Технология полуавтоматической сварки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Современный технический прогресс в промышленности неразрывно связан с совершенствованием сварочного производства.

Сварка высокопроизводительный процесс изготовления неразъёмных соединений находит широкое применение при изготовлении металлургического, химического и энергетического оборудования, различных трубопроводах, в машиностроении, в производстве строительных и других конструкций. [1,с.53].

Сварка - такой же необходимый технологический процесс, как и обработка металлов, литьё, ковка, штамповка.

Данная тема актуальна, потому, что сварка полуавтоматом при выполнении коротких и криволинейных швов в любых пространственных положениях - нижнем, вертикальном, горизонтальном, потолочном, при наложении швов в труднодоступных местах, а также при монтажных работах и сборке конструкций сложной формы.

Основные преимущества сварки в защитных газах:

· высокая продуктивность, низкая стоимость при использовании активных защитных газов;

· простота механизации и автоматизации;

· возможность сварки во всех пространственных положениях;

· малая зона термического влияния и относительно небольшие деформации изделия в результате высокой степени концентрации дуги;

· высокое качество защиты;

· уменьшается разбрызгивание;

· сокращается объём отделочных работ;

· улучшается качество сварных швов;

· улучшаются условия работы сварщика;

· снижается трудоёмкость.

Сущность способа: сварочная проволока подаётся в зону сварки автоматически с определённой скоростью, а перемещение горелки производится сварщиком вручную.

Цель дипломной работы заключается в изучение техники полуавтоматической сварки в углекислом газе и разработка технологического процесса изготовления коптильни.

Задачи дипломной работы:

1) Изучить и проанализировать литературу по данной теме.

2) Изучить технику полуавтоматической сварки.

3) Выполнить практическую часть письменной экзаменационной работы.

1. Основная часть

заготовка сварка углекислый газ

1.1 Понятие и сущность процесса сварки

Сварка - это один из ведущих технологических процессов обработки металлов. Большие преимущества сварки обеспечили её широкое применение в народном хозяйстве. С помощью сварки осуществляется производство судов, турбин, котлов, самолётов, мостов, реакторов и других необходимых конструкций. [5,с.27].

Сваркой называется технологический процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или пластическом деформировании, или совместным действием того и другого.

Сварное соединение металлов характеризует непрерывность структур. Для получения сварного соединения нужно осуществить межмолекулярное сцепление между свариваемыми деталями, которое приводит к установлению атомарной связи в пограничном слое.

Если зачищенные поверхности двух соединяемых металлических деталей при сжатии под большим давлением сблизить так, чтобы могло возникнуть общее, электронное облако, взаимодействующее с ионизированными атомами обоих металлических поверхностей, то получаем прочное сварное соединение. На этом принципе основана холодная сварка пластичных металлов.

При повышении температуры в месте соединения деталей, амплитуды колебания атомов относительно постоянных точек их равновесного состояния увеличиваются, и тем самым создаются условия более легкого получения связи между соединяемыми деталями.

Чем выше температура нагрева, тем меньшее давление требуется для осуществления сварки, а при нагреве до температур плавления необходимое давление становится равным нулю.

Кусок твёрдого металла можно рассматривать как гигантскую молекулу, состоящую из атомов, размещённых в строго определённом, зачастую очень сложном порядке и прочно связанных в одно целое силами межатомного взаимодействия.

Принципиальная сущность процесса сварки очень проста. Поверхностные атомы куска металла имеют свободные, ненасыщенные связи, которые захватывают всякий атом или молекулу, приблизившуюся на расстояние действия межатомных сил.

Сблизив поверхности двух кусков металла на расстояние действия межатомных сил или, говоря проще, до соприкосновения поверхностных атомов, получим по поверхности соприкосновения сращивание обоих кусков в одно монолитное целое с прочностью соединения цельного металла, поскольку внутри металла и по поверхности соединения действуют те же межатомные силы. Процесс соединения после соприкосновения протекает самопроизвольно (спонтанно), без затрат энергии и весьма быстро, практически мгновенно.

Объединение отдельных объёмов конденсированной твёрдой или жидкой фазы в один общий объём сопровождается уменьшением свободной поверхности и запаса энергии в системе, а потому термодинамический процесс объединения должен идти самопроизвольно, без подведения энергии извне. Свободный атом имеет избыток энергии по сравнению с атомом конденсированной системы, и присоединение свободного атома сопровождается освобождением энергии. Такое самопроизвольное объединение наблюдается на объёмах однородной жидкости. Гораздо труднее происходит объединение объёмов твёрдого вещества. [10]

Приходится затрачивать значительные количества энергии и применять сложные технические приёмы для сближения соединяемых атомов. При комнатной температуре обычные металлы не соединяются не только при простом соприкосновении, но и при сжатии значительными усилиями. Две стальные пластинки, тщательно отшлифованные и “пригнанные”, подвергнутые длительному сдавливанию усилием в несколько тысяч килограммов, при снятии давления легко разъединяются, не обнаруживая никаких признаков соединения.

Если соединения возникают в отдельных точках, они разрушаются действием упругих сил при снятии давления. Соединению твёрдых металлов мешает, прежде всего, их твёрдость, при их сближении действительное соприкосновение происходит лишь в немногих физических точках, и расширение площади действительного соприкосновения достаточно затруднительно.

Металлы с малой твёрдостью, например, свинец, достаточно прочно соединяются уже при незначительном сдавливании. У более важных для техники металлов твёрдость настолько велика, что поверхность действительного соприкосновения очень мала по сравнению с общей кажущейся поверхностью соприкосновения, даже на тщательно обработанных и пригнанных поверхностях.

На процесс соединения сильно влияют загрязнения поверхности металла - окислы, жировые плёнки и пр., а также слои адсорбированных молекул газов, образующиеся на свежезачищенной поверхности металла под действием атмосферы почти мгновенно. Поэтому чистую поверхность металла, лишенную слоя адсорбированных газов, можно сколько-нибудь длительно сохранить лишь в высоком вакууме.

Такие естественные условия имеются в космическом пространстве, где металлы получают способность довольно прочно свариваться или «схватываться» при случайных соприкосновениях. В обычных же, земных условиях приходится сталкиваться с отрицательным действием, как твёрдости металлов, так и слоя адсорбированных газов на поверхности. Для борьбы с этими затруднениями техника использует два основных средства: нагрев и давление.

1.2 Техника сварки в углекислом газе

Техника автоматической сварки в углекислом газе различных соединений металла толщиной более 2,0 мм аналогична технике сварки под флюсом. Техника полуавтоматической сварки в углекислом газе почти аналогична технике ручной дуговой сварки. Перед началом сварки необходимо включить газ и проверить его расход, выждать несколько секунд, чтобы полностью вышел воздух из шлангов, и обдуть место сварки углекислым газом. Несоблюдение этих условий приводит к образованию пор в начале шва. В момент окончания процесса сварки прекращают продвижение дуги, выключают подачу проволоки и сварочный ток, задерживают на секунду-две мундштук над кратером, чтобы защитить металл сварочной ванны от окисления, а затем удаляют держатель от места сварки. Прекращать процесс сварки растягиванием дуги не рекомендуется. Перед прекращением процесса сварки рекомендуется заполнить кратер шва металлом. Заполнение металлом кратера (заварка кратера) особенно необходимо при сварке проволокой диаметром более 1,2 мм, так как в незаполненном кратере в данном случае после затвердевания металла образуются надрывы (горячие трещины).[2]

Большинство таких трещин можно устранить проплавлением при выполнении последующего слоя шва, причем в кратере последующих слоев шва трещины не образуются. Трещины глубиной более 3 мм при наложении последующего слоя часто не удается устранить, и они остаются в шве в виде единичных надрывов. Экспериментально установлено, что трещины не образуются в кратере, если в момент обрыва дуги уменьшить до минимума сварочный ток и соответственно скорость подачи электродной проволоки. При этом кратер полностью заваривается. Лучшие результаты получаются, если перед обрывом дуги сварочный ток и соответственно скорость подачи электродной проволоки уменьшаются постепенно. Стыковые соединения в нижнем положении сваривают полуавтоматом при наклоне электрода от 5 до 20° углом вперед или (реже) углом назад. Тавровые соединения, расположенные не «в лодочку», сваривают с таким же наклоном электрода в направлении сварки и с наклоном его поперек шва под углом 40-50° к горизонту. При этом электрод направляют либо точно в угол, или несколько смещают на 1-1,5 мм на горизонтальную полку. Положение наконечника полуавтомата и приемы перемещения электрода при сварке в углекислом газе в нижнем положении. Тонкий металл в нижнем положении сваривают при равномерном поступательном перемещении электрода (без поперечных колебаний) за исключением мест, имеющих зазоры. Соединения с зазорами сваривают поперечными колебаниями конца электрода. При сварке в нижнем положении стыковых соединений большой толщины с V-образной разделкой кромок первый слой (корень) шва выполняют равномерным поступательным или возвратно-поступательным перемещением электрода. Средние слои многослойного шва выполняют при перемещении электрода по вытянутой спирали, а верхние слои - змейкой. [2]

Шаг перемещений и амплитуда поперечных колебаний электрода принимаются в зависимости от ширины разделки, а также в противоположном направлении (вперед, затем назад и снова вперед). Нахлесточные соединения из металла толщиной до 1,5 мм сваривают электродом в вертикальном положении, перемещая дугу по кромке верхнего листа. При толщине свариваемого металла от 2 мм и более наклон электрода и смещение дуги должны быть такими же, как и при сварке тавровых соединений. Соединения различного типа во всех пространственных положениях можно сваривать в углекислом газе проволокой диаметром 0,5-1,2 мм. Опытные сварщики выполняют вертикальные и горизонтальные швы больших сечений проволокой диаметром до 1,6 мм. Сварка во всех пространственных положениях, отличных от нижнего, выполняется обычно на пониженном напряжении (17-19 В). Лишь опытные сварщики при сварке вертикальных швов повышают напряжение дуги до 20-22 В. Полуавтоматическую сварку тонколистового металла в вертикальном положении, а также вертикальные угловые швы с катетом до 5-6 мм выполняют сверху вниз. В начале процесса сварки электрод располагают перпендикулярно свариваемым кромкам, чтобы обеспечить хороший провар начала шва. После образования сварочной ванны электрод несколько наклоняют ниже горизонтали на угол 10-15°. Рис.1.

Рис.1. - Технология накладывания сварного шва

При этом давление дуги способствует удержанию жидкого металла сварочной ванны от стекания. Сварка тонколистового металла в горизонтальном положении по технике выполнения аналогична сварке в вертикальном положении. После возбуждения дуги электрод располагают ниже горизонтали для удержания металла сварочной ванны от стекания. В потолочном положении швы сваривают на пониженном сварочном токе и напряжении дуги при несколько увеличенном расходе углекислого газа.

Для лучшего удержания жидкого металла от стекания электрод устанавливают с небольшим углом наклона назад. Если необходимо получить широкий валик шва, электроду сообщают поперечные колебания. Проволокой малых диаметров (1,0-1,2 мм) можно сваривать в углекислом газе кольцевые стыковые соединения без подкладок, обеспечивая при этом полный провар без прожогов.

1.3 Полуавтоматическая сварка и оборудование для неё

Сварочное оборудование - шланговые полуавтоматы, предназначенные для сварки в защитных газах, содержа следующие основные элементы: горелку с держателем, шлаг для подвода к горелке электродной или присадочной проволоки, механизм подачи проволоки с катушкой для нее и блок управления полуавтоматом. Эти элементы, отличающиеся конструктивными особенностями, входят во все разновидности полуавтоматов.

Современные механизмы подачи содержат два или несколько подающих роликов различной конструкции и в различных сочетаниях.

По расположению подающего механизма различают полуавтоматы толкающего и тянущего типов. В шланговом полуавтомате толкающего типа подача проволоки с катушки осуществляется подающим механизмом, установленным рядом с катушкой. Механизм состоит из электродвигателя переменного или постоянного тока, коробки скоростей, ведущего и прижимного роликов. Проволока подается роликами с постоянной скоростью через внутренний канал гибкого шланга, держатель и наконечник.

Рабочий инструмент полуавтомата - горелка

Горелка содержит изогнутый мундштук с переходной втулкой и наконечником, рукоятку с гашеткой пусковой кнопки, защитный щиток и сопло для создания воны сварки защитной атмосферы.

Одной из основных частей полуавтомата является шланг, состоящий из проволочной спирали с оплеткой и резиновой оболочки. Сварочный ток, защитный ток и охлаждающая вода в современных полуавтоматах подводятся к горелке автономными шлангами. Подача проволоки вперед и назад осуществляется переключением пакетного переключателя, расположенного на блоке управления. Кнопка включения подающего механизма находится на горелке.[3, 35]

Устройство полуавтомата - универсальные полуавтоматы позволяют выполнить быструю переналадку без существенных трудовых и материальных затрат. К универсальным полуавтоматам относят прежде всего модель, применяемую для сварки в среде углекислого газа сплошной или порошковой проволокой. У всех полуавтоматов подача электродной проволоки осуществляется по пустотелому шлангу, поэтому они именуются шланговыми полуавтоматами.

Схематично полуавтомат для сварки в среде защитного газа состоит из следующих основных составные частей - сменная газовая горелка, подающий механизм, шланг подачи электродной проволоки, кассеты для хранения проволоки, газового шланга, блока управления, источника питания, провода цепи управления, газовой аппаратуры, кабеля.рис.2.

Рис.2.- Схема сварочной установки

Рукоятка сварочной горелки должна быть прочной и удобной для работы. С этой целью ее изготавливают из литьевого изоляционного материала. На рукоятке размещены предохранительный щиток и пусковая кнопка. Наиболее ответственными элементами сварочной горелки являются сопло и наконечник, подводящий ток.

Сопло горелки - на нем из-за высокой температуры постоянно возникает налипание расплавленного металла. Чтобы устранить это, металлическое сопло хромируют или полируют. Есть и другой выход - сопло изготавливают из керамического материала. В случае, если сварочный ток достигает значения 315 А и выше, применяется дополнительное охлаждение сопла горелки. Периодичность смены горелки - через каждые полгода.

Наконечники для подачи тока изготавливаются из меди с гарантированным сроком работы - от 5 до 10 часов непрерывной работы. Если наконечник изготовлен из бронзы,-то срок его службы еще меньше. Изготавливаемые в последнее время медно-гра-фитовые наконечники имеют тоже малый срок службы, но лучше обеспечивают контакт и гарантируют хорошее скольжение, что важно при сварке алюминиевой проволокой.

Только наконечник на медно-вольфрамовой основе обеспечивает более длительную работу без замены.

Сварочная головка типа ТСГ-7 предназначена для сварки в защитных газах плавящимся колеблющимся электродом поворотных стыков труб из низкоуглеродистых и нержавеющих сталей без подкладных колец.

Баллон с защитным газом - баллоны представляют собой стальные цилиндрические сосуды, в горловине которых имеется конусное отверстие с резьбой, куда ввертывается запорный вентиль. Для каждого газа разработаны свои конструкции вентилей на ацетиленовый баллон и наоборот.

На горловину плотно насаживают кольцо с наружной резьбой для навёртывания предохранительного колпака, который служит для предохранения вентиля баллонов от возможных ударов при транспортировке.

В зависимости от рода газа, находящегося в баллоне, баллоны окрашивают снаружи в условные цвета, а также соответствующей каждому газу краской наносят наименование газа. Например, кислородные - баллоны окрашивают в голубой цвет, а надпись делают черной краской, водородные - в темно-зелёный и красной краской, ацетиленовый - в белый и красной краской, пропан -в красный и белой краской, аргон - серой краской. Часть верхней и сферической части баллона не окрашивают и выбивают на ней паспортные данные баллона: тип и заводской номер баллона, товарный знак завода-изготовителя, масса порожнего баллона, вместилище, рабочее и испытательное давление, дата изготовления, клеймо ОТК и клеймо инспекции Госгортехнадзора, дата следующего испытания.

Основные типы баллонов, применяемых для хранения и транспортировки кислорода, азота, водорода и других газов.

Редуктор - расходометр служит для понижения давления в баллоне централизованной сети или же по трубопроводу, а также поддерживает давление в процессе работы. Редуктор имеет камеры высокого и низкого давления соответственно также манометры. При сварке на смесях защитных газах (CO2 + Ar) в комплект аппаратуры входят смесители газов.[8, 68]

1.4 Технология полуавтоматической сварки

1.4.1 Характеристика полуавтоматической сварки

При выполнении сварки полуавтоматом тепловой энергия плавит деталь. Благодаря этому создает сварное соединение, формируется надежный шов. Полуавтомат состоит из:

· Управляющего блока;

· Блока питания;

· Резервуара с газом;

· Узла, подающего проволоку;

· Емкость с проволокой;

· Шланга для подачи газа;

· Газовой горелки;

· Газового оборудования

Рис3. - Принцип полуавтоматической сварки проволокой

Эксплуатационные показатели полуавтоматического сварочного аппарата должны быть такими:

Сила электротока - 40-600 апмер;

Напряжение сварной дуги - 16- 40 вольт;

Скорость сваривания - 20 мм в секунду

Расход проволоки в секунду - 3-25 сантиметров;

Затраты инертного газа в минуту - 3-60 литров;

Объем баллона - до 100 литров

1.4.2 Режим сваривания

Выбор режима сваривания рабочий производит, учитывая металл. Если металл имеет толщину 5 мм, сваривать его нужно в 2 стадии. Каждый слой необходимо класть точно друг на друга. В таком случае получается высококачественный шов.[9,56]

Технология сварки полуавтоматом может быть следующая:

Стоковая - обычно осуществляется при ремонте транспортного средства. Нужно следить за тем, чтобы между свариваемыми запчастями не было промежутков. Шов получался точечным и беспрерывным.

Внахлест - самый легкий метод. На приготовленную поверхность укладывается кусок металла. Его сваривают с ней точечным методом.

По отверстиям - заплатку с высверленными отверстиями сваривают с необходимой деталью. Шов создается по имеющимся отверстиям.



Рис.4 - Методика выбора режима сварки

1.4.3 Подготовка проволоки, газа, настройка аппарата

В полуавтоматических аппаратах электродным элементом служит особая сварная проволока. Ее радиус равняется 0,03-0,06 мм. Обычно сварщик пользуется проволокой радиусом 0,04. Перед тем как начать работать аппаратом, необходимо поместить в него катушку, дотянуть проволоку до выхода из горелки, настроить степень ее прижатия посредством специального ролика.

Техника сварки полуавтоматом предполагает обязательное использование газа. Газ можно не применять в устройствах, оборудованный флюсовой проволокой. При сгорании флюс, который входит в состав проволоки, образует газовое облако. Оно защищает сварную ванну от воздуха, предотвращает окисление.

Обычно для сварки полуавтоматом применяется углекислота либо ее смесь с аргоном. Первый вариант дешев, распространен, подходит для сваривания стали. Второй вариант обеспечивает высокую стабильность дуги и снижает количество брызг при обработке детали.

Современные устройства оснащены переключателем индуктивности. Изменяя данный показатель, возможно влиять на тип дуги. Если дуга «холодная», формируется неширокое соединение, сталь проплавляется грубо. При «горячей» дуге все наоборот.

Для того чтобы правильно отрегулировать показатели устройства, соответственно с толщиной и характеристиками материала, радиусом применяемой проволоки, иными показателями, необходимо использовать таблицу. Она присутствует в сопроводительных документах к сварному аппарату.

1.5 Техника безопасности и охрана труда

Техника безопасности (ТБ) - это свод правил и положений, направленный на обеспечение условий безопасного труда и/или проведения каких-либо других работ, а также мероприятия, направленные на устранения факторов, причиняющих вред здоровью.

Охрана труда представляется комплексом технических и организационных мероприятий, направленных на создание безопасных и здоровых условий труда работающих. Охрана труда, прежде всего, предусматривает предотвращение производственного травматизма. [11, с.41].

1.5.1 Общие требования охраны труда

1.1. Настоящая Инструкция предусматривает основные требования по охране труда при работе на аппарате сварочном инверторном для электродуговой сварки.

1.2. При работе на сварочном аппарате необходимо выполнять свои обязанности в соответствии с требованиями настоящей Инструкции.

1.3. К самостоятельному выполнению сварочных работ допускаются работники не моложе 18 лет.

1.4. При работе на сварочном аппарате работник должен проходить обучение по охране труда в виде: вводного инструктажа, первичного инструктажа на рабочем месте, повторного инструктажа, внепланового инструктажа, целевого инструктажа и специального обучения в объеме программы подготовки по профессии, включающей вопросы охраны труда и требования должностных обязанностей по профессии.

1.5. Вводный инструктаж проводит работник службы охраны труда или работник, его замещающий, со всеми принимаемыми на работу по программе, утвержденной работодателем и согласованной с профсоюзным комитетом или иным представительным органом работников.

1.6. Первичный инструктаж на рабочем месте проводит должностное лицо, определенное приказом индивидуально до начала производственной деятельности работника по программе охраны труда по профессии.

1.7. Повторный инструктаж проводится по программе первичного инструктажа один раз в шесть месяцев непосредственным руководителем работ индивидуально или с группой работников аналогичных профессий, включая и совмещенные работы.

1.8. Внеплановый инструктаж проводится непосредственным руководителем работ при изменении инструкций по охране труда, технологического процесса, технологического оборудования, по требованию органов надзора и т.п., определяющих объем и содержание инструктажа.

1.9. Целевой инструктаж проводится непосредственным руководителем работ при выполнении разовых работ, не связанных с прямыми обязанностями работника по профессии.

1.10. Перед допуском к самостоятельной работе работник должен пройти стажировку под руководством опытного работника (в течение 3-14 смен в зависимости от стажа, опыта и характера работы).

1.11. При работе на сварочном аппарате работник извещает своего непосредственного руководителя о любой ситуации, угрожающей жизни и здоровью людей, о каждом несчастном случае, происшедшем на производстве, об ухудшении состояния своего здоровья, в том числе о проявлении признаков острого заболевания.

1.12. При работе на сварочном аппарате работник обеспечивается спецодеждой, спецобувью и средствами индивидуальной защиты в соответствии с действующими нормами.

1.13. Выдаваемые специальная одежда, специальная обувь и СИЗ должны соответствовать характеру и условиям работы, обеспечивать безопасность труда, иметь сертификат соответствия.

1.14. Средства индивидуальной защиты, на которые не имеется технической документации, к применению не допускаются.

1.15. Личную одежду и спецодежду необходимо хранить отдельно в шкафчиках и гардеробной. Уносить спецодежду за пределы предприятия запрещается.

1.16. Курить и принимать пищу разрешается только в специально отведенных для этой цели местах.

1.17. Лица, нарушившие требования настоящей инструкции, могут быть привлечены к ответственности в порядке, установленном законодательством РФ.

1.5.2 Требования охраны труда перед началом работы

2.1. Проверить наличие и исправность средств индивидуальной защиты, надеть их и полагающуюся по нормам спецодежду и спецобувь, привести все в порядок.

2.2. Спецодежда должна быть огнеупорной, сухой, чистой, без карманов, брюки - без отворотов, спецобувь - с изолирующей подошвой и железным носком.

2.3. Застегнуть спецодежду на все пуговицы, не допуская свисающих концов одежды, волосы убрать под головной убор, брюки опустить поверх обуви.

2.4. Не закалывать одежду булавками, иголками, не держать в карманах одежды острые, бьющиеся предметы.

2.5. Получить задание от руководителя на выполнение работ со сварочным аппаратом и инструктаж об условиях ее выполнения.

2.6. Расположить аппарат на ровной поверхности, принять меры, исключающие его опрокидывание.

2.7. Произвести внешний осмотр аппарата и убедиться в исправности (целостности) его основных элементов: корпуса, сетевых кабелей, электрододержателя, клемм и др.

2.8. Подготовить сварочный аппарат к работе, подключить необходимые кабели и другое оборудование согласно руководству по эксплуатации завода-изготовителя.

2.9. Подключить сварочный аппарат к сети. Подключение должен производить работник, имеющий группу по электробезопасности не ниже III.

2.10. При подключении оборудования заземление следует производить в соответствии с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей.

2.11. Проверить наличие и пригодность сварочных электродов, достаточность их количества.

2.12. Произвести установку электрода в электрододержатель, предварительно убедившись в том, что источник питания отключен.

2.13. Проверить работу местной вытяжной вентиляции. Вентиляцию следует включать не менее чем за 5 минут до начала работы.

2.14. Проверить наличие и исправность (целостность) инструмента, оснастки, необходимых приспособлений. Удобно разместить их.

2.15. Подготовить необходимые для выполнения работ защитные средства и приспособления.

2.16. Подготовить рабочее место для безопасной работы:

2.17. Произвести пробный пуск сварочного аппарата, убедившись в исправной работе всех его узлов, возможности регулирования цикла сварки.

2.18. Обо всех обнаруженных неисправностях оборудования, инвентаря, электропроводки и других неполадках сообщить своему непосредственному руководителю и приступить к работе только после их устранения

2.19. Работы на сварочном аппарате должны быть организованы в соответствии с требованиями действующих технологических документов (норм, инструкций, регламентов), утвержденных в установленном порядке.

1.5.3 Требования охраны труда во время работ

3.1. Выполнять только ту работу, по которой прошел обучение, инструктаж по охране труда и к которой допущен работником, ответственным за безопасное выполнение работ.

3.2. Не допускать к своей работе необученных и посторонних лиц. Удалять с рабочего места персонал, не участвующий в технологическом процессе.

3.3. Применять необходимые для безопасной работы исправное оборудование, инструмент, приспособления; использовать их только для тех работ, для которых они предназначены.

3.4. Следить за работой сварочного аппарата, периодически проводить его визуальный осмотр.

3.5. При обнаружении неисправного оборудования, приспособлений, оснастки, инструмента, других нарушений требований охраны труда, которые не могут быть устранены собственными силами, и возникновении угрозы здоровью, личной или коллективной безопасности работнику следует сообщить об этом руководству. Не приступать к работе до устранения выявленных нарушений.

3.6. На неисправном оборудовании должна быть отключена система энергоснабжения и вывешен плакат о запрещении работы.

3.7. При работе на сварочном аппарате соблюдать правила его эксплуатации в соответствии с инструкциями по охране труда.

3.8. Правильно выполнять приемы сварочных и других видов работ:

3.9. При работе на сварочном аппарате ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

- подключать к одному рубильнику более одного сварочного трансформатора или другого потребителя тока;

- подключать аппарат к сети с напряжением больше разрешенного;

- использовать в качестве обратного провода сети заземления металлические строительные конструкции зданий, коммуникаций и несварочного технологического оборудования;

- переключать режимы функционирования, отсоединять любой из кабелей в процессе сварки;

- производить работы с поврежденными или плохо подсоединенными кабелями или с изношенными кабельными зажимами;

- производить работы на резервуарах под давлением;

- касаться деталей, находящихся под напряжением, голыми руками;

- включать аппарат, если снята какая-либо из защитных его деталей;

- близко наклоняться к области сварки;

- смотреть на дугу без применения защитных средств для глаз;

- осуществлять работу во влажных перчатках, а также с применением неисправных СИЗ;

- осуществлять сварку металла, покрытого грязью, краской, маслом, ржавчиной или толстым слоем окалины, без предварительной его очистки;

- размещать воспламеняющиеся и огнеопасные материалы на расстоянии менее 5 м от производства сварочных работ;

1.5.4 Требования охраны труда в аварийных ситуациях

4.1. При возникновении поломки сварочного аппарата (нарушении целостности кабелей, защитного заземления корпуса и т.д.), угрожающей аварией на рабочем месте или в цехе:

- прекратить его эксплуатацию, а также подачу к нему электроэнергии и т.п. Самим неисправность не устранять;

- доложить о принятых мерах непосредственному руководителю (лицу, ответственному за безопасную эксплуатацию оборудования);

- действовать в соответствии с полученными указаниями.

4.2. В аварийной обстановке:

- оповестить об опасности окружающих людей;

- доложить непосредственному руководителю о случившемся;

- действовать в соответствии с планом ликвидации аварий.

4.3. При появлении очага возгорания необходимо:

- прекратить работу;

- отключить аппарат и иное электрооборудование от сети, выключить вентиляцию;

- организовать эвакуацию людей;

- немедленно приступить к тушению пожара.

4.4. При возгорании электрооборудования необходимо применять только углекислотные или порошковые огнетушители.

4.5. При невозможности выполнить тушение собственными силами работнику следует в установленном порядке вызвать пожарную команду по телефону 101 и сообщить непосредственному руководителю или руководству предприятия.

4.6. В случае получения травмы или ухудшения самочувствия работник должен прекратить работу, поставить в известность руководство и вызвать скорую помощь по телефону 103.

4.7. Если произошел несчастный случай, очевидцем которого стал работник, ему следует:

- прекратить работу;

- немедленно сообщить о случившемся непосредственному руководителю;

- немедленно вывести или вынести пострадавшего из опасной зоны;

- оказать пострадавшему первую помощь,

- вызвать скорую помощь по телефону 103;

- помочь организовать доставку пострадавшего в ближайшее медицинское учреждение.

4.8. Оказывая помощь пострадавшему при переломах костей, ушибах, растяжениях, надо обеспечить неподвижность поврежденной части тела с помощью наложения тугой повязки (шины), приложить холод. При открытых переломах необходимо сначала наложить повязку и только затем -- шину.

4.9. При наличии ран необходимо наложить повязку, при артериальном кровотечении - наложить жгут.

4.10. При поражении электрическим током необходимо прекратить воздействие электрического тока на пострадавшего. Достичь этого можно отключением источника тока, обрывом питающих проводов, выключателя либо отведением источника воздействия от пострадавшего. Сделать это нужно сухой веревкой, палкой и др.

4.11. Нельзя касаться пострадавшего, находящегося под действием тока, руками;

- вызвать врача или городскую скорую помощь;

- осмотреть пострадавшего. Внешние повреждения необходимо обработать и закрыть повязкой;

- при отсутствии пульса провести непрямой массаж сердца и сделать искусственное дыхание.

4.12. Проводить мероприятия необходимо до восстановления функций организма либо появления признаков смерти.

4.13. При расследовании обстоятельств и причин несчастного случая работнику следует сообщить комиссии известные ему сведения о происшедшем несчастном случае.

1.5.5 Требования охраны труда по окончании работ

5.1. Отключить сварочный аппарат от сети, выключить вентиляцию.

5.2. Отсоединить кабели.

5.3. Осмотреть и привести в порядок рабочее место.

5.4. Очистить поверхности аппарата и осмотреть его элементы и узлы на наличие повреждений

5.5. Убрать сварочный полуавтомат в специально отведенное хорошо проветриваемое место.

5.6. Снять спецодежду. Загрязненную спецодежду необходимо сдать в стирку.

5.7. Тщательно вымыть с мылом руки и лицо или принять душ.

5.8. Доложить руководству организации обо всех нарушениях производственного процесса, требований охраны труда, случаях травматизма на производстве.

2. Практическая часть

2.1 Характеристика изделия

Коптильня - это некое подобие ящика из металла, внутри которого расположены решетки и поддоны. Продукты, помещенные внутрь коптильни, подвергаются воздействию дыма, благодаря чему приобретают потрясающий вкус и аромат. Кроме этого, блюда, приготовленные в коптильне, полностью натуральные и не имеют вредных примесей.

Сварено данное изделие при помощи полуавтоматической сварки[9,с.12].

Сборочный рисунок изделия (см. прил.1).

Габаритные размеры коптильни.

Длина 50см

Ширина 35см

Высота 30 см

2.2 Оценка свариваемости

Способность соединяемых металлов образовывать при сварке качественное сварное соединение, оценивают как свариваемость. [4,с.144].

Выделяют два вида свариваемости физическую и технологическую:

1) физическая свариваемость - свойство материалов давать монолитное соединение с химической связью (такой свариваемостью обладают практически все технические сплавы и чистые металлы, а также ряд сочетаний металлов с неметаллами);

2) технологическая свариваемость - технологическая характеристика металла, определяющая его реакцию на воздействие сварки и способность при этом образовывать сварное соединение с заданными эксплуатационными свойствами.

В этом случаи свариваемость рассматривается как степень соответствия свойств сварных соединений одновременным свойствам основного металла или их нормативным значениям.

Свариваемость металла зависит от его химических и физических свойств, кристаллической решетки, степени легирования, наличия примесей и других факторов.

Основными показателями свариваемости металлов и их сплавов является:

1) соответствие свойств сварного соединения заданным эксплуатационным требованиям;

2) чувствительность к тепловому воздействию сварки, которая характеризуется склонностью металла к росту зерна, структурными и фазовыми изменениями в шве и зоне термического влияния, изменением прочностных и пластических свойств;

3) сопротивляемость образованию горячих трещин;

4) сопротивляемость образованию холодных трещин при сварке;

5) чувствительность к образованию пор;

6) окисляемость при сварочном нагреве, зависящая от химической активности металла.

По эквиваленту углерода, при помощи таблицы, определяем группу свариваемости (см. прил.2).

Для изготовления коптильни используем марку стали Ст 10.

Марка стали - 10 Стандарт - ГОСТ 1050

Сталь 10 содержит в среднем 0,1% углерода. Степень раскисления стали - спокойная (обозначают без индекса).

Нелегированная качественная сталь 10 применяется для изготовления труб, крепежных деталей, пальцев, валиков и других деталей работающих при температуре от -40 до 450°С, к которым предъявляются требования высокой пластичности.

Для определения углеродного эквивалента Сэ, рекомендуется использовать формулу:

Сталь: Ст 10 пс: Химический состав стали (см. прил. 3).

.

Эквивалент углерода ,< 0,25 группа свариваемости хорошая.

Для сварки стали не требуется особых приемов (подогрева, термической обработки и т.д.). [8,с.54].

2.3 Выбор и техническое обоснование способа сварки

Техника автоматической сварки в углекислом газе

Сварку своего изделия я осуществлял при помощи полуавтомата в углекислом газе:

Этот способ сварки я выбрал потому, что она имеет ряд преимуществ относительно других видов сварки:

1) возможность сварки в местах с ограниченным доступом;

2) возможность сварки в любых пространственных помещениях;

3) можно сваривать разные типы металлов, с разными характеристиками и температурой плавления

4) быстрый переход от одного свариваемого металла к другому;

5) шов в результате получается очень качественным;

6) уменьшается разбрызгивание;

7) сокращается объём отделочных работ;

8) высокая продуктивность, низкая стоимость при использовании активных защитных газов;

9) снижается трудоёмкость.

В настоящее время применение сварочного полуавтомата достаточно популярна и востребованной технологией сварки, т.к. она имеет ряд преимуществ по сравнению с другими видами сварки. [9,с.65].

2.4 Разработка технологии изготовления заготовок

1) Зачистка, правка металла;

2) Получение заготовок боковых стенок коптильни;

3) Получение заготовок дна и верхней крышки коптильни;

4) Получение заготовок ручек;

Методы контроля, которые использовались при изготовлении изделия.

1) Визуальный осмотр.

2) Контроль измерительными приборами (Линейка, УШС).

2.5 Карта технологического процесса изготовления заготовок

Таблица 1/ Карта технологического процесса изготовления заготовок.

Название детали	Наименование операций	Материал заготовки	Оборудование и инструмент
Стенки коптильни	Правка; Разметка; Резка; Правка заготовки; Зачистка кромок; Контроль качества: Визуальный осмотр.	Сталь Ст10	Гильотинные ножницы; Линейка, маркер; Шаблон; Угловая шлифовальная машинка.
Дно и верхняя крышка коптильни	Правка; Разметка; Резка; Правка заготовки; Зачистка кромок; Контроль качества; Визуальный осмотр.	Сталь Ст10	Девятивалковые вальцы Инструмент разметчика АСШ-2,Маркер Угловая шлифовальная машинка.
Ручки	Правка; Разметка; Резка; Правка заготовок; Зачистка кромок; Гибка; Контроль качества; Визуальный осмотр.	Сталь Ст10	Гильотинные ножницы; Линейка, маркер; Угловая шлифовальная машинка. Листогибочный станок.

2.6 Разработка технологической схемы изготовления изделия

2.6.1 Подготовка

1) Правка металла;

2) Разметка;

3) Резка;

4) Гибка;

5) Получение заготовок для стенок коптильни;

6) Получение заготовок для дна и верхней крышки коптильни;

7) Получение заготовок для ручек;

8) Фиксация всех деталей прихватками;

9) Сварка электродуговой сваркой;

10) Контроль качества;

11) Покраска.

2.6.2 Сборка и сварка изделия

1) Сборка корпуса коптильни (сварка четырех стенок коптильни друг с другом).

2) Сборка корпуса коптильни (сварка дна коптильни с четырьмя боковыми стенками).

3) Сборка корпуса (приварка двух ручек к боковым стенкам).

4) Сборка корпуса (приварка ручек к крышке коптильни).

5) Контроль качества.

2.6.3 Контроль качества

Качество - совокупность свойств продукции, обусловливающих её пригодность удовлетворять определённые потребности в соответствии с её назначением.

Качество сварных соединений оценивается совокупностью показателей:

1) прочностью,

2) пластичностью,

3) коррозионной стойкостью,

4) структурой металла шва и около шовной зоны,

5) числом дефектов,

6) числом и характером исправлений,

7) вероятностью безопасной работы на определенное время и т.д.

Для получения качественных сварных конструкций на всех этапах их изготовления применяются различные методы контроля качества, обеспечивающие обнаружение дефектов и их предупреждение.[6,с.157].

Классификация методов контроля.

По воздействию на материал или изделие все методы контроля разделяют на две большие группы:

1) разрушающий метод;

2) неразрушающий метод.

К разрушающим методам контроля относят механические, металлографические и коррозионные испытания.

Механические испытания сварных соединений и металла шва включают:

1) изгиб;

2) растяжение;

3) сплющивание и другие виды разрушения, которые количественно характеризуют прочность, качество и надежность сварных соединений.

По характеру нагрузки предусматривают статистические, динамические и усталостные испытания.

Разрушающие испытания проводят на образцах - свидетелях и реже на самих изделиях.

Неразрушающие методы используют для проверки качества швов без их непосредственного разрушения.

Неразрушающий контроль и оценка качества сварных соединений должны проводиться специалистами, прошедшими соответствующее обучение, сертификацию и имеющими опыт практической работы по конкретному методу неразрушающего контроля, который должен быть подтвержден документально.

При неразрушающих испытаниях, осуществляемых обычно на самих изделиях, оценивают те или иные физические свойства, косвенно характеризующие прочность и надежность соединений изделия.

Эти свойства, а точнее их изменение обычно связаны с наличием некоторых дефектов.

В связи с этим с помощью данных методов можно узнать местоположение дефектов, их размер и характер.

Все неразрушающие методы дефектоскопии различаются физическими явлениями, положенными в их основу.

Целью испытаний является:

а) оценка прочности и надежности сварных соединений и конструкций;

б) оценка качества основного и присадочного металла;

в) оценка правильности выбранной технологии; оценка квалификации сварщиков.

Результаты считаются неудовлетворительными, если они не соответствуют заданному уровню. [6,с.87].

Заключение

В процессе выполнения дипломной работы была спроектирована технология изготовления устройства - коптильня. Для изготовления коптильни был подобран материал Сталь 10. Далее, изучив конструкцию изделия, был выбран способ сварки. Так как у коптильни имелось большое количество прямых швов, был выбран полуавтоматический способ сварки в защитном газе. Были рассчитаны режимы сварки и разработан технологический процесс изготовления детали. По режимам сварки подобрано сварочное оборудование и рассмотрены его основные характеристики.

В ходе выполнения работы была изучена техника полуавтоматической сварки в углекислотной среде и разработана технология процесса изготовления коптильни.

Сварку осуществляется с помощью полуавтомата с помощью которого подается свариваемая проволока, которые вручную подают в дугу и перемещают вдоль заготовки. В процессе сварки сварной шов находится в углекислой среде что улучшает его устойчивые показатели и металл не окисляется.

В ходе работы были изучены основные параметры техники безопасности при работе со сварочным аппаратом и другими электрическими и механическими приборами.

Поставленные в ведении цель и задачи работы выполнены в полном объеме.

Список литературы

1. Андреев К.Н. Современные сварочные аппараты. М. Машиностроение ”, 2010. - 364 с.

2. Васильев А.А. Техника сварки в газовой среде. М., Высш. школа, 2011. - 268 с.

3. Гаврилов В.С. Оборудование для сварочных работ. - М.: Высшая школа, 2011.-295 с.

4. Григорьев Н.А. Металловедение. - М.: Металлургия, 2010.- 415 с.

5. Денисов Е.А. Техника ручной дуговой сварки. М.: Высш. школа.,2011.- 347 с.

6. Овчинников В.В. Контроль качества сварных соединений. М.: .: Машиностроение, 2012. - 348 с.

7. Романов А.В. Сварочное дело. - М.: Маш.изд, 2011.- 280 с.

8. Уфимцев Д.И. Справочное пособие электросварщика - 2-е изд., испр. - М.: Машиностроение, 2012. - 415 с.

9. Чернышев Г.Г. Сварочное дело: Сварка и резка металлов. - М.: издательский центр «Академия», 2010. - 472 с.

10. Фоминых В.П. Теоретические основы сварки. М., Высшая школа, 2011. 592 с.

11. Широков Д.В. Охрана труда и техника безопасности. М.: Издательский центр "Академия", 2012. - 242 с.

Приложение 1

Таблица Свариваемость стали

Марка стали	Заменитель	Применение	Свариваемость
Ст 0	нет	Для второстепенных элементов конструкций и неответственных деталей: настилы, арматура, шайбы, перила, кожухи, обшивки и д. р.	Сваривается без ограничений.
Ст2пс Ст2кп Ст2сп	Ст2сп Ст2пс	Неответственные детали, требующие повышенной пластичности, мало нагруженные элементы сварных конструкций, работающие при постоянных нагрузках и положительных температурах.	Сваривается без ограничений. Для толщины более 36 мм, рекомендуется подогрев и последующая термообработка.
Ст3кп	СТ3пс	Для второстепенных и малонагруженных элементов сварных элементов и не сварных конструкций, работающих в интервале температур от- 10 до 400 градусов по Цельсию.	Сваривается без ограничений. Для толщины более 36 мм, рекомендуется подогрев и последующая термообработка.
Ст3псСт3сп	Ст3спСт3пс	Несущие и ненесущие элементы сварных и не сварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах. Фасонный и листовой прокат (5-ой категории) толщиной до 10мм для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках в интервале от - 40 до +425 градусов по Цельсию дляСт3пс и толщиной до25мм. Для Ст3сп, Ст3пс при толщине проката от 10 до 25мм. - для несущих элементов сварных конструкций, работающих при температуре от-40 до + 425 градусов, при условии поставки с гарантируемой свариваемостью, Ст3сп при толщине проката свыше 25мм - для несущих элементов сварных конструкций, работающих при температурах от -40 до + 425 градусов по Цельсию, при условии поставки с гарантируемой свариваемостью.	Сваривается без ограничений. Для толщины более 36 мм, рекомендуется подогрев и последующая термообработка.
Ст3Гпс	Ст3псСт18Гпс	Фасонный и листовой прокат толщиной от 10 до 36мм. для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках в интервале от -40 до + 425 градусов по Цельсию, работающих при температуре от -40 до +425 градусов при гарантируемой свариваемости.	Сваривается без ограничений. Для толщины более 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термообработка.
Ст4кп	нет	Сварные, клепаные и болтовые конструкции повышенной прочности в виде сортового, фасонного и листового проката, а также для малонагруженных деталей.
Ст4пс	Ст4сп	Сварные, клепаные и болтовые конструкции повышенной прочности в виде сортового, фасонного и листового проката, а также для малонагруженных деталей типа валов, осей, втулок и др.	Сваривается ограниченно.
Ст5пс Ст5сп	Ст6сп Ст4сп	Детали клепаных конструкций: болты, гайки, ручки, тяги, ходовые валики, втулки, клинья, цапфы, рычаги, упоры, штыри, пальцы, стержни, стержни, звездочки, трубчатые розетки, фланцы и другие детали, работающие в интервале о 0 до + 425 градусов по Цельсию, поковки сечением до 800мм.	Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.
Ст10	08,015	Для деталей повышенной прочности: осей, валов, пальцев, поршней и т.д.	Сваривается без ограничений, кроме деталей после ХТО
Ст10кп 10пс	08кп 15кп	Для деталей повышенной прочности: осей, валов, пальцев и других деталей в термообработанном состоянии, а также для стержневой арматуры периодического профиля.	Сваривается без ограничений, кроме деталей после ХТО

Приложение 2

Таблица Химический состав стали Ст 10 пс.

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu	As
0.07- 0.14	0.17 - 0.37	0.35 - 0.65	до 0.3	до 0.04	до 0.035	до 0.15	до 0.25	до 0.08

Размещено на Allbest.ru

...