Розробка технології зварювання виробу "Балка двотаврова" яка виготовляється з вуглецевої сталі Вст3сп

Для механізованого зварювання

Зварювання Балки двотаврової можна провести в середовищі захисного газу СО₂, що постачається до складально-зварювального цеху в балоні (ГОСТ 949-57) ємністю 40 л, який вміщує 12600 л газу. Для запобігання виникнення пор в швах та зниження пластичних властивостей зварного з'єднання, балони заповнюють вуглекислотою першого сорту.

Зварювання проводять зварювальним дротом Св-08Г2С хімічний склад якого наведено в таблиці 4. Зварювальний дріт діаметром 1,2 мм до складально-зварювального цеху постачається на котушках вагою 5 кг.

Таблиця 4 - Хімічний склад дроту Св-08Г2С (по ГОСТ 2246-70)

Для автоматичного зварювання

Для зварювання ВСт3сп рекомендується використовувати активний високомарганцевий зварювальний флюс. Такий зварювальний флюс АН - 348-А, призначений для механізованого і автоматизованого зварювання та наплавлення широкої номенклатури вуглецевих і низьколегованих сталей.

Зварювально - технологічні властивості:

– стійкість дуги - хороша, розривна довжина дуги до 13мм;

– формування шва - задовільне;

– схильність металу шва до утворення пор і тріщин - задовільна;

– відрив шлакової кірки - задовільний.

Таблиця 5 - Хімічний склад зварювального флюсу

Дані по застосуванню: рід і значення допустимого струму - ~ = 1000 А; допустима швидкість зварювання - 120 м / год; температура сушки - 400°С (близько 2год). Для зварювання ВСт3сп рекомендується використовувати зварювальний дріт для АФ близький за хім. складом до основного металу і такий, який містить меншу кількість вуглецю. Такий дротом є СВ -08. Дріт стальний зварювальний (ГОСТ 2246-70). Поверхня дроту повинна бути чистою і гладкою, без тріщин, розшарувань, полон, заходів, забоїн, окалини, іржі, масла та інших забруднень. Допускаються окремі подряпини, місцева рябизна, вм'ятини глибиною не більше граничного відхилення по діаметру.

Роль флюсу при зварюванні

Флюс впливає на стійкість дугового процесу, формування і хімічний склад металу шва. Флюс в значній мірі визначає стійкість швів проти утворення пор і кристалічних тріщин, від його складу залежить відділення шлакової плівки з поверхні шва. Зварювальна дуга є одним із видів електричного розряду в газах, тому стійкість її горіння при інших рівних умовах визначається складом атмосфери дуги. При нагріванні теплотою дуги флюс виділяє гази і пари, змінюючи склад її атмосфери. Наявність у флюсі окисів лужних і лужноземельних металів збільшує електричну провідність і довжину дугового проміжку, що покращує стійкість процесу зварювання, а з'єднання фтору знижує ці показники. Таким чином, флюси мають різні стабілізуючі властивості, які виявляють їх хімічний склад.

На форму шва оказують суттєвий вплив стабілізуючі властивості флюсу, його насипна маса і гранумерований склад. Зміцнюючи довжину дуги і глибину її занурення в основний метал, ці фактори обумовлюють зміну відношення між шириною шва і глибиною проплавлення. Укорочуючи дугу, флюс з поганими стабілізуючими властивостями дає вузькі шви з великою глибиною провару і великою висотою підсилення. Флюс з добрими стабілізуючими властивостями подовжує дугу, даючи широкі шви з малим проплавленням і невеликою висотою підсилення.

Вплив насипної маси флюсу звичайно чітко проявляється при зрівнюванні швів, зварених під скловидним і пемзовидним плавленими флюсами однакового хімічного складу. В цьому випадку різниця в насипній масі особливо велика, що викликає відповідні різноманітні витрати енергії на його плавлення.

При скловидному флюсі, що має зазвичай насипну масу 1,4-1,7 г/см³, потрібно удвічі більше енергії на його плавлення, чим при пемзовидному флюсі, що має насипну масу 0,7-0,9 г/см³. В результаті падіння напруги в дузі при зварюванні під склоподібним флюсом більше, сама дуга коротша, ніж при використанні пемзовидного флюсу.

Гранулометричний склад (розмір зерен) флюсу, впливає на форму шва таким чином. При зварюванні під дрібним флюсом шви виходять вужчі, з більшою глибиною проплавлення основного металу і з більшою висотою посилення, чим при використанні флюсу з крупними зернами. Звідси можна зробити висновок, що вплив гранулометричного складу флюсу на форму шва також пов'язаний із зміною довжини зварювальної дуги. Частково це може бути пояснене зростанням насипної маси флюсу, оскільки при додаванні дрібного флюсу до великого насипна маса суміші зростає.

Зовнішній вигляд шва значною мірою визначається рівномірністю відкладення металу, що твердіє, залежної від стану зварювальної ванни. «Кипіння» зварювальної ванни унаслідок вигорання вуглецю і виділення розчинних в металі газів значно погіршує зовнішній вигляд шва. Підвищення окиснення флюсу, сприяюче інтенсивному вигоранню вуглецю, також погіршує зовнішній вигляд шва.

Залежно від темпу зміни показників в'язкості із зміною температури розрізняють довгі і короткі флюси. В'язкість довгого флюсу із зміною температури змінюється значно повільніше, ніж в'язкість короткого. Для кільцевих швів малого діаметру придатніші короткі флюси, тому що їх шлак твердне швидко і надійно утримує зварювальну ванну від стікання.

Під час зварювання плавленням відбувається взаємодія між рідким шлаком і металом. Тривалість цієї взаємодії зазвичай дуже невелика і при дуговому зварюванні може коливатися від декількох секунд до 1 хв. При зварюванні шлак і метал взаємодіють довше (до декількох хвилин). Взаємодія припиняється після твердіння металу і шлаку. Не дивлячись на короткочасність реакції, взаємодія між шлаком і металом при дуговому зварюванні може проходити дуже енергійно, що обумовлено високими температурами розплавленого металу і шлаку, значними поверхнями їх контакту і відносно великою кількістю шлаку. Останнє в середньому складає 30-40% маси металу при зварюванні під флюсом і до 10% маси металу при зварюванні по флюсу. У зв'язку з невеликою витратою флюсу при електрошлаковому зварюванні рідкий метал і шлак взаємодіють слабо.

Реакції, що проходять між шлаком і металом, є реакціями витіснення з шлаку в метал одного хімічного елементу іншим, або ж реакціями їх розподілу між шлаком і металом. Реакції витіснення переважно ведуть до збагачення або збіднення металу шва тими або іншими легуючими елементами. Реакції розподілу лежать в основі створення в металі шва неметалічних включень. Найбільш важливу роль при зварюванні під плавленими флюсами грають реакції відновлення кремнію і марганцю:

Символи в круглих дужках позначають вміст з'єднання або елементу в шлаковій фазі, в квадратних дужках - в металевій. Стрілки показують, що реакції можуть йти в обох напрямах. При високих температурах вони переважно йдуть зліва направо (відновлення марганцю і кремнію з шлаку в метал). При зниженні температури рівновага цих реакцій зміщується справа наліво, тобто марганець і кремній окислюються і переходять з металу в шлак. Напрям реакцій залежить також від концентрації реагуючих речовин. Якщо в металі зварювальної ванни міститься мало марганцю і кремнію, а в шлаку багато МnО і SіO₂ і мало FeО, при високих температурах (поблизу дуги) марганець і кремній відновлюються з шлаку в метал. Якщо ж в металі зварювальної ванни багато марганцю і кремнію, а в шлаку немає МnО і SiO₂ або багато FeО, марганець і кремній окислюватимуться навіть в зоні високих температур. Перехід марганцю в шов тим вище, чим більше МnО і менше SiO₂ міститься в зварювальному флюсі - шлаку. Перехід марганцю із флюсу в шов залежить також від ступеня окисненості флюсу. Чим більше окиснений флюс, тобто чим вище в ньому вміст окису марганцю Мn₂O₃, тим перехід марганцю менший. Погіршує перехід марганцю підвищення вмісту окису заліза у флюсі, як це витікає з реакції (1).

На відміну від переходу марганцю, перехід кремнію із зварювального шлаку в метал шва зазвичай невеликий (0,1-0,2%), він пропорційний концентрації кремнезему в шлаку і мало залежить від ступеня окисненості шлаку. Збільшення основності флюсу знижує перехід кремнію з шлаку в метал.

Вплив флюсу на стійкість швів проти утворення пор.

При зварюванні під флюсом шви можуть виявитися пористими. Появі пір, тобто порожнин, заповнених газом, сприяють наступні обставини: наявність іржі або окалини на зварюваних поверхнях; надмірна вологість флюсу і зварюваних поверхонь; забруднення зварюваних поверхонь органічними речовинами; недостатній захист зони зварювання від повітря (малий шар флюсу, великі зазори між зварюваними кромками); погані технологічні властивості флюсу або невідповідність флюсу складу основного металу і електродного дроту. Утворення пір (газових вкраплень) в шві пов'язане з виділенням газів з рідкого металу зварювальної ванни (водню, азоту або окису вуглецю) у момент твердіння. Водень може потрапляти в зону зварювання разом з іржею, вологою, маслом і органічними речовинами. Азот поступає в зону зварювання при поганому її захисті від повітря. Розчинність водню і азоту в рідкому металі вельми велика і зростає з підвищенням температури. При твердінні металу розчинність в нім водню і азоту стрибкоподібно падає, і надлишок їх виділяється у вигляді бульбашок. Унаслідок швидкого твердіння металу бульбашки газу не встигають повністю виділятися в атмосферу і залишаються в шві у вигляді довгастих пір. Чим більше водню або азоту потрапляє в зону зварювання, тим більше їх розчиняється в рідкому металі і тим вище вірогідність утворення пір в шві.

На видалення газів із зварювальної ванни робить вплив її форма: з дрібної і широкої ванни гази видаляються легше, ніж з глибокої і вузької. Збільшення швидкості зварювання і зменшення зварювального струму (зменшення погонної енергії зварювання), як і пониження температури зварюваного металу, приводить до збільшення швидкості кристалізації і підвищення схильності шва до утворення пір. Із збільшенням напруги (довжини) дуги при зварюванні під флюсом підвищується вміст азоту і водню в шві і вірогідність створення в ній пір. Розчинення водню в металі при дуговому зварюванні і пов'язана з цим пористість шва залежать також від роду зварювального струму. Так, при зварюванні на змінному струмі за інших рівних умов розчинення водню і пористість шва максимальні, при зварюванні на постійному струмі прямої полярності (мінус на електроді) - значно менші, а при зворотній полярності - мінімальні.

Щоб водень не попадав в зварювальну ванну, кромки зварюваного металу і поверхню зварювального дроту ретельно очищають і висушують, а флюс прожарюють. Головна умова відсутності пір в шві при зварюванні під флюсом - правильний вибір флюсу відповідного хімічного складу і будови зерен. За допомогою флюсу водень зв'язують в зоні дуги в нерозчинні в рідкому металі з'єднання, перш за все НF. Основну роль при цьому грають складові флюсу СаF₂ і SiO2. У зоні зварювання протікають наступні реакції:

Фтористий водень НF, що утворюється, нерозчинний в рідкому металі, тому вміст водню в металі шва і його схильність до пір зменшуються. Переважне значення мають реакції (3) - (5), оскільки без SiO₂ у флюсі скріплення водню фтором неефективне. Таким чином, найбільшою стійкістю проти пір від водню володіють висококременеві флюси.

Флюси однакового хімічного складу, але з різною будовою зерен по-різному впливають на утворення пір в металі шва. Флюси пемзовидної будови набагато ефективніше запобігають утворенню пір в шві, чим склоподібні. Пояснюється це тим, що виділення газоподібних фторидів, що зв'язують водень в зоні горіння дуги, починається до розплавлення флюсу (приблизно з 600° С) з поверхні зерен. Чим розвиненіша поверхня зерен, тим більше виділяється газоподібних фторидів і тим інтенсивніше зв'язується водень в зварювальній ванні в нерозчинні з'єднання. Максимально розвинену поверхню, а значить, і стійкість швів проти утворення пір мають пемзовидні флюси.

Вплив флюсу на стійкість швів проти утворення кристалізаційних тріщин

Кристалізаційні тріщини - це макро- і мікроскопічні несуцільності, що мають характер надрізу і що зароджуються в процесі первинної кристалізації швів між кристалами, що ростуть. Стійкість швів проти утворення тріщин багато в чому залежить від хімічного складу металу шва. Змінюючи вміст в металі шва вуглецю, сірки, марганцю і інших елементів, флюс робить вплив на стійкість швів проти тріщин кристалізацій. Збільшення змісту вуглецю і сірки в шві знижує, а збільшення змісту марганцю підвищує стійкість зварних швів проти утворення тріщин кристалізацій. Найбільш високу стійкість швів проти утворення тріщин при зварюванні низьковуглецевих і низьколегованих сталей забезпечують висококременеві флюси з високим вмістом оксидів марганцю (35-40%).

Вельми шкідливою домішкою в шві, що надає різкий негативний вплив на його стійкість проти утворення тріщин, є сірка, тому слід всемірно знижувати її вміст в металі шва. Необхідно застосовувати флюси з можливо нижчим вмістом сірки і вводити в зварювальну ванну елементи, що перешкоджають переходу сірки в метал шва. Таким елементом перш за все є марганець. Відновлюючись з флюсу і переходячи в метал зварювальної ванни, він зв'язує сірку в малорозчинне в рідкому металі з'єднання МnS, яке надалі переходить в шлак. При вмісті у флюсі 25% МnО і більш сірка майже не переходить з флюсу в метал шва. Підвищення вмісту марганцю в металі зварювальної ванни і введення в неї алюмінію і титану перешкоджають переходу сірки з шлаку в метал, тим самим підвищуючи стійкість швів проти утворення тріщин кристалізацій.

До зниження стійкості швів проти утворення тріщин приводить підвищення вмісту в них вуглецю і у меншій мірі кремнію. Тому застосування флюсів, що окислюють вуглець в зварювальній ванні, сприяє збільшенню стійкості швів проти утворення тріщин. Негативний вплив на стійкість швів проти утворення тріщин надає і фосфор.

Вплив флюсу на віддільність шлакової кірки

Легка віддільність шлакової кірки - необхідна умова високої продуктивності зварювальних робіт. При поганій віддільності шлакової кірки доводиться витрачати немало праці і часу на очищення поверхні швів. Це особливо важливо при багатопрохідному зварюванні. Погана віддільність шлакової кірки може бути обумовлена як прилипанням шлаку до поверхні металу шва, так і заклинюванням шлаку кромками зварного з'єднання.

Прилипання шлаку до поверхні шва залежить від характеру взаємодії рідкого шлаку і вже затверділого металу. Рідкий зварювальний шлак може надавати окиснюючу дію на поверхню вже затверділого шва. Шлак міцно утримується на поверхні шва тоді, коли ця поверхня окиснена, а у складі шлаку є з'єднання, які можуть міцно зчіплюватися з цією поверхнею. Такими з'єднаннями при зварюванні сталей є оксиди алюмінію, хрому і ванадію. Механічному утриманню шлаку (заклинюванню) сприяють такі дефекти шва, як підрізи, підгортки і т. п. Заклинювання шлаку часто має місце при багатошаровому зварюванні у вузьке і глибоке оброблення і при зварюванні кутових швів.

5. ВИБІР СТАНДАРТНОЇ ПІДГОТОВКИ КРАЙОК ТА РОЗРАХУНОК РЕЖИМІВ ЗВАРЮВАННЯ

Для механізованого зварювання

Підготовка початкових даних.

Із технологічного аналізу зварного виробу відомо:

- основний метал - сталь ВСт3сп;

- захисний газ - СО₂;

- для зварного з'єднання №2 розмір катету складає k = 8 мм.

Таврове зварне з'єднання

Стандартний тавровий зварний шов Т1 по ГОСТ 14771-76 однопрохідний односторонній, s = 8 мм, s₁ = 12 мм, k = 8 мм, е = 7 мм. Розрахунок режиму зварювання проводимо по площі наплавленого металу.

Визначаємо площу наплавленого металу:

Діаметр зварювального дроту:

Приймаємо діаметр зварювального дроту: d_е = 1,6 мм.

Швидкість зварювання:

Швидкість зварювання знаходиться в допустимих межах (4…10 мм/с).

Швидкість подавання зварювального дроту:

Зварювальний струм:

Зварювальна напруга:

Витрати захисного газу (СО₂):

Для автоматичного зварювання під флюсом

Визначаємо розрахункову глибину проплавлення:

мм

Діаметр електроду:

мм

Приймаємо діаметр електроду 2мм; Зварювальний струм:

А

Напруга дуги:

В

Швидкість зварювання:

м/год

Де

Швидкість подачі дроту:

м/год

Вибір зварювального обладнання

Для механізованого зварювання

Для зварювання на даних режимах доцільно використовувати випрямляч для механізованого зварювання в СО₂ - ВС-500 завдяки його характеристикам наведеним нижче:

- Ступінчасте регулювання напруги;

- Жорстка зовнішня характеристика;

- Наявність термозахисту від перевантажень;

- Дві ступені індуктивності;

- Швидкороз'ємні, безпечні струмові роз'єми;

- Конструкція візка на обертаючих колесах;

- Наявність підставки для встановлення балона з захисним газом;

- Меншиі габаритниі розміри і вага у порівнянні з аналогами;

- Сучасний дизайн і ергономіка.

Механізм подавання дроту

Для даних умов зварювання (діаметр дроту 2.0 мм та тип виробництва) підходить механізм подавання дроту ПДГ-603М.

6. ОРГАНІЗАЦІЯ ЗВАРЮВАЛЬНИХ РОБІТ

Всі зварювальні роботи пропонується проводити в заводських умовах.

Охорона праці при зварюванні

Санітарно-гігієнічні умови і обов'язкові заходи щодо техніки безпеки регламентуються «Системою стандартів безпеки праці», «Будівельними нормами і правилами» (СНіП), правилами техніки безпеки і виробничої санітарії при виконанні окремих видів робіт, правилами пристроїв і безпечної експлуатації окремих видів устаткування, єдиними вимогами безпеки до конструкцій устаткування, різними інструкціями, вказівками і іншими документами.

Всі особи, що поступають на роботу, пов'язану із зварюванням, повинні проходити попередні і періодичні медичні огляди.

Вентиляція

Основними професійними захворюваннями зварювачів є пневмоконіоз і інтоксикація марганцем, характер розвитку яких і тяжкість течії залежать від концентрації і змісту аерозолю в зоні дихання зварника.

Міністерством охорони здоров'я встановлені норми допустимих концентрацій (ДК) шкідливих речовин в повітрі робочої зони і кількість повітря, необхідна для розчинення шкідливих аерозолів до ДК, межі швидкості руху повітря у джерел виділення шкідливих речовин.

Засоби індивідуального захисту

Відповідно до характеру виконуваної роботи зварювачам видається спецодяг і спецвзуття для захисту від бризок розплавленого металу і шлаку, теплових, механічних і інших дій. Одяг повинен бути із спеціального легкого негорючого матеріалу, спеціальні черевики з шкарпетками, захищеними металевими пластинками і бічною застібкою, що виключає попадання іскор і крапель металу, рукавиці однопалі з крагами з шкіряного спилка. При стельовому зварюванні для захисту верхньої частини тулуба видається пелерина, для захисту предпліч - нарукавники. При плазмовому зварюванні видаються нарукавники, а для шиї і грудей - надгрудникі з м'якого вогнестійкого матеріалу.

Для захисту обличчя і очей від дії променистої енергії дуги, а також від бризок розплавленого металу, зварювачі і оператори плазмових установок забезпечуються щитками і масками, а газозварники і допоміжні робочі - окулярами. При дуговому електрозварюванні і плазмовій обробці застосовують щитки захисні по ГОСТ 12.4.035 - 78 з світлофільтрами по ГОСТ 9411-81Е. Із зовнішнього боку світлофільтр закривають прозорим склом, яке міняють у міру забруднення.

Газозварники і газорізальники забезпечуються захисними окулярами закритого типу із світлофільтрами, які вибирають залежно від потужності полум'я. Для захисту очей допоміжних робочих і кранівників в зварювальних цехах використовують захисні окуляри «Схід».

При виконанні важких робіт і при великих концентраціях пилу для захисту органів дихання можуть бути використані маски з поданням чистого повітря безпосередньо в зону дихання. В деяких випадках використовують протипилові і фільтруючі протигази.

В якості засобів захисту від шуму при обслуговуванні плазмових установок використовують протишумові навушники і шлеми.

Електробезпека

Стан ізоляції проводів повинен відповідати Правилам упорядження електроустановок (ПЕУ). Опір ізоляції перевіряється не рідше за один раз на місяць, а стан рухомих контактів і клем - не рідше за один раз на три дні.

Напруга холостого ходу на затисках генератора або трансформатора не повинна перевищувати 110 В для машин постійного струму і 70 В для машин змінного струму. Зварювальні машини повинні знаходитися під спостереженням фахівців. Установку і ремонт їх повинні проводити тільки електромонтери.

Всі установки, призначені для зварювання в особливо небезпечних умовах (усередині металевих ємностей, при зовнішніх роботах), повинні бути забезпечені пристроями автоматичного відключення напруги холостого ходу або обмеження його до напруги 12В з витримкою часу не більше 0,5 с.

Корпуси зварювальної апаратури і джерел струму необхідно заземляти. Крім того, обов'язково повинен бути заземлений зварюваний виріб. Устаткування електрозварювання пересувного типу, захисне заземлення якого представляє труднощі, повинне бути забезпечене пристроєм захисного відключення.

При появі напруги на частинах апаратури і устаткування, що не є струмоведучим, необхідно припинити зварювання, викликати майстра або чергового електрика.

Перед приєднанням зварювальної установки слід провести зовнішній огляд, звернувши увагу на стан контактів і заземлюючих провідників, наявність і справність захисних засобів. При виявленні несправностей включати установку забороняється.

Всі установки електрозварюваня забезпечують пусковими реостатами і вимірювальними приладами для безперервного контролю за роботою. Пристрої для перемикання повинні бути захищені кожухами, але мати вільний підхід. Установки для електрозварювання забезпечують схемами і інструкціями, що пояснюють призначення кожного приладу і його дію.

Правила безпечної роботи на установках газового зварювання і різання

Безпека при експлуатації газозварних установок обумовлена знанням властивостей вживаних газів, наприклад, кисень здатний викликати самозаймання деяких матеріалів, а ацетилен схильний до мимовільного вибухового розпаду, утворенню вибухонебезпечних ацетиленідів і т.д.

Кисень і горючий газ зберігають і перевозять в спеціальних балонах або подають по цехових газопроводах. Балони і газопроводи мають пізнавальне забарвлення: для кисню - блакитне, ацетилену - біле, всі інші горючі гази - червоне. Правила безпечної експлуатації газопроводів і балонів затверджені і контролюються Держгортехнаглядом.

На верхній сферичній частині кожного балона повинні бути наступні дані: товарний знак заводу-виробника; номер балона, маса порожнього балона, місяць і рік виготовлення і рік наступного огляду, робочий тиск, місткість, клеймо ОТК заводу-виробника. Забороняється експлуатувати балон, у якого закінчився термін огляду, відсутнє клеймо, не справний вентиль або пошкоджений корпус (тріщини, сильна корозія, помітна зміна форми). Під час роботи балон повинен бути укріплений у вертикальному положенні на відстані не ближче 5 м від джерел з відкритим полум'ям і не ближче за 1 м від приладів центрального опалювання.

Кріплення редуктора до вентиля балона повинне бути надійним. Відкривати вентиль потрібно плавно, при різкому відкритті можливе його займання. Перед вживанням редуктори повинні бути ретельно перевірені. При виявленні на кисневому редукторі жиру або масла, його промивають діхлоретаном, чотирихлористим воднем або спиртом. Необхідно оберігати редуктори від попадання в них окалини, стружок, піщинок, які можуть привести до витоку газу. Справність роботи редуктора перевіряють не рідше за один раз на тиждень.

Не можна витрачати весь газ з балона. Залишковий тиск кисню в балоні повинен бути не менше 5 · 10⁴ Па, а ацетилену не менше (5-20) ·10⁴ Па при температурі плюс 15 - 20 °С. У цеху, де працюють не більше 10 постів, допускається мати по одному запасному балону кисню і ацетилену для кожного поста. За наявності більше 10 постів повинне бути влаштоване централізоване постачання газами.

Ацетиленові генератори повинні забезпечувати автоматичне вироблення певної кількості ацетилену залежно від відбору газу. Перерва у відборі газу не повинна викликати викидання ацетилену в атмосферу. Нагрівання води в генераторі вище 60 °С не допускається. Для кращого охолоджування витрата води повинна бути 5-10 л на 1 кг карбіду. Мул вивантажують з генератора тільки після повного розкладання даної порції карбіду. Ями для мулу влаштовують просто неба і обладнують огорожами, а також написами про заборону проходити мимо з відкритим вогнем і палити. У приміщенні на видноті повинна висіти інструкція по догляду за генератором, затверджена Інспекцією охорони праці.

Кожен генератор повинен мати водяний затвор, встановлений по ходу газу до пальників. На стаціонарних установках, окрім постових, повинен бути встановлений центральний водяний затвор незалежно від числа постів. Пропускна спроможність постових затворів повинна відповідати - максимальній витраті ацетилену в пальнику, а центрального - максимальній продуктивності генератора. Запобіжна пластинка олов'яної фольги повинна розриватися при тиску до 23 · 10⁴ Па. Установка міцніших пластинок недопустима. Водяні затвори контролюють кожні один-два місяці. При надмірному тиску газу в магістралі (вище 1 · 104 Па) потрібно користуватися тільки закритими затворами.

Пальники або різаки кріпляться до балона або газопроводу гнучкими гумовими рукавами обплітальної конструкції по ГОСТ 9356 - 75. Кріплять рукави м'яким дротом або спеціальним хомутом. Застосовувати рукави, вигорілі усередині, а також з розшаруваннями, тріщинами, випучинами забороняється. Пошкоджену частину рукава можна вирізувати і шматки з'єднувати двостороннім ніпелем (ГОСТ 1078 - 71).

Пальники і різаки повинні утримуватися в справності. Чистити отвір мундштука можна тільки дерев'яною паличкою або латунним дротом. Нагрітий пальник охолоджують зануренням у відро з чистою водою, при цьому ацетиленовий вентиль повинен бути щільно закритий, а кисневий трохи прочинений, щоб запобігти попаданню води всередину пальника.

Протипожежні заходи

При дуговій електрозварюванні відкритою дугою, а також при контактному зварюванні оплавленням, газовому зварюванні і особливо різанні, бризки розплавленого металу розлітаються на значні відстані, що викликає небезпеку пожежі. Тому зварювальні цехи повинні споруджуватись з негорючих матеріалів. В місцях зварювання недопустимо накопичення займистих змащувальних матеріалів, ганчірок для обтирання і ін.

При газовому зварюванні і різанні можливість вибухів і пожеж обумовлена також застосуванням горючих газів і пари горючих рідин, які в суміші з повітрям можуть вибухати при підвищенні температури або тиску. З міддю, сріблом і ртуттю ацетилен утворює з'єднання, які можуть вибухати при температурі вище 120⁰С від ударів і поштовхів.

При займанні барабана з карбідом або ацетиленового генератора для гасіння необхідно користуватися стислим азотом або вуглекислотними вогнегасниками. Для швидкої ліквідації вогнищ пожежі поблизу місця зварки завжди повинні бути бочка з водою і відро, ящик з піском, лопата, а також ручний вогнегасник. Пожежні крани, рукави, стовбури, вогнегасники і інші засоби гасіння пожежі необхідно утримувати в справності і зберігати в певних місцях за узгодженням з органами пожежного нагляду.

Пожежа може виникнути не відразу, тому при закінченні роботи необхідно уважно перевірити, чи не тліє що-небудь, чи не пахне димом і гаром.

Розрахунок технологічної собівартості процесу зварювання.

Розрахунок проводиться на один погонний метр шва. Розрахунок основного часу зварювання автоматичним зварюванням під флюсом:

де L_шв - довжина шва, м;

n_шва - кількість заповнюючи швів, 1 шт;

V_зв - швидкість зварювання, м/год.

Витрати на зварювальні матеріали: зварювальний електродний дріт, флюс.

де с - густина металу, 7,8 г/см³;

F_д - площа поперечного перерізу дроту, мм².

Вартість дроту на один погонний метр шва:

Витрати зварювального флюсу:

Вартість флюсу складає:

Витрати на електричну енергію автоматичного зварювання під флюсом:

де Р_х - потужність холостого ходу джерела, 0,3;

К_в - коефіцієнт використання обладнання, масове виробництво 0,6;

з_дж - ККД джерела живлення, 0,9.

Вартість електроенергії для зварювання під флюсом одного метра шва:

де Ц_ен - ціна 1кВт електроенергії, 0,35 грн.

Витрати на зварювальне обладнання:

де Ц_зо - ціна А-1416, 13000 грн;

К_р - коефіцієнт витрат на ремонт обладнання, 0,15;

Н_а - норма амортизації відрахувань, 0,3;

Ф_д - дійсний робочий фонд роботи обладнання (Ф_д = 1870 год.).

Витрати на заробітну плату зварювальників:

де К_д - коефіцієнт доплат, 1,2;

Ч_тс - тарифна ставка зварювальника, 25 грн/год.

Визначаємо технологічну собівартість зварювання 1м шва:

Собівартість зварного шва:

Для механізованого зварювання

Витрати на зварювальні матеріали: зварювальний електродний дріт, газ.

де с - густина металу, 7,8 г/см³;

F_д - площа поперечного перерізу дроту, мм².

Вартість дроту на один погонний метр шва:

Витрати газу:

Вартість флюсу складає:

Витрати на електричну енергію автоматичного зварювання під флюсом:

де Р_х - потужність холостого ходу джерела, 0,3;

К_в - коефіцієнт використання обладнання, масове виробництво 0,6;

з_дж - ККД джерела живлення, 0,9.

Вартість електроенергії для зварювання під флюсом одного метра шва:

де Ц_ен - ціна 1кВт електроенергії, 0,35 грн.

Витрати на зварювальне обладнання:

де Ц_зо - ціна ВС-500+ПДГ-603М, 15000 грн;

К_р - коефіцієнт витрат на ремонт обладнання, 0,15;

Н_а - норма амортизації відрахувань, 0,3;

Ф_д - дійсний робочий фонд роботи обладнання (Ф_д = 1870 год.).

Витрати на заробітну плату зварювальників:

де К_д - коефіцієнт доплат, 1,2;

Ч_тс - тарифна ставка зварювальника, 30 грн/год.

Визначаємо технологічну собівартість зварювання 1м шва:

Собівартість зварного шва:

Провівши розрахунки, робимо висновок, що автоматичне зварювання під флюсом дорожче за механізоване, отже доцільно буде використати механізоване зварювання у вуглекислому газі.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Технология и оборудование сварки плавлением» / Сост. И. Ф. Коринець. - К.: КПИ, 1988 - 76с.

2. Методические указания к самостоятельной работе по дисциплине «Сварка плавлением» / Сост. И. Ф. Коринець, В. П. Бойко. - К.: КПИ, 1990 - 76с.

3. Аппаратура для механизированной дуговой и электрошлаковой сварки и наплавки / А. И. Чвертко, В. Е. Патон, М. Г. Бельфор, Г. М. Гологовский. - К.: Наукова думка, 1978. - 200с.

4. Сварочные материалы для дуговой сварки: Справочное пособие: В 2-х томах. /

Б. Н. Конищев, С. А. Курланов, Н. Н. Потапов и др.; Под общей ред.

Н. Н. Потапова. - М.; Машиностроение, 1989.

5. Сварка в машиностроении: Справочник: В 4-х томах. /Под ред. Н. А. Ольшанского. - М.; Машиностроение, 1978.

6. Сварка в машиностроении: Справочник: В 4-х томах. /Под ред. А. И. Акулова. - М.; Машиностроение, 1979.

7. Прайс листы отечественных производителей сварочных материалов и оборудования.

8. Корінець І.Ф. Конспект лекцій з дисципліни “Зварювання плавленням”

9. Глобальна інформаційна мережа Інтернет.

10. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением./ Под ред. Б.Е. Патона. -М.: Машиностроение, 1974.-767с.

11. Акулов А.И., Бельчук А.К., Демянцевич В.П., Технология и оборудование

плавлением. Учебник.-М.: Машиностроение, 1977.-432с.

12. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением./ Под ред. Б.Е. Патона. -М.: Машиностроение, 1974.-767с.

Размещено на Allbest.ru