование средств индивидуальной вентиляции (где это необходимо) и т. д. Важное значение имеет внедрение комплексной механизации и автоматизации, что значительно уменьшает опасность травм такого рода.

Чтобы было удобно работать сварщикам нужно соблюдать следующие рекомендации

1. Сборку и сварку крупногабаритных секций следует выполнять на специализированных местах, постелях, стендах, при этом должны быть обеспечены достаточные проходы с каждой стороны конструкции.

2. При сварке объемных секций на высоте необходимо устраивать леса с расположением сварочного оборудования вне рабочего места сварщика.

3. Все оборудование, которое при неисправном состоянии может оказаться под напряжением, должно иметь индивидуальное заземление с выводом к общему защитному заземлению.

4. Все сварочные установки должны находиться под наблюдением наладчика-монтера. Исправлять дефекты электросварочного оборудования имеет право только монтер-наладчик.

5. При сварке крупногабаритных изделий следует применять защитные щиты-ширмы, ограждающие место сварки со стороны общих проходов.

Список используемой литературы

1. В.М. Рыбаков «Дуговая и газовая сварка» - М.: Высшая школа, 1986 г.

2. Сварочные работы / В.И. Маслов. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2002. - 240 с.: ил.

3. Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка: учеб. пособие для нач. проф. образования. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 320 с.

4. Ганенко А.П. и др. Оформление текстовых и графических материалов при подготовке дипломных проектов, курсовых и письменных экзаменационных работ (требования ЕСКД): Учеб. для нач. проф. образования: Учебник для сред. Проф. образования. - М.: ПрофОбрИздат, 2001. - 352 с.

5. Казаков Ю.В. и др. Сварка и резка материалов: Учебное пособие для нач. проф. образования. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 400 с.

6. Куликов О.Н., Ролин Е.И. Охрана труда при производстве сварочных работ: Учеб. пособие для нач. проф. образования. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 176 с.

7. Чернышов Г.Г. Сварочное дело: Сварка и резка металлов: Учебник для нач. проф. образования. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 496 с.

Размещено на Allbest.ur

...