Обозначения сварных швов на чертежах. Газовые шланги

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ ТЫВА

УПРАВЛЕНИЕ ПО ПРОФЕССИОНАЛЬНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ И ПОДГОТОВКЕ КАДРОВ РТ ГБОУ СПО

«Тувинский строительный техникум»

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

НА ТЕМУ: Обозначения сварных швов на чертежах. Газовые шланги (назначение, классификация, требование техники безопасности)

Оглавление

1.История развития сварочного производства

2.Сварочные работы

2.1 Технология сварочных работ

2.1.1 Сварочные посты (стационарные и передвижные)

2.1.2 Инструменты сварщика

2.2 Оборудование электросварочного поста

2.3 Технология газосварочных работ

2.4 Оборудование для газовой сварки

2.4.1 Газораспределительные рампы

3.Сварные швы

3.1 Обозначения сварных швов на чертежах

3.2 Газовые шланги (назначение, классификация, требование техники безопасности)

4.Охрана окружающей среды и труда

4.1 Охрана окружающей среды

4.2 Индивидуальные средства защиты сварщика при электросварочных работах

4.3 Защита зрения при работах

4.4 Допуск к сварочным работам

4.5 Т.Б. при работе на высоте. Допуск к работе на высоте

4.6 Электробезопасность

4.7 Пожарная безопасность. Первичные средства пожаротушения

Использованная литература

1.История развития сварочного производства

Сварка возникла на первом этапе развития человеческой цивилизации. Еще в каменном веке камнем подходящей формы древний человек мог отковать изделия из самородков благородных металлов - золота, серебра, меди. Таким же технологическим приемом, когда необходимо было увеличить размеры изделия, соединяли эти пластины между собой, т.е. применяли один из видов сварки - холодную сварку,- сварка металлов в холодном состоянии путем приложения деформирующих усилий. Этот первый вышедший из древнего периода способ сварки получил развитие в настоящее время для соединения медных, алюминиевых проводов, оболочек кабелей связи, морозильных камер холодильников и т.д. В древние времена этот способ был использован при сварке благородных металлов, которые практически не окисляются. Ударяя по сложенным вместе кускам металла, удавалось добиться прочного соединения. В Дублинском Национальном музее хранится золотая коробка, изготовленная в эпоху поздней бронзы, стенки и днище ее скованы плотным швом. Как считают эксперты, изготовлена она с помощью холодной сварки.

За несколько тысячелетий до н.э. некоторые племена (например, на территории Бесарабии, Украины) добывали из руды медь, свинец. Но техникой литья они еще не овладели, поэтому они подогревали и сковывали отдельные куски, получая более крупные куски и изделия из них.

Появление бронзы - сплава меди и олова - заставило древних умельцев приняться за разработку новых методов соединения отдельных элементов вместе (сварку). Бронза обладает высокой твердостью, прочностью, сопротивлению истиранию. Однако достаточно низкая пластичность не позволяла применять кузнечную сварку для соединения отдельных заготовок. Вдобавок возросли и габариты изделия, и трудно равномерно разогреть их. В III-II тыс. лет до н.э. умельцы трипольских племен применяли скручивание, фальцовку, склепывание, паяние.

Привести пример о находках на землях бывшей Римской Империи бронзовые сосуды цилиндрической формы h=310 мм d=0,5-0,7 мм были сварены по образующей литейной сваркой!

В начале железного века начали получать кричное железо. Куски железной руды (оксиды и др. соединения железа) нагревали вместе с углем и получали комки, в которых перемешаны частицы железа, шлака и остатков угля. А затем эти комки (крицы) многократно нагревали и проковывали в горячем состоянии. Частицы шлака и угля выдавливались, а отдельные частицы железа соединялись между собой - связывались, образуя плотный металл. Многократный нагрев и ковка - сварка делали металл чище и плотнее. Для раскисления добавляли природные сланцы.

При сыродутном или кричном способе получения железа, который господствовал на протяжении тысячелетий крицы получили относительно небольших размеров и для получения изделий действительно больших размеров их (куски) необходимо было соединять между собой. Для увеличения длины изделий сварку вели внахлестку. Клинки и мечи выковывали из нескольких полос среднеуглеродистой стали (0,3-0,4%).

Большое значение для развития техники обработки черных металлов имела сварка железа с разным содержанием углерода с целью улучшения качества лезвия режущих и рубящих орудий. Это требовало большого мастерства кузнецов, т.к. температура сварки железа с различным содержанием углерода неодинакова. При изготовлении мечей, дротиков, ножей выполняли сварку полос железа и стали с выходом последней на режущую часть лезвия. Это давало хорошее сочетание мягкого и вязкого железа или низкоуглеродистой стали с твердой, но хрупкой сталью, содержащей большое количество углерода.

Часто при изготовлении ножей, серпов, топоров кузнецы - сварщики наваривали небольшую стальную пластину на режущую часть лезвия.

В скифский период в некоторых случаях делались попытки произвести сварку бронзы с бронзой путем прилива. Однако не всегда получалось прочное соединение. Литейщики раннего железного века при починке изделий (например, котлов) пробивали в стенках отверстие, таким образом, получалась соединяющая отливка, напоминающая форму заклепки.

При изготовлении ювелирных изделий из золота, серебра, бронзы в раннем железном периоде широко использовали пайку. Между частями, которые нужно соединить в единое целое изделие, закладывались кусочки сплава - припоя и собранное таким образом изделие нагревали до температуры, достаточной для расплавления припоя, но ниже основного металла. Припой растекается по зазору, смачивая кромки, диффундировал в металл и после остывания схватывал кромки.

Рано или поздно ювелиры должны были обнаружить, что для соединения металлов и сплавов методом заливки можно применять также сплавы, которые плавятся при значительно меньших температурах, чем материал соединяемых деталей изделий. Например, стоило только в золото добавить медь или серебро, как образовался сплав со значительно меньшей температурой (например, сплав 20% золота и 80% меди плавится при температуре 886°С (золото - 1064°С, медь - 1083°С), сплав 70% серебра и 30% меди - 780°С(Ag - 961°С)).

Это свойство сплавов и было использовано для пайки. Искусство пайки совершенствовалось, появлялись новые припои, начали применять флюсы, растворяющие и связывающие оксиды, мешающие припою диффундировать. В VIII-X в.в. появляются легкоплавкие припои - свинцовисто - оловянистые.

Металлургия и металлообработка больших успехов достигли в Древней Руси в X-XIII в.в. в связи с высоким развитием древнерусского ремесла. Технический уровень на Руси был выше, чем в Западной Европе. С помощью кузнечной сварки изготавливалось более 70% металлических изделий. С успехом применяли сварку железа с высокоуглеродистой сталью (до 0,9%).

С помощью сварки изготавливали огнестрельное оружие. До появления в конце XV века пушек отлитых из бронзы, артиллерийские орудия выковывали из железа. Их изготавливали следующим образом:

1)Выковывали из крицы железный лист;

2)Скручивали его на железной оправке в трубу;

3)Сваривали продольным швом внахлестку;

4)Затем на нее наваривали одну или две трубы, так чтобы продольные швы располагались в разных местах.

Полученные заготовки были короткие, поэтому для получения достаточно длинного ствола орудия несколько таких заготовок соединяли между собой также при помощи сварки. Для этого соответствующие концы труб выковывались в виде внутреннего и наружного конуса, соединяли и сваривали их внахлестку. В казенную часть ствола вваривали коническую железную заглушку, а рядом прорубалось запальное отверстие.

Древнерусские мастера успешно применяли сварку бронзы и стали (например, топорики, найденные в районе Старой Ладоги - обух бронзовый, а лезвия стальные).

При изготовлении пушек применяли и литейную сварку - заливали расплавленной бронзой соединяемые детали.

В то же время сварка металлов - кузнечная, литейная, пайка развивались медленно. В 19 веке в промышленности была механизирована кузнечная сварка. Ручной труд молотобойца был механизирован (заменен работой машин), т.е. стали применяться механические молоты с весом бойка до 1 т., производящим от 100 до 400 ударов в минуту.

Значительно улучшилась конструкция печей для нагрева свариваемых деталей, заменивших примитивные кузнечные горны. Печи переводятся на твердое, жидкое и газообразное топливо. Совершенствуется и технология сварки. Способом кузнечной сварки готовили биметалл. Листы разнородных металлов собирали в пакет, нагревали в печах и пропускали через валки прокатного стана.

Значительное применение кузнечная сварка находила в производстве стальных труб с прямолинейным продольным нахлесточным швом, а также спирально - шовные трубы.

Применялась сварка и при ремонте клепаных конструкций (рамы паровозов, корпуса судов) когда доступ по крайней мере с одной стороны после их сборки был возможен. Кроме того, применялась она при производстве инструментов, орудий труда и т.д.

Однако во многих отраслях производства кузнечная и литейная сварка ввиду ограниченных возможностей пламени, уже не удовлетворяла возросшим требованиям техники. Крупногабаритные конструкции и сложные по форме изделия невозможно было равномерно нагреть пламенем и успеть проковать или полностью залить стык до его остывания. Следует заметить, что кроме сварочных методов соединения древние умельцы применяли скручивание, фальцовку, склепывание, а в более поздние времена - резьбовые соединения.

2.Сварочные работы

2.1 Технология сварочных работ

Сварка -- процесс получения неразъёмного соединения посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого. Обычно применяется для соединения металлов, их сплавов или термопластов, а также в медицине.

Для производства сварки используются различные источники энергии: электрическая дуга, газовое пламя, лазерное излучение, электронный луч, трение, ультразвук. Развитие технологий позволяет в настоящее время осуществлять сварку не только на промышленных предприятиях, но и на открытом воздухе, под водой и даже в космосе. Производство сварочных работ сопряжено с опасностью возгораний, поражений электрическим током, отравлений вредными газами, облучением ультрафиолетовыми лучами и поражением глаз.

ГОСТ 19521-74[2] устанавливает классификацию сварки металлов по основным физическим, техническим и технологическим признакам.

Физические признаки, в зависимости от формы энергии, используемой для образования сварного соединения, подразделяются на три класса:

Термический класс: виды сварки, осуществляемые плавлением с использованием тепловой энергии. Термомеханический класс: виды сварки, осуществляемые с использованием тепловой энергии и давления. Механический класс: виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии и давления. К техническим признакам относятся: способ защиты металла в зоне сварки, непрерывность сварки, степень механизации сварки. Технологические признаки установлены ГОСТ 19521-74 для каждого способа сварки отдельно

Электродуговая сварка

Источником теплоты является электрическая дуга, возникающая между торцом электрода и свариваемым изделием при протекании сварочного тока в результате замыкания внешней цепи электросварочного аппарата. Сопротивление электрической дуги больше, чем сопротивление сварочного электрода и проводов, поэтому бомльшая часть тепловой энергии электрического тока выделяется именно в плазму электрической дуги. Этот постоянный приток тепловой энергии поддерживает плазму (электрическую дугу) от распада.

Выделяющееся тепло (в том числе за счёт теплового излучения из плазмы) нагревает торец электрода и оплавляет свариваемые поверхности, что приводит к образованию сварочной ванны -- объёма жидкого металла. В процессе остывания и кристаллизации сварочной ванны образуется сварное соединение.

Основными разновидностями электродуговой сварки являются: ручная дуговая сварка, сварка неплавящимся электродом, сварка плавящимся электродом, сварка под флюсом, электрошлаковая сварка.

Сварка неплавящимся электродом

В англоязычной литературе известно как en:gas tungsten arc welding (GTA welding, TGAW) или tungsten inert gas welding (TIG welding, TIGW), в немецкоязычной литературе -- de:wolfram-inertgasschweiЯen (WIG).

В качестве электрода используется стержень, изготовленный из графита или вольфрама, температура плавления которых выше температуры, до которой они нагреваются при сварке.

Сварка чаще всего проводится в среде защитного газа (аргон, гелий, азот и их смеси) для защиты шва и электрода от влияния атмосферы, а также для устойчивого горения дуги.

Сварку можно проводить как без, так и с присадочным материалом. В качестве присадочного материала используются металлические прутки, проволока, полосы.

Сварка плавящимся электродом

В англоязычной иностранной литературе именуется как en:gas metal arc welding (GMA welding, GMAW), в немецкоязычной литературе -- de:metallschutzgasschweiЯen (MSG). Разделяют сварку в атмосфере инертного газа (metal inert gas, MIG) и в атмосфере активного газа (metal active gas, MAG).

В качестве электрода используется металлическая проволока, к которой через специальное приспособление (токопроводящий наконечник) подводится ток. Электрическая дуга расплавляет проволоку, и для обеспечения постоянной длины дуги проволока подаётся автоматически механизмом подачи проволоки. Для защиты от атмосферы применяются защитные газы (аргон, гелий, углекислый газ и их смеси), подающиеся из сварочной головки вместе с электродной проволокой. Следует заметить, что углекислый газ является активным газом -- при высоких температурах происходит его диссоциация с выделением кислорода. Выделившийся кислород окисляет металл. В связи с этим приходится в сварочную проволоку вводить раскислители (такие, как марганец и кремний). Другим следствием влияния кислорода, также связанным с окислением, является резкое снижение поверхностного натяжения, что приводит, среди прочего, к более интенсивному разбрызгиванию металла, чем при сварке в аргоне или гелии.

Для сварки используют электрод с нанесённым на его поверхность покрытием (обмазкой).

При плавлении обмазки образуется защитный слой, отделяющий зону сварки от

атмосферных газов (азота, кислорода), и способствующий легированию шва,

повышению стабильности горения дуги, удалению неметаллических включений из

металла шва, формированию шва и т. д. В зависимости от типа электрода и свариваемых материалов электросварка производится постоянным током обеих полярностей или переменным током.

2.1.1 Сварочные посты (стационарные и передвижные)

Сварочный пост представляет собой стол с прочной столешницей, тумбами для хранения инструментов и электродов, осветительными и вытяжными устройствами.

Виды сварочных постов.

Различают поворотные и неповоротные модели столешниц сварочных постов. Неповоротные сварочные столы предназначены для работы с мелкими и средними изделиями. Столешница таких агрегатов представляет собой чугунную решетку с пазами. В процессе сварки возникают брызги раскаленного металла, которые практически невозможно удалить со стальных поверхностей. К чугунным элементам капли металла не прилипают, что позволяет быстро очистить сварочный пост по окончании работ. У сварочных постов хорошего качества под решеткой размещается специальный выдвижной ящик для сбора окалины, стружек и других отходов.

Сварочные стационарные посты с вращающейся столешницей удобны при работе с мелкими деталями или при наложении швов по периметру.

В том числе пост сварщика бывает передвижной и стационарный. Передвижной сварочный пост, как видно из названия легко перемещать с одного места на другое. Это позволяет проводить сварочные работы в различных местах, легко передвигая данное оборудование. Стационарный сварочный пост обычно размещается на определенном месте и все работы по сварке приходится проводить на нем. Иногда это очень не удобно, например если ремонтный цех очень большой и устройства находятся в разных его концах. Приходится ждать, пока принесут деталь к стационарному сварочному посту, чтобы преступить к ее ремонту. Но преимущества есть и у такого сварочного поста, это его цена. Ведь не каждый может себе позволить более дорогое оборудования, предпочитая сэкономить.

Оборудование сварочного поста

Тумбы для хранения позволяют компактно разместить в непосредственной близости от рабочего мести электроды, сварочные аппараты и прочее необходимое оборудование.

В процессе сварки при контакте электрической дуги и металлической поверхности выделяются различные вредные вещества и газы, называемые сварочным аэрозолем. При работе на свежем воздухе он быстро рассеивается и не наносит вреда здоровью сварщика. В закрытом помещении аэрозоль способен накапливаться и приводить к интоксикации или поражению органов дыхания работника. Именно поэтому все сварочные посты оборудуются системами удаления летучих отходов. В бюджетных моделях для этих целей используются вентиляторы и вытяжные зонты, расположенные над рабочим местом . Некоторые системы воздуховодов оснащаются заслонками, позволяющими регулировать интенсивность газоудаления.

Вытяжные устройства более свершенных сварочных постов имеют гибкую конструкцию рукава, что позволяет располагать их непосредственно в месте проведения сварки. Такие сварочные посты можно использовать для длительной работы даже в плохо проветриваемых помещениях.

Как правило сварочные посты имеют собственную локальную систему освещения в непосредственной близости от столешницы, что не только упрощает работу но и позволяет минимизировать нагрузку на зрение оператора.

Сварочный пост как правило устанавливается в отдельной кабинке, высота которой должна составлять не менее двух метров и площадью около шести квадратных метров, которую изготавливают из несгораемых материалов. Для обеспечения постоянного движения воздуха между стенками и полом оставляется зазор не менее полуметра. Все сварочные посты заземляются с целью предотвращения мастера электрическим током.

Использование сварочных постов позволяет не только уменьшить сроки проведения работ и улучшить качество готовых изделий, но и свести к минимуму воздействие вредных факторов на здоровье оператора.

2.1.2 Инструменты сварщика

К инструменту сварщика относятся:

1.Электрододержатель от которого зависит производительность и безопасность труда. Электрододержатель должен быть лёгким (ни более 0,5кг) и удобный в обращении.

2.Щиток или маска применяется для предохранения глаз и кожи лица сварщика от вредного влияния инфракрасного излучения и брызг металла.

3.Сварочные провода по которым ток от силовой сети подводится к сварочному аппарату (марки КРПТ) от сварочных аппаратов к местам работы, сварочный ток поступает по гибкому проводу марки ПРГ, АПР, или ПРГД с резиновой изоляцией.

К принадлежностям сварщика относятся;

стальная щётка применяемая для зачистки металла от грязи, ржавчины перед сваркой и шлака после сварки.

молоток с заострённым концом для отбивки шлака со сварочных швов и для поставки личного клейма.

зубило для вырубки дефектных мест сварного шва.

для замера геометрического размеров швов, сварщику выдают набор шаблонов.

Также сварщик пользуется некоторыми измерительными инструментами

(линейка, рулетка). Для проверки углов используется угольник.

Технология сварки - Ручной аппарат для сварки пластиковых труб

Маска сварщика JS-WH10 PP с откидным стеклом.

Клещи (инструмент)

Краги сварщика изготовлены из огнеупорного брезента

Простое удаление сожженного сварочного провода

ЭСАБ

2.2 Оборудование электросварочного поста

ВИДЫ ЭЛЕКТРОСВАРОЧНЫХ ПОСТОВ

В зависимости от технологического процесса (марки свариваемого материала и типа покрытия электрода) сварочные работы выполняют либо на переменном, либо на постоянном токе. Постоянный ток перед переменным имеет то преимущество, что дуга горит стабильнее, а следовательно, процесс сварки вести легче, особенно на малых токах.

Питание сварочных постов переменным током осуществляют от специальных трансформаторов, а постоянным током -- от преобразователей и выпрямителей.

На рис 1, а показана принципиальная электрическая схема поста для ручной дуговой сварки переменным током (от трансформатора тина ТС), а на рис. 1,6-- общий вид такого поста. От сети 1 переменный ток напряжением 220 или 380 В через рубильник 2 к предохранители 3 подается к источнику питания -- сварочному трансформатору 4, где ток трансформируется до напряжения 60--75 В, необходимого для возбуждения дуги, и по сварочным проводам 5 через зажим 6 и электрододержатель 7 подводится -- к изделию 8.

На рис. 1,в показана принципиальная электрическая схема поста для ручной дуговой сварки постоянным током, а на рис. 1, г -- общий вид поста. В этом случае ток от сети напряжением 220 или 380 В поступает к преобразователю, состоящему из асинхронного электродвигателя и сварочного генератора, соединенных между собой общим валом. Такие преобразователи вырабатывают постоянный сварочный ток напряжением 25 -- 75 В.



Рис.1

Размещение источников питания сварочных постов в зависимости от характера выполняемых работ может быть централизованным (групповым) и индивидуальным. Групповое размещение сварочного оборудования в отдельных помещениях делают на расстоянии 30 -- 40 м от сварочного поста. Источники питания устанавливают на минимальном расстоянии от рабочего места электросварщика.

Сварочные посты могут быть стационарными и передвижными. Стационарные посты для сварки изделий небольших размеров располагают в открытых сверху отдельных сварочных кабинах (рис. 2, а). Передвижные посты применяют при сварке изделий крупных габаритов: трубопроводов большой длины (рис. 2, б), металлоконструкций, сосудов и т. д. Для защиты работающих от ультрафиолетовых лучей сварочной дуги устанавливают переносные щиты, ширмы высотой 1,2--1,5 м из несгораемых материалов.

При больших объемах сварочных работ рационально использовать многопостовые сварочные выпрямители, преобразователи или трансформаторы. Величину сварочного тока при этом регулируют на каждом рабочем посту балластными реостатами (при использовании постоянного тока) и дросселями (при использовании переменного тока). Передвижные сварочные посты, как правило, применяются при монтаже и ремонтных работах. При этом часто используют переносные сварочные трансформаторы, сварочные агрегаты и выпрямители, устанавливаемые на специальные прицепы или закрытые автомобили. Такие прицепы и автомобили оборудованы специальными рубильниками, к которым подключены установки. При работе на различной высоте электроды и необходимый инструмент сварщика находятся в брезентовых сумках, подвешиваемых к поясу сварщика, либо в специальных пеналах или ящиках. Для обеспечения удобства и безопасности работы делают подмости с перилами (инвентарные леса) или подвешивают люльки. При работе на высоте и значительном удалении от источника питания применяют дистанционные регуляторы сварочного тока. А при сварке в сосудах закрытого типа для обеспечения безопасных условий труда используют отключатели (ограничители) холостого хода.

Рис.2

Электросварочные установки

Область применения

Настоящая глава Правил распространяется на оборудуемые и используемые в закрытых помещениях или на открытом воздухе стационарные, переносные и передвижные электросварочные установки (ЭСУ), предназначенные для выполнения электротехнологических процессов сварки, наплавки, напыления, резки плавлением (разделительной и поверхностной) и сварки с применением давления, в том числе:

·дуговой и плазменной сварки, наплавки, переплава, напыления, резки;

·электрошлаковой сварки, электрошлакового и плазменно-дугового переплава;

·индукционной сварки и наплавоения;

·электронно-лучевой сварки;

·лазерной сварки и резки;

·сварки контактным разогревом;

·контактной или диффузионной сварки;

·дугоконтактной сварки (с разогревом до пластического состояния торцов свариваемого изделия возбужденной дугой, вращающейся в магнитном поле, с последующим контактным соединением их давлением).

Требования настоящей главы относятся к электросварочным установкам при использовании в них плавящихся или неплавящихся электродов, при обработке (соединении, резке и др.) металлических или неметаллических материалов в воздушной среде или среде газа (аргона, гелия, углекислого газа, азота и др.) при давлениях атмосферном, повышенном или пониженном (в том числе в вакууме), а также под водой или под слоем флюса.

Электросварочные установки должны удовлетворять требованиям разд. 1-6, гл. 7.3-7.5 Правил в той мере, в какой они не изменены настоящей главой.

Определения

Электросварочная установка - комплекс функционально связанных элементов соответствующего электросварочного и общего назначения электротехнического, а также механического и другого оборудования, средств автоматики и КИП, обеспечивающих осуществление необходимого технологического процесса.

Состав элементов электросварочных установок зависит от их назначения, конструктивного исполнения оборудования, степени механизации и автоматизации. В состав электросварочных установок в зависимости от перечисленных условий входят кабельные линии, электропроводки и токопроводы внешних соединений между элементами установки, а также в пределах установки трубопроводы систем водоохлаждения и гидравлического привода, линий сжатого воздуха, азота, аргона, гелия, углекислого газа и других газов, а также вакуума.

Источник сварочного тока - специальное электротехническое устройство, способное обеспечить подачу электрической энергии с соответствующими параметрами для преобразования ее в необходимое количество теплоты в зоне плавления или нагрева металла (или неметаллического материала) до пластического состояния для проведения указанных в 7.6.1 процессов.

Сварочная цепь - предназначенная для прохождения сварочного тока часть электрической цепи электросварочной установки от выводов1 источника сварочного тока до свариваемой детали (изделия).

Сварочный пост электросварочной установки - рабочее место сварщика, оснащенное комплексом средств (оборудованием, приборами и пр.) для выполнения электротехнологических процессов сварки, наплавления, напыления, резки.

Однопостовый или многопостовый источник сварочного тока - источники сварочного тока, питающие соответственно один или несколько сварочных постов.

Автономные электросварочные установки - установки с источниками сварочного тока, снабженными двигателями внутреннего сгорания, в отличие от электросварочных установок, питающихся от электрических сетей, в том числе присоединяемых к передвижным электростанциям.

Электросварочные установки по степени механизации технологических операций разделяются на установки, на которых эти операции выполняются вручную, полуавтоматические (когда автоматически поддерживается электрический режим сварки, а остальные операции выполняются вручную) и автоматические.

Трансформатор сварочный ТДМ-401 для ручной дуговой сварки

ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ EURARC 420.

Плазер ВД-306 ,220\380В, амперметр.

Наклонные совмещенные преобразователи предназначены для контроля

Инвертор (преобразователь напряжения) ПН-1000 навесной.

Сварочный генератор Eisemann S 6400 E.

Сварочный генератор PRORAB 5502 DEBW.

Сварочный осциллятор - это устройство для возбуждения и стабилизации дуги, приспособленное для работы с серийными источниками питания переменного и постоянного тока. Сварочный осциллятор представляет собой искровой генератор затухающих колебаний. Он содержит низкочастотный повышающий трансформатор ПТ, вторичное напряжение которого достигает 2--3 кВ, разрядник, колебательный контур, составленный из емкости, индуктивности, обмотки связи и блокировочного конденсатора. Обмотки, в сварочном осцилляторе образуют высокочастотный трансформатор ВТ. Вторичное напряжение ПТ в начале полупериода заряжает конденсатор и при достижении определенной величины вызывает пробой разрядника. В результате колебательный контур оказывается закороченным и в нем возникают затухающие колебания с резонансной частотой. Эти высокочастотные колебания через обмотку и конденсатор прикладываются к дуговому промежутку. Блокировочный конденсатор предотвращает шунтирование обмоткой дугового промежутка для напряжения источника питания. Изоляцию обмотки сварочного трансформатора от пробоя защищает дроссель, включенный в сварочную цепь. Мощность сварочного осциллятора обычно составляет 250--350 Вт. Длительность импульсов от сварочного осциллятора должна составлять десятки микросекунд.

Осцилляторы обеспечивают наложение тока высокого напряжения и высокой

частоты на сварочную цепь. Они разделяются на два типа:

1. возбудители сварочной дуги непрерывного действия

2. возбудители сварочной дуги импульсного питания

К первым относятся сварочные осцилляторы, которые, работая совместно с источниками питания дуги, обеспечивают ее возбуждение наложением на сварочные провода тока высокого напряжения (3000--6000 В) и высокой частоты (150--250 кГц). Такой ток не представляет большой опасности для сварщика при соблюдении им правил электробезопасности, но дает возможность возбуждать сварочную дугу, не касаясь электродом изделия. Высокая частота обеспечивает спокойное горение дуги даже при малых сварочных токах основного источника. Электрическая схема осциллятора ОСПЗ-201 приведена на рис.3.

Рис.3 Электрическая схема осциллятора, включенного в сварочную цепь параллельно

Рис.4 Электрическая схема осциллятора последовательного включения

Как видно из схемы, осциллятор включен в сварочную цепь параллельно и в цепь переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Предохранитель П_р1обеспечивает безаварийную работу помехозащитного фильтра ПЗ, состоящего из батареи конденсаторов. Высоковольтный низкочастотный трансформатор Т1 повышает напряжение до 6 кВ. На стороне высокого напряжения трансформатора Т1 находится высокочастотный искровой генератор, состоящий из разрядника ФВ, конденсатора Сг и первичной обмотки трансформатора высокой частоты и напряжения Т2. Этот генератор является колебательным контуром, в котором беспрерывно, с большой скоростью, накапливаются в конденсаторе и разряжаются через искровой разрядник импульсы тока высокого напряжения, создавая высокочастотную характеристику трансформатора Т2. Для защиты источника от тока высокого напряжения служит фильтр в виде конденсатора Сп, а предохранитель П_р2защищает обмотку трансформатора Т2 от пробоев фильтра Сп. Осциллятор может питаться не от сети, а непосредственно от сварочной цепи, что улучшает его свойства.

Осцилляторы последовательного включения (рис.4) считаются более эффективными, так как не требуют установки в цепи источника специальной защиты от высокого напряжения. Как видно из схемы, катушка 1к включена последовательно со сварочной дугой, остальные обозначения схемы аналогичны рис.3. При работе осциллятора разрядник издает тихое потрескивание; искровой зазор величиной 1,6--2 мм может быть установлен регулировочным винтом, но только при отключенном от сети осцилляторе. Следует иметь в виду, что установка и ремонт осцилляторов требуют более высокой квалификации электротехнического персонала. Основные типы применяемых осцилляторов и их характеристики приведены в табл.

Таблица

Показатель	ОСП3-2М	ОСЦВ-2	М-3	ОСПП3-300М
Напряжение питающей сети, В, и род тока	220, переменный	65, переменный	200, переменный
Вторичное напряжение холостого хода, В	6000	2300	2600	6000
Род тока дуги	переменный, постоянный	переменный	переменный, постоянный
Включение в сварочную цепь	параллельно	последовательно
Потребляемая мощность, кВт	0,045	0,08	0,14	-
Масса, кг	6,5	16	20	-

При сварке переменным током требуются возбудители с импульсным питанием, которые наряду с первоначальным возбуждением дуги должны способствовать ее зажиганию при смене полярности переменного тока. Казалось бы, что сварочные осцилляторы отвечают этому требованию. Однако они неудовлетворительно выполняют повторные зажигания при смене полярности переменного тока источника, в результате чего действующий сварочный ток колеблется и ухудшается качество сварки. Кроме того, несинхронизированные сварочные осцилляторы создают значительные радиопомехи.

Другим способом бесконтактного возбуждения дуги является применение импульсных генераторов, использующих накопительные емкости, которые заряжаются от специального зарядного устройства и в моменты повторного возбуждения дуги разряжаются на дуговой промежуток. Так как фаза перехода сварочного тока через нуль во время сварки не остается строго постоянной, то для обеспечения надежной работы генератора необходимо устройство, позволяющее синхронизировать разряды емкости с моментами перехода тока дуги через ноль.

2.3 Технология газосварочных работ

Для получения сварного соединения высокого качества необходимо хорошо подготовить свариваемые кромки, правильно установить горелку в соответствующее положение, выбрать способ сварки и определить необходимую мощность горелки и диаметр присадочной проволоки.

Кромки изделия перед сваркой тщательно очищают от масла, окалины и других загрязнений. Разделка кромок под сварку зависит от типа сварного соединения. Наиболее часто при газовой сварке применяют стыковые соединения ().

Скос кромок производят ручным или пневматическим зубилом, а также с помощью специальных станков. Эту операцию выполняют также ручной или еханизированной кислородной резкой. Образовавшиеся при этом шлаки и окалину удаляют зубилом и металлической щеткой.

Перед сваркой производится прихватка кромок свариваемых деталей во избежание изменения их положения и зазора между кромками в течение всего процесса сварки. При сварке тонкого металла и коротких швов длина прихваток составляет 5--7 мм, а расстояние между прихватками -- 70--100 мм. При сварке толстого металла и при швах значительной длины прихватки делают длиной 20--30 мм, а расстояние между ними принимают 300--500 мм.

Производительность сварки и качество шва в большой степени зависят от положения горелки и направления перемещения по шву.

Различают два основных способа газовой сварки: правый и левый. При правом способе сварку ведут слева направо, горелка перемещается впереди присадочного прутка, а пламя направлено на формирующийся шов. Это обеспечивает хорошую защиту сварочной ванны от воздействия атмосферного воздуха и замедленное охлаждение шва. При левом способе сварку ведут справа налево, горелка перемещается над присадочным прутком, а пламя направляется на несваренные кромки и подогревает их, подготовляя к сварке.

Правый способ применяют при сварке металла толщиной более 5 мм. Сварку вертикальных швов снизу вверх следует выполнять левым способом При сварке горизонтальных швов пламя горелки направляют на заваренный шов и сварку ведут справа налево. Во избежание вытекания расплавленного металла сварочную ванну формируют с небольшим перекосом.

Потолочные швы удобнее сваривать правым способом.

В процессе сварки мундштук горелки и присадочный пруток (проволока) совершают одновременно два движения: одно -- вдоль оси сварного шва и второе -- колебательное движение поперек оси шва. При этом конец присадочного прутка движется в направлении, обратном движению мундштука.

Для левого способа сварки выбирают горелку мощностью 100--130 л/ч.

При правом способе сварки диаметр присадочного прутка равен половине толщины свариваемого металла. При сварке металла толщиной более 15 мм диаметр присадочного прутка должен быть равен 6--8 мм.



Рис.5 Способы выполнения газовой сварки: а - левая сварка, б - правая сварка

2.4 Оборудование для газовой сварки

Ацетиленовые генераторы представляют собой аппараты, предназначенные для получения ацетилена из карбида кальция. Ацетиленовые генераторы различаются: по производительности, по способу устройства, по системе регулирования взаимодействия карбида кальция с водой.

По производительности генераторы выпускаются на 0,5; 0,75; 1,25; 2,5; 3; 5; 10; 20; 40; 80; 160 и 320 м3/ч ацетилена. Генераторы делят на передвижные и стационарные. Передвижные генераторы изготовляют производительностью до 3 м3/ч, а с большей производительностью -- стационарные. По системе регулирования взаимодействия карбида кальция с водой различают генераторы систем «карбид в воду», «вода на карбид», «вытеснения», «комбинированные -- вода на карбид и вытеснения», «сухие». В генераторах «карбид в воду» в постоянный объем воды подают карбид кальция. Количество образующегося газа регулируют количеством карбида кальция, подаваемого в воду. У генераторов «вода на карбид» в специальное загрузочное устройство, куда засыпан карбид, периодически подают воду. Количество образующегося газа регулируют количеством подаваемой воды. В генераторах «вытеснения» вода и карбид кальция периодически соприкасаются. Эти генераторы также называют «контактными». Количество образующегося газа регулируют изменением количества карбида, соприкасающегося с водой, или изменением количества воды, соприкасающейся с карбидом кальция. «Комбинированные» генераторы представляют собой совмещение двух систем, например, «вода на карбид» и «вытеснения». В «сухих» генераторах при получении ацетилена дозируются и вода, и карбид, при этом получается, сухая гашеная известь.

Генераторы бывают низкого давления (до 0,01 МПа), среднего давления (0,15 МПа) и высокого давления (более 0,15 МПа). Основные технические сведения об ацетиленовых генераторах, применяющихся в промышленности, приведены в табл.

Марка	Принцип действия	Производительность, м3/ч	Рабочее давление ацетилена, МПа	Единовременная загрузка карбида, кг	Масса генератора без воды и карбида, кг
ГВД-0,8	Контактный, вытеснением	0,8	0,007-0,03	2	19,5
МГВ-0,8			0,008-0,03		19
ГНВ-1,25	Комбинированный "вода на карбид" в сочетании с принципом вытеснения	1,25		4	42
АНВ-1,66
АНД1,61		2,0	0,0028- 0,005	7	62
ГВР 1,25М		1,25	0,008-0,015	8	54
ГВР 1,25МЧ
ГВР 3		3,0	0,015-0,03
МГ-65	"Вода на карбид"	2	0,0011	5	110
ГПР-65	"Карбид в воду"	35	0,09-0,12	150	750
ГРК-10		10	0,07	25	520



Схема устройства ацетиленового генератора типа ГНВ--1,25

Схема устройства и работы передвижного генератора низкого давления марки ГНВ--1,25 показана на рис. 91. Корпус генератора 1 разделен на две части перегородкой 2. В корпусе генератора помещают реторту 6, которая сообщается с нижней частью корпуса посредством крана 4 и резинового рукава 5. На корпусе генератора крепят водяной затвор 9, который соединяют посредством крана 11, резинового рукава 12 и трубки 13 с газовым пространством генератора. Перед началом работы в генератор заливают воду при закрытом кране 4 и открытом кране 11. Водяной затвор через воронку 10 заполняют водой до уровня контрольного крана 8. Корзину 7 загружают карбидом кальция и вставляют реторту 6, плотно закрывающуюся крышкой. После этого генератор готов к действию. При открывании крана 4 вода по рукаву 6 поступает в реторту.

Образующийся при реакции карбида кальция с водой ацетилен поступает из реторты 6 по трубке 3 в нижнюю часть генератора. При этом ацетилен вытесняет воду из нижней части корпуса генератора в верхнюю. Вода поступает в реторту пока уровень воды в генераторе не понизится до уровня крана 4. При дальнейшем поступлении ацетилена из реторты в газосборник давление в генераторе и реторте будет повышаться, но более медленно, так как вода из реторты вытесняется в конусообразный сосуд 14, открытый сверху. Это несколько замедляет дальнейшее разложение карбида и уменьшает выделение ацетилена. Поступает ацетилен из генератора к горелке или резаку через трубку 13, рукав 12 и водяной затвор 9. По мере отбора газа давление в генераторе падает. При этом вода из конусообразного сосуда вновь поступает в реторту и интенсивность разложения карбида увеличивается и, следовательно, увеличивается образование ацетилена. Следовательно, генератор работает автоматически в зависимости от расхода газа.

Водяные затворы

Для предохранения от взрыва ацетиленовых генераторов, а также газопроводов при централизованном снабжении горючим газом газосварочных постов в случае возникновения обратных ударов применяют специальные предохранительные устройства -- водяные затворы. Обратным ударом называют внезапное загорание горючей смеси внутри газосварочной горелки или резака, распространяющееся затем по шлангам к ацетиленовому генератору. Водяные затворы ставят только перед генераторами или перед газопроводами. Перед ацетиленовыми баллонами водяные затворы не ставят.

Баллоны

Баллоны предназначены для хранения и транспортирования кислорода, ацетилена и других газов. Они представляют собой стальные сосуды, имеющие в нижней части башмак, в верхней -- горловину со специальными вентилями. Конструкция вентилей кислородных и ацетиленовых баллонов различна, что исключает ошибочную установку кислородного редуктора на ацетиленовый баллон и наоборот. На верхней сферической части баллонов выбивают их паспортные данные. К паспортным данным относят: тип баллона, заводской номер баллона, марку завода-изготовителя, массу, емкость, рабочее и испытательное давление, дату изготовления, дату следующего испытания, клеймо ОТК и клеймо инспекции Госгортехнадзора.

Баллоны через каждые пять лет подвергают осмотру и испытанию. Ацетиленовые баллоны заполняют пористой массой - пемзой или активированным углем. Пористая масса пропитывается ацетоном, в котором растворяется ацетилен. Это снижает его взрывоопасность. Баллоны для сжатых газов регламентированы ГОСТом. Для кислорода применяют баллоны 15 и 15Л, а для ацетилена -- 10. Цифры показывают предельное рабочее давление для данного баллона в МПа, а буква Л показывает, что баллон изготовлен из легированной стали. Техническая характеристика кислородных и ацетиленовых баллонов дана в табл.

Характеристика	Кислородный	Ацетиленовый
Предельное рабочее давление, МПа	15,0	1,6
Испытательное давление, МПа	22,5	3,0
Состояние газа в баллоне	Сжатый	Растворенный
Цвет окраски	Голубой	Белый
Надпись на баллоне	«Кислород»	«Ацетилен»
Цвет надписи	Черный	Красный
Количество газа в баллоне, л	6000	5520
Жидкостная емкость, л	40	40
Размеры, мм:
высота	1390	1390
диаметр	219	219
толщина стенки	8	7
Масса баллона без газа, кг	67	52



Схема устройства однокамерного редуктора

Принцип действия и устройство редуктора показаны на рис. Газ из баллона поступает в камеру высокого давления 1, затем проходит через зазор между клапаном 2 и седлом клапана в камеру низкого давления 5. При этом в камеру низкого давления попадает небольшой объем газа, который расширяется в ней, и давление газа понижается. Необходимое давление газа в камере низкого давления регулируют изменением зазора между клапаном 2 и седлом клапана. Этот зазор может изменяться с помощью регулировочного винта 7. При ввертывании винта сжимаются пружины 6 и 4, клапан 2 поднимается и количество газа, попадающего в камеру низкого давления 5, увеличивается, при вывертывании винта количество газа уменьшается. По мере отбора газа из баллона давление в баллоне падает, однако, несмотря на это, редуктор поддерживает рабочее давление постоянным. Так, например, если отбор газа из редуктора уменьшается, то в камере 5 давление повышается, при этом газ сильнее давит на мембрану 8, которая давит на пружину 6, а пружина 4 прижимает клапан 2 к седлу. Следовательно, из камеры 1 в камеру 5 будет поступать меньшее количество газа. Если же отбор газа из редуктора увеличивается, то давление в камере 5 падает. При этом пружина 6 через мембрану 8 и толкатель 3 сильнее давит на клапан 2 и больше приоткрывает его, в результате чего подача газа из камеры высокого давления 1 в камеру низкого давления 5 увеличивается. Таким образом, редуктор автоматически поддерживает постоянным установленное рабочее давление независимо от уменьшения давления в баллоне и уменьшения или увеличения отбора газа из редуктора.

Рукава (шланги). Для подвода газа к горелкам или резакам применяют специальные рукава, изготовленные из вулканизированной резины с одной или двумя тканевыми прокладками. Шланги рассчитаны для работы, при температуре окружающего воздуха от +50 до --35°С. Для работы при более низких температурах применяют специальные шланги из морозостойкой резины, выдерживающей температуру до --65°С. Согласно ГОСТу, в зависимости от назначения и условий работы, шланги выпускают трех типов:

для подачи ацетилена, городского газа и других горючих газов при рабочем давлении не более 0,6 МПа;

для подачи жидких горючих -- керосина и бензина при рабочем давлении не более 0,6 МПа;

для подачи кислорода при рабочем давлении не более 1,5 МПа.

Испытательное давление для шлангов типов I и II -- 0,75 МПа, а для типа III -- 18,75 МПа. У шлангов типа I и II запас прочности должен быть не менее, чем четырехкратный, а у типа III -- не менее, чем трехкратный по отношению к рабочему давлению.

Шланги выпускают с внутренними диаметрами 6, 9, 12 и 16 мм. Шланги с внутренним диаметром 6 мм применяют для горелок малой мощности типа ГСМ-53 и «Звездочка». Для горелок и резаков нормальной и большой мощности применяют шланги с внутренним диаметром 9, 12 и 16 мм.

По всей длине шланги имеют сплошную полосу, нанесенную несмываемой краской. На шлангах для горючих газов полоса имеет красный цвет, на шлангах для жидких горючих -- желтый цвет и на шлангах для кислорода -- голубой цвет.

Длина шлангов для газосварочных постов должна быть 8--20 м и в крайних случаях до 50 м, так как при длине более 20 м возрастают потери давления в шлангах. При эксплуатации поверхность шлангов должна предохраняться от проколов и повреждений. Проколы в шлангах могут вызвать не только утечку газов, но и взрыв. В случае разрыва шланга или загорания необходимо немедленно погасить пламя горелки или резака, а затем закрыть нтили баллонов. Крепят шланги к горелкам, резакам и редукторам с помощью специальных хомутиков или, как исключение, с помощью проволочных закруток.

Схема устройства газосварочной горелки инжекторного типа Горелки являются основным рабочим инструментом при ведении газосварочных работ. Горелки бывают безинжекторные и инжекторные, более распространены горелки инжекторного типа. Горелка состоит из следующих частей: ацетиленового ниппеля 1, кислородного ниппеля 2, рукоятки 3, вентиля для ацетилена 4, вентиля для кислорода 5, корпуса 6, накидной гайки 7, смесительной камеры 8, наконечника 9 с мундштуком 10. Кислород и ацетилен подводят к горелке по шлангам, которые надевают на кислородный и ацетиленовый ниппели. Подачу газов регулируют кислородным и ацетиленовым вентилями. Внутри корпуса горелки находится инжектор 11, через центральное отверстие которого в смесительную камеру поступает кислород под избыточным давлением 10--40 кПа. Ацетилен в смесительную камеру поступает с наружной части инжектора за счет подсоса, который создает быстро истекающий из инжектора кислород. В смесительной камере кислород и ацетилен перемешиваются и из мундштука истекает горючая смесь, которую на входе поджигают.

Газосварочные горелки

Тип	№ наконечника	Толщина свариваемого металла (низкоуглеродистая сталь), мм	Расход газов, л/ч	Рабочее давление газов, МПа
			ацетилен	кислород	ацетилен, не ниже	кислород
"Москва"	1	0,5-1,5	50-136	55-135	0,001	0,1-0,4
	2	1-3	120-240130-260	130-260		0,15-0,
	3	2,5-4	230-400	260-440		0,2-0,4
	4	4-7	400-700	430-750
	5	7-11	670-11000	740-1200
	6	10-18	1050-1700	1150-1950
	7	17-30	1700-2800	1900-3160
ГС-3	1	0,5-1,5	50-125	55-135	0,001	0,1-0,4
	2	1-2,5	120-240	130-260		0,15-0,4
	3	2,5-4	230-400	260-440		0,2-0,4
	4	4-7	400-700	430-750
	5	7-11	660-1100	740-1200
	6	10-18	1050-1750	1150-1950
	7	17-30	1700-2800	1900-3100
ГС-2	0	0,3-0,6	25-60	28-70	0,001	0,08-0,4
	0,5-1,5	50-125	55-135	0,1-0,4
	1,0-2,5	120-240	130-260	0,15-0,4
	2,5-4	230-400	260-440	0,2-0,4
"Звездочка"	0	0,2-0,7	20-65	22-70	0,001	0,05-0,4
	1	0,5-1,5	50-125	55-135		0,05-0,4
	2	1,0-2,5	120-240	130-260		0,15-0,4
	3	2,5-4,0	230-400	250-440		0,2-0,4

2.4.1 Газораспределительные рампы

Рампы типа РНП применяются на станциях наполнения баллонов сжатыми газами, также могут быть использованы для непрерывного централизованного снабжения потребителей техническими газами и поддержания заданного давления в системе.

Рампы изготавливаются климатического исполнения вида УХЛ2 по ГОСТ 15150.

Пример условного обозначения рампы: «Рампа наполнительная перепускная РНП-01(02)», ТУ 3645-011-49632579-2008.

Наполнение баллонов техническими газами производят компрессором или насосом через наполнительную рампу.

Наполнительная Рампа(РПН-02) состоит из центральной части, двух коллекторов, включаемых попеременно вентилями. По согласованию с заказчиком ООО «Технические Газы» могут изготовить наполнительную рампу с одним коллектором. На рампе смонтированы предохранительный клапан и манометр. Коллекторы для кислорода изготавливают из медных сплавов, баллоны присоединяют к ним с помощью гибких змеевиков.

Через один коллектор одна группа баллонов наполняется, а со второго в это время снимают наполненные и устанавливают порожние. Размеры, количество и конструкции коллекторов наполнительных рамп различны в зависимости от назначения и условий использования.

Наполнительная рампа размещается в отдельном помещении (наполнительной) при складе баллонов. От здания наполнительного цеха, где установлены насосы, в наполнительную подводится газопровод высокого давления.

Подача газа в рампу производится от компрессора, жидкостного насоса, через продукционный испаритель до давления 200 кгс/см. ООО “Технические Газы” имеет возможность изготовить рампы наполнительные(РНП-02) или разрядные(РНП -01) на любое количество баллонов и рабочим давлением до 200 кгс/см,с габаритными размерами под конструкцию заказчика.

Газораспределительная рампа типа РПН-01 используется для подачи технических газов из баллонов в сеть потребителя. РНП -01 состоит из одного коллектора, на котором смонтированы рамповые вентиля, сбросной вентиль и манометр. Коллекторы для кислорода изготавливают из медных сплавов, баллоны присоединяют к ним с помощью гибких змеевиков.

Основные параметры рамп:

Наименование показателей	РНП-01, РНП-02
Рабочий газ	Кислород, воздух, азот, закись азота, аргон, углекислый газ
Условное давление в системе, Ру, МПа	19,6
Диапазон рабочих температур	От -40 до +50 єС

Горелка - это устройство, предназначенное для получения пламени необходимой тепловой мощности, размеров и формы. Все существующие конструкции газо-плазменных горелок можно классифицировать следующим образом:

1)по способу подачи горючего газа в смесительную камеру -- инжекторные и безынжекторные;

2)по мощности пламени -- микро мощности (10--60 дм3/ч ацетилена); малой мощности (25--400 дм3/ч ацетилена); средней мощности (50--2800 дм3/ч ацетилена) и большой мощности (2800-- 7000 дм3/ч ацетилена);

...