Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Назначение и устройство конструкции, выбор материалов

Выбор способа сварки

Выбор оборудования сварочного поста

Режимы сварки

Технология сварки

Контроль качества

Охрана труда

Литература



Введение

История развития сварки

Благодаря быстрым темпам развития научного и технического прогресса, многие элементы сооружений, которые ранее изготавливались из камня и дерева, были заменены металлом. Преобладающим материалом все так же являлось железо или более крепкие сплавы на его основе -- стали.

Большинство сварочных процессов и технологий были разработаны в начале ХХ века, хотя уже в XIX веке они использовались в единичных случаях. Например, в 1802г. профессор медико-хирургической академии в Санкт-Петербурге В.В. Петров открыл явление дугового разряда. В ходе дальнейших исследований профессором была доказана возможность использования дугового разряда для плавления и освещения металлов. Именно профессор Петров был первым в мире, кто предложил использовать электрическую дугу для мгновенного расплавления всех существующих металлов.

Изначально при применении электрической дуговой сварки не использовались расходные сварочные материалы, а применялся неплавящийся угольный электрод. Впервые сварка с использованием такого электрода была применена в 1881г., а уже в 1888г. российский ученый Н. Г. Славянов заменил его металлическим электродом. Однако постоянную температуру горения дуги было очень сложно поддерживать, к тому же процесс сварки сопровождался образованием пористых поверхностей и неровностей на металлических конструкциях.

Первые флюсы были изготовлены в 1902г.. Металлические стержни электродов опускались в пасту, которая состояла из окисей металлов и карбонатов, смешанных с водой. Такое покрытие высыхало при обычной температуре (20-40⁰С), после чего электрод был готов к использованию. Несмотря на то, что по современным стандартам применение такого флюса считается достаточно примитивным, такое покрытие электродов обеспечивало стабилизацию электрической дуги и обеспечивало газовую защиту.

В 1903г. французскими учеными Эдмоном Фуше и Шарлем Пикаром была сконструирована первая ацетиленокислородная сварочная горелка. Конструкция, которая была предложена ими, принципиально не изменилась до наших дней.

В 1912г. было создано толстое электродное покрытие, которое представляло собой обертку из синего асбеста. Электроды с толстым покрытием, которые были пропитаны жидким стеклом, нашли свое применение в военной промышленности и кораблестроении. Толстое флюсовое покрытие использовалось благодаря тому, что оно не только обеспечивало защиту от загрязнения, но и стабилизировало горение электрической дуги благодаря ионизируемым компонентам. Благодаря этому стало возможно создавать сварочные швы без дефектов, а плотность шва впервые стала такой же, как и плотность самого металла.

В 1940г. был впервые применен вольфрамовый электрод, электрическая дуга которого поддерживалась в гелии. Инертный газ обеспечивал самый высокий уровень стабилизации дуги и защиты от загрязнения. В связи с потребностью более чистых инертных газов для сварки реактивных металлов и алюминиевых конструкций в 1946г. стал использоваться аргон, который зарекомендовал себя как наиболее чистый и безопасный для работы инертный газ.

В 1960г. была разработана новая технология сварки, которая предусматривала использование нескольких электродов. Технология заключалась в следующем: две или более сварочные проволоки под флюсом подаются в одну сварочную ванну, причем они могут использоваться как в качестве присадки, так и находится под напряжением. Данный технологический процесс позволяет существенно увеличить скорость плавления металла и улучшить эксплуатационную гибкость.



Название и устройство конструкции

Тема дипломной работы "Технология сварки мачтового подъемника".

Мачтовый подъёмник -- грузоподъёмная машина, предназначенная для подъёма грузов или людей на высоту, подачи строительных материалов, проведения отделочных, либо монтажных работ вдоль фасада зданий. По принципу действия относится к классу машин цикличного действия. Также называется стоечным подъёмником.

Рис. 1 Мачтовый грузовой подъемник

Мачтовые подъёмники применяются, прежде всего, в строительной сфере, и предназначены для транспортировки груза на высоту до полусотни метров. Без мачтовых подъёмников невозможно проведение многих видов общестроительных, отделочных, ремонтных и строительно-монтажных работ. Помимо строительной, мачтовые подъёмники используются в иных производственных сферах, где есть потребность в вертикальном перемещении грузов.

Главный элемент мачтового подъёмника - металлическая жёсткая ферма-мачта треугольного, либо прямоугольного сечения, служащая направляющей при движении вдоль неё грузовой платформы. Мачта может быть, как самонесущей, так и закреплённой на стене здания при помощи специальных кронштейнов и телескопических тяг.

Мачта подъёмника собирается на этапе монтажа из нескольких секций, которые скрепляются при помощи болтов. По мере увеличения высоты здания, мачту подъёмника наращивают при помощи промежуточных секций.

В зависимости от конструкции и характеристик подъёмника, выделяют три основных вида: одно-, двух- и трёхмачтовые подъёмники.

В нашем случае для перемещения груза весом до 1т используется наиболее простой вид мачтовых подъёмников -- одномачтовый. Как следует из названия, данный тип подъёмника имеет одну мачту-ферму, собранную из секций, каждая длиной от 1м до 2м. Компактность одномачтового подъёмника позволяет монтировать его в самых ограниченных по площади местах.

Подъемник, представленный на дипломную работу, состоит из:

Таблица 1

Наименование	ГОСТ	Кол.
Труба ?32	ГОСТ 3262-62	1
Труба ?32	ГОСТ 3262-62	2
Труба ?32	ГОСТ 3262-62	1
Швеллер		2
Ограничитель		2
Труба ?25	ГОСТ 3262-62	6
Труба ?25	ГОСТ 3262-62	2
Труба ?25	ГОСТ 3262-62	2
Труба ?32	ГОСТ 3262-62	2
Труба ?25	ГОСТ 3262-62	2
Труба ?32	ГОСТ 3262-62	2
Уголок 50х50х4	ГОСТ 8509-86	1
Полоса 60х5	ГОСТ 380-94	2

Классификация сталей:

Сталь - это сплав железа с углеродом, где углерода до 2.14%

I. По химическому составу

1.1. Углеродистые

1.2. Легированные

II. По содержанию углерода

2.1. Низкоуглеродистые (до 0.25%)

2.2. Среднеуглеродистые (до 0.45%)

2.3. Высокоуглеродистые (свыше 0.45%)

III. По содержанию легированных элементов

3.1. Низколегированные стали (до 2.5%)

3.2. Среднелегированные стали (от 2.5 до 10%)

3.3. Высоколегированные стали (свыше 10%)

IV. По качеству стали

4.1. Обыкновенного качества (Ст)

4.2. Качественные стали

4.3. Высококачественные стали (В конце марки ставиться «А» т.е. сталь с низким содержанием серы и фосфора)

4.4. Особо высококачественные стали (В конце марки ставиться две «АА»)

V. Стали обыкновенного качества поставляются по гарантированным:

5.1 Группа А - механическим свойства (Ст0, Ст1 …)

5.2 Группа Б -химическому свойству (БСт0, БСт1 …)

5.3 Группа В -механическим свойствам и химическому составу (ВСт0, ВСт1 …)

VI. По назначению

6. 1Конструкционные стали

6.2 Инструментальные стали

6.3 Специальные стали

VII. По степени раскисления

7.1 Спокойные стали

7.2 Кипящие стали

Подъемник будет изготавливаться из стали марки ВСт2сп - конструкционная сталь, углеродистая, обыкновенного качества, поставляется по гарантированным механическим свойствам и химическому составу, индексом 2, говорящим о содержании углерода, по степени раскисления - спокойная, то есть процесс раскисления завершается полностью в печи.

Таблица 2

Химический состав углеродистой стали обыкновенного качества

Марка стали	Содержание, %
	С	Mn	Si	P не более	S не более
ВСт2сп	0.09-0.15	0.25-0.50	0.12-0.30	0.04	0.05

Таблица 3

Механические свойства углеродистой стали обыкновенного качества

Марка стали	Предел прочности МПа	Предел текучести, МПа, для толщины, мм	Относительное удлинение при разрыве, %, для толщин, мм
		Менее 20	20-40	40-100	Менее 20	20-40	40-10
		Не менее	Не менее
ВСт2сп	330-430	225	215	205	32	31	29

Таблица 4

Свариваемость

Гр.	Свариваемость	Сэкв,%	Характеристика ка детали, сварки	Марки стали
1	Хорошая	<0.25	Свариваются любым способом без применения особых приемов.	Ст2, Ст3, 15Г, 10Г2
2	Удовлетворительная	0.25 - 0.35	Требуется строгое соблюдение режимов сварки, применение специального присадочного материала. Тщательная очистка свариваемых кромок, в отдельных случаях - предварительно и соответствующих подогрев до tє 100-150єС	15ГС. 15ХМ, 10ХСНД, 14ХГС, 18Г2С, 15ХГСА
3	Ограниченная	0.36-0.45	Требуется подогрев до tє 250-400єС отпуск после сварки.	12Х1МФ, 20ХМФА, 15Х1М1Ф, 30ХГС35Г2
4	Плохая	> 0.45	Высокая склонность к появлению трещин в шве и околошовной зоне.	45Х, 45Г, 40Г2, 40ХС

Сталь марки ВСт2сп относится к первой группе свариваемости, то есть сваривается без ограничений по толщине и температуре окружающей среды, всеми способами сварки.

Выбор способа сварки

Ручная дуговая сварка - это сварка покрытым металлическим электродом. Является наиболее старой и универсальной технологией дуговой сварки. Подходит для производства подъемника, так как обеспечит хорошее качество швов сварных. При этом оборудование для ручной дуговой сварки более просто в применении.



Рис. 2 Ручная дуговая сварка (схема)

Если положительный полюс источника питания (анод) присоединен к изделию, говорят, что ручная дуговая сварка производится на прямой полярности. Если на изделии отрицательный полюс, то полярность обратная. Под действием дуги расплавляются металлический стержень электрода (электродный металл), его покрытие и металл изделия (основной металл). Электродный металл в виде отдельных капель, покрытых шлаком, переходит в сварочную ванну, где смешивается с основным металлом, а расплавленный шлак всплывает на поверхность.

Размеры сварочной ванны зависят от режимов и пространственного положения сварки, скорости перемещения дуги по поверхности изделия, конструкции сварного соединения, формы и размера разделки свариваемых кромок и т.д. Они обычно находятся в следующих пределах: глубина до 6 мм, ширина 8-15 мм, длина 10-30 мм.

Длина дуги - расстояние от активного пятна на поверхности сварочной ванны до другого активного пятна на расплавленной поверхности электрода. В результате плавления покрытия электрода вокруг дуги и над сварочной ванной образуется газовая атмосфера, оттесняющая воздух из зоны сварки для предотвращения его взаимодействия с расплавленным металлом. В газовой атмосфере также присутствуют пары легирующих элементов, основного и электродного металлов.

Шлак, покрывая капли расплавленного электродного металла и поверхность сварочной ванны, препятствует их взаимодействию с воздухом, а также способствует очищению расплавленного металла от примесей.

По мере удаления дуги металл сварочной ванны кристаллизуется с образованием шва, соединяющего свариваемые детали. На поверхности шва образуется слой затвердевшего шлака.

Выбор оборудования сварочного поста

Создание рабочего места для сварщика - это важная составляющая сварочных работ. От соблюдения всех требований, предъявляемых к сварочному посту, будет зависеть как безопасность работника, так и качество выполняемых работ.

Сварочный пост для ручной дуговой сварки оборудуется всеми устройствами, инструментами и материалами, которые могут потребоваться во время сваривания. Обязательно наличие сварочного аппарата, который включает в себя источник питания, аппаратуру для пуска, провода для осуществления сварки, держатели электродов.



Рис. 4 Сварочные посты

Сварочные посты бывают как стационарными, так и передвижными (то есть такими которые можно перевозить на разные площадки).

Особенность работы на стационарном посту заключается в том, что к рабочему месту сварщика подаются конструкции, которые необходимо сварить. Сварщик, выполняя работы, перемещается от шва ко шву, при этом вся аппаратура находится на одном месте.

Передвижения сварщика допускается в пределах длины кабеля, используемого при сварке. Это не больше 30-40 метров.

Размеры сварочного поста зависят от объемов работ, которые выполняет сварщик.

Металлическую кабину изготавливают с высотой стен не меньше двух метров. Кабина выполняется из любых материалов, которые не подвержены возгоранию - это листы стали, плиты, изготовленные из асбестоцемента и прочее.



Рис. 5 Рабочее место сварщика

Кабина имеет вход, который закрывается специальной брезентовой шторкой. Предварительно брезент поддают обработке пропиткой, имеющей огнестойкие свойства. Из стойких к огню материалов выполняется и пол кабины.

Такая кабина имеет и вентиляцию - для этого стены ее поднимают над полом на полметра. Внутри кабины устанавливается стол из металла для работы стоя или сидя.

Также кабина оснащается стулом, сиденье которого при необходимости можно поднять. Имеются в кабине карманы либо ящики для отходов, инструментов и необходимых для сварки материалов.

На разнообразных стройках обычно используются сварочные посты передвижного типа. Передвижной сварочный пост создают непосредственно на стройплощадке. Обычно оборудование сварочного поста для ручной дуговой сварки размещается в передвижных машинных залах, которые делаются из стали (каркас) и тонких железных листов (обшивка). В таком машинном зале может быть от одного до трех сварочных аппаратов. Здесь также находятся аппаратура для пуска, шкаф, где хранятся инструменты, кабеля и пр., печь, предназначенная для прокалки электродов.

При маленьких объемах работ, сварочный пост можно организовать и собственно на строительной площадке. Его ставят исключительно под навесом так, чтобы аппаратура находилась не далеко от места, где требуется произвести сварочные работы. Если пост находится на площадках, расположенных на высоте от двух метров, пост обязательно оборудуют ограждениями, лестницами.

При выполнении сварочных работ сварщик должен быть обеспечен электрододержателем, щитком и маской.

Электрододержатель - это основной подручный элемент сварщика, который должен быть:

* безопасным;

* надежным;

* способным быстро подавать и освобождать электрод;

* защищать руку сварщика от высокой температуры процесса сварки.

Рис. 6 Инструмент сварщика

Щиток и маска защищают сварщика от брызг металла, искр и т.д..

Маски и щитки снабжены светофильтрами. Классификация световых фильтров.

Светофильтры следует подбирать с учетом применяемой силы тока по данным таблицы 5.

Перед светофильтрами следует вставлять обычное стекло, которое заменяется по мере загрязнения.

Особое внимание в настоящее время уделяется охране труда, особенно в области сварочного производства. Это касается и масок, сейчас стало обыденным использование масок «Хамелеон». Например, сварочная маска «ELITECH МС 500-1»

Рис. 7 Сварочная маска «ELITECH МС 500-1»

Выполняет все присущие этому инструменту функции:

§ предохраняет глаза рабочего от яркого света сварочной дуги;

§ защищает голову и лицо от брызг расплавленного металла и лучей ультрафиолетового излучения (УФИ);

§ предохраняет голову от травм, связанных с непредвиденными контактами.

Кроме того, сварочный щиток обладает функцией «искристого антизатемнения», которая позволяет отключать «Хамелеон» и использовать защиту, как обычный прозрачный щиток для абразивной обработки какой-либо поверхности.

Конструкция маски обеспечивает хорошую вентиляцию и создаёт комфортные условия труда. Она позволяет закрепить её на голове и освобождает руки рабочего. Это значительно повышает производительность труда при сохранении его высокого качества.

Основным компонентом защиты зрения является автоматический

светофильтр, реагирующий на изменение интенсивности свечения. При зажигании сварочной дуги, светофильтр за стотысячные доли секунды (примерно за 0,00005 сек.) автоматически затемняется, позволяя контролировать начало сварки без ослепления глаз. Качественный светофильтр имеет слоистую структуру, где между поляризационными пленками заключено несколько слоев жидких кристаллов, которые при

запуске сварки выстраиваются в определенном порядке, который и позволяет блокировать часть света.

Производители используют несколько жидкокристаллических слоев (2 - 3), чтобы максимально понизить зависимость затемнения угла от падения света.

Выбор маски для сварки определяет качество последующей работы.

Для соединения электрододержателя и свариваемого изделия с источником питания служат сварочные провода. Применяются провода с медными или алюминиевыми жилами, сечение которых соответствует номинальному сварочному току. Сварочные провода снабжены резиновым изоляционным слоем и в большинстве случаев резиновой защитной оболочкой.

Рис. 8 Сечение сварочных проводов: а - типа ПРГД, б - типа АПРГДО, в - типа ПРГДО (с 4 вспомогательными проводами)

Сварочный провод, подводящий ток к электрододержателю, должен обладать высокой гибкостью для облегчения манипуляции с электродом. Для этой цели применяют гибкие провода марок ПРГД, ПРГДО и АПРГДО, изготавливаемые в соответствии с ГОСТ 6731 - 68.

Таблица 6

Сечение основных жил, мм2	ПРГД	АПРГДО	ПРГДО
			1 - жиль ный	с 2 вспомогательными жилами	с 4 вспомогательными жилами
Наружный диаметр, мм (+10%)
16	11,5	-	10,1	-	-
25	13,3	-	11,9	14,8	14,8
35	16,1	13,5	13,7	15,5	15,5
50	17,7	15,6	15,3	18,0	18,0
70	20,2	17,8	17,8	19,7	19,7
95	23,3	19,7	-	22,4	22,4
120	25,5	22,2	-	23,5	23,5
150	28,2	25,7	-	26,2	26,2

Сварочные провода ПРГД, ПРГДО и АПРГДО предназначены для подключения к источникам питания с напряжением сварочной цепи до 127 В переменного тока частотой 50 Гц пли 220 В постоянного тока и могут быть использованы для работы при температуре окружающей среды от - 50 до 4 - 50° С. Высокая гибкость сварочных проводов ПРГДО достигается за счет свивки сердечника провода из проводников малого сечения и за счет тонкой оболочки из качественной резины.

Электрические потери в проводнике равны тепловым потерям проводника в окружающую среду. С увеличением длины сварочного провода возрастает падение напряжения в сварочной цепи. Поэтому необходимо по возможности ограничивать его длину. В тех случаях, когда сварщик обслуживает большой участок производственной площади и, следовательно, нуждается в длинном проводе, по экономическим соображениям сечение сварочного провода в этом случае должно быть увеличено. Для наращивания длины часто применяют разъемы с изолированной оболочкой либо отрезки проводов с наконечниками, соединяемыми болтами, с последующей изоляцией. Для удобства работы у электрододержателя оставляют короткий отрезок (1,5 - 2 м) пониженного сечения и повышенной гибкости (согласно табл. 2). Нагрев этого отрезка провода согласно ГОСТ 6731 - 68 не должен превышать 65° С при температуре окружающей среды 20° С. Рекомендуемые допустимые значения тока в сварочном проводе при ПР = 60% приведены в табл. 4. При другой продолжительности работы допустимый ток может быть пересчитан по формулам, учитывающим продолжительность работы источников питания.

Таблица 7

Допустимые значения тока в сварочных проводах

Сечение сварочного провода, мм2	Допустимый сварочный ток, А
25 - 35	до 200
35 - 50	200 - 300
50 - 70	300 - 400

сварочный технология мачтовый подъемник

С увеличением диаметра провода допустимая плотность тока (А/мм2 сечения) уменьшается. Это связано с ухудшением условий охлаждения внутренних жил сварочного провода и с выделением большого количества тепла.

На каждом сварочном посту установлен магнитный пускатель и рубильник, которые предназначены для включения и выключения источников питания сварочного тока.

Конструкция трансформатора:

Принцип работы сварочного трансформатора заключается в постепенном понижении напряжения до 60-80В, повышении силы тока до 40-500А (или больших значений в профессиональных моделях) и подержании переменного тока.

В основе этого процесса лежит простейший принцип электромагнитной индукции: разница между количеством витков в первичной и вторичной обмотке определяет коэффициент преобразования, а возможность управления рассеиванием магнитного поля путем перемещения подвижных частей прибора позволяет регулировать выходное напряжение.

Проходящий по магнитопроводу ток создает переменное напряжение в каждом витке катушки, которое на выходе суммируется в оптимальное напряжение.

Рис. 9 Схема сварочного трансформатора

Устройство сварочного выпрямителя:

В конструкцию сварочного выпрямителя входят следующие основные элементы:

* силовой трансформатор;

* выпрямительный блок с полупроводниковыми приборами;

* устройства для пуска, регулирования, защиты и охлаждения аппарата.

Желательно, чтобы для работы сварочных выпрямителей предоставлялся трехфазный ток, так как пульсации выпрямленного напряжения в нем намного меньше.

Рис. 10 Сварочный выпрямитель (конструкция)

Принцип действия и устройство силовых трансформаторов для питания выпрямительного блока и трансформаторов для сварки на переменном токе имеют большое сходство. Только, в первом случае выпрямление тока происходит за счет неуправляемых полупроводниковых вентилей-диодов или управляемых полупроводниковых вентилей-тиристоров. Для регулирования сварочного тока в выпрямителях может использоваться как электромеханический, так и электрический метод. Если используется электромеханическое регулирование, то изменение тока происходит еще до того, как он попадает в выпрямительный блок, и к вентилям последующего выпрямления поступает уже переменный ток с заданными параметрами. При применении такого метода в приборы устанавливаются два вида трансформаторов: с увеличенным магнитным рассеянием или с управляемым магнитным шунтом.

Сварочный преобразователь представляет собой комбинацию электродвигателя переменного тока и сварочного генератора постоянного тока. Электрическая энергия сети переменного тока преобразуется в механическую энергию электродвигателя, вращает вал генератора и преобразуется в электрическую энергию постоянного сварочного тока. Поэтому КПД преобразователя невелик: из-за наличия вращающихся частей они менее надежны и удобны в эксплуатации по сравнению с выпрямителями. Однако для строительно-монтажных работ использование генераторов имеет преимущество по сравнению с другими источниками благодаря их меньшей чувствительности к колебаниям сетевого напряжения.

Для питания электрической дуги постоянным током выпускаются передвижные и стационарные сварочные преобразователи.

Рис. 11 Сварочные преобразователи

Современные сварочные инверторы, за счёт высокой частоты преобразования тока и системы электронной стабилизации, обеспечивают очень стабильную сварочную дугу. Современная элементарная база позволяет создавать сварочные инверторы очень компактными и оснащенными всеми необходимыми функциями.

Качество сваривания в значительной мере зависит от свойств источника, который питает сварочную дугу. Для питания сварочной дуги постоянным током используют выпрямители или сварочные инверторы выпрямительного типа.

Рис. 12 Схема инверторного сварочного аппарата

Технические характеристики сварочного аппарата ELITECH ИС 180М:

Макс. сварочный ток160 А		Мощность 3500 Вт
Мощность полная3500 ВА		Напряжение220 В
Мин. входное напряжение160 В		Выходной ток 10-160 А
Напряжение холостого хода85 В		Мин. диаметр электрода1.6 мм
Макс. диаметр электрода4 мм		Тип сварочного аппаратаинверторный
Тип сварки дуговая (электродом, M		Инверторная технология +

Рис. 13 Сварочный аппарат ELITECH ИС 180М

Режимы сварки

Режимы - это совокупность характеристик сварочного процесса, которые устанавливаются на основе сварочного процесса, исходных данных и должны выполняться для получения сварного соединения требуемого качества, размера и формы.

Режимы устанавливаются на основе исходных данных:

Sме=2; 2,5; 4; 5мм,

Положение шва в пространстве: сварка ведется во всех положениях, кроме потолочного.

Марка стали: ВСт2сп.

Режимы ручной дуговой сварки;

Диаметр электрода

Сила сварочного тока

Напряжение на дуге

Длина дуги

Скорость сварки

Род тока и полярность

Марка электрода

Угол наклона электрода

Колебательные движения

А) Диаметр электрода выбирается по толщине металла

Таб. 8

Толщина металла (мм)	1..2	3	4..5	6..12	13
Диаметр электрода (мм)	2	3	3,4	4,5	5

Для данной конструкции используется диаметр электрода 3мм.

Б) Сила сварочного тока находиться по формуле Iсв = (25-60)dэл, в итоге получается 105А в нижнем положении, а для вертикального на 10-15% меньше нижнего положения =>Iсв =90А.Для горизонтального на 20% меньше=>Iсв=80А.

В) Величина напряжения на сварочной дуге в свою очередь зависит от длины дуги, которая поддерживается в процессе горения вручную и выбирается равной 17-27В.

Г) Скорость сварки зависит от сварщика. Скорость сварки оказывает существенное влияние на форму и размера шва, с увеличением скорости сварки глубина провара и ширина шва уменьшается.

Д) Сварка данной конструкции будет вестись на постоянном токе обратной полярности, при этом температура на поверхности детали будет ниже.

Е) Длина дуги.Lд*(0,5:1,1)*dэл 1,5:3,3мм.От правильно выбранной длины дуги зависят производительность сварки и качество сварного шва.

Ж) тип и марка электрода.

Э46А - УОНИ 13/50 - 3.0 - УД2

Е43 - 2(5) - Б10

Электроды типа Э46А, марки УОНИ 13/50, диаметром 3,0 мм, применяются для сварки углеродистых и низколегированных сталей У, с толстым покрытием Д, группа индексов Е43-2(5), указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва,

с основным покрытием Б, для всех пространственных положений, на постоянном токе обратной полярности 0.

З) Колебательные движения - не способствующие дополнительному нагреву свариваемых кромок.

И) При сварке в нижнем положении электрод имеет наклон от вертикали в сторону направления сварки 30-60є, в зависимости от толщины свариваемого металла. Чем толще металл, тем меньше угол наклона.

Технология сварки

ВСт2сп		Наименование конструкции
		Подъемник
№п/п	Наименование операции	Оборудование	Приспособление	Инструмент
1	Заготовительная нарезать трубы диаметром 25мм и 36мм длинами согласно чертежа; швеллер; полосу 50*5мм.	Профильный станок
2	Слесарная зачистить кромки металла от ржавчины и грязи минимум на20 мм с обеих сторон		Стол с фиксаторами	Металлическая щетка, УШМ
3	Сборочная Собрать детали позиции 1,2,3	ELITECH ИС 180М	Стенд	Металлическая щетка, шлакоотделитель
4	Сварочная Сварить детали позиций1,2.3 по ГОСТ5264-80-Т1-?3, ручная дуговая сварка, тавровое соединение, без разделки кромок, с катетом 3мм. Режимы сварки: Толщина металла 5мм Диаметр электрода - 3мм; Сила тока - 105А; Напряжение на дуге - (17-27)В; Тип электродаЭ46А марка УОНИ13/50 Постоянный ток обратной полярности	ELITECH ИС 180М Тех-кие хар-ки: Макс. сварочный ток160 А Мощность полная3500 ВА Напряжение холостого хода 85 В Макс. диаметр электрода 4 мм Тип сварки дуговая (электродом, MMA) Выходной ток 10-160 А	Стенд
5	Сборочная Собрать детали 8,9,10,11 с сборкой 1,2,3	ELITECH ИС 180М	Стенд	Металлическая щетка, шлакоотделитель
6	Сварочная Сварить детали 8,9,10,11 с деталями позиции 1,2,3 по ГОСТ5264-80-Т1-?2,5, ручная дуговая сварка, тавровое соединение, без разделки кромок, с катетом 2,5мм. Режимы сварки: Толщина металла 3мм Диаметр электрода - 3мм; Сила тока - 100А; Напряжение на дуге - (17-27)В; Тип электродаЭ46А марка УОНИ13/50 Постоянный ток обратной полярности	ELITECH ИС 180М Тех-кие хар-ки: Макс. сварочный ток160 А Мощность полная3500 ВА Напряжение холостого хода 85 В Макс. диаметр электрода 4 мм Тип сварки дуговая (электродом, MMA) Выходной ток 10-160 А	Стенд
7	Сборочная Собрать детали 3,4,5,6,7 с деталями 1,2,3	ELITECH ИС 180М	Стенд	Металлическая щетка, шлакоотделитель
8	Сварочная Сварить детали 3,4,5,6,7 с деталями 1,2,3 по ГОСТ5264-80-Т1-?2, ручная дуговая сварка, угловое соединение, без разделки кромок, с катетом 2мм. Режимы сварки: Толщина металла 2,5мм Диаметр электрода - 3мм; Сила тока - 90А; Напряжение на дуге - (17-27)В; Тип электродаЭ46А марка УОНИ13/50 Постоянный ток обратной полярности	ELITECH ИС 180М Тех-кие хар-ки: Макс. сварочный ток160 А Мощность полная3500 ВА Напряжение холостого хода 85 В Макс. диаметр электрода 4 мм Тип сварки дуговая (электродом, MMA) Выходной ток 10-160 А	Стенд
9	Сборочная Собрать детали 13,14,15,16,17,18 с деталями 1,2,3	ELITECH ИС 180М	Стенд	Металлическая щетка, шлакоотделитель
10	Сварочная Сварить детали 13,14,15,16,17,18 с деталями 1,2,3 по ГОСТ5264-80-Т1 -?2 - ручная дуговая сварка, тавровое соединение, без разделки кромок с катетом 2мм. Режимы сварки: Толщина металла 2мм Диаметр электрода - 3мм; Сила тока - 90А; Напряжение на дуге - (17-27)В; Тип электродаЭ46А марка УОНИ13/50 Постоянный ток обратной полярности	ELITECH ИС 180М Тех-кие хар-ки: Макс. сварочный ток160 А Мощность полная3500 ВА Напряжение холостого хода 85 В Макс. диаметр электрода 4 мм Тип сварки дуговая (электродом, MMA) Выходной ток 10-160 А
11	Перевернуть конструкцию и повторить оп.4,6,8,10 (Собрать и сварить две таких конструкции)	Кантователь
12	Сборочная Установить 2 части конструкции перпендикулярно стендуи прихватить детали позиции 19,20,21,22,23,24,25	ELITECH ИС 180М	Стенд	Металлическая щетка, шлакоотделитель
13	Сварочная Сварить детали позиции 19,20,21,22,23,24,25 по ГОСТ5264-80-Т1 -?3 - ручная дуговая сварка, тавровое соединение, без разделки кромок с катетом 3мм. Режимы сварки: Толщина металла 3мм Диаметр электрода - 3мм; Сила тока - 105А; Напряжение на дуге - (17-27)В; Тип электродаЭ46А марка УОНИ13/50 Постоянный ток обратной полярности	ELITECH ИС 180М Тех-кие хар-ки: Макс. сварочный ток160 А Мощность полная3500 ВА Напряжение холостого хода 85 В Макс. диаметр электрода 4 мм Тип сварки дуговая (электродом, MMA) Выходной ток 10-160 А	Стенд
14	Сборочная Собрать детали позиций 26,27,28,29,30	ELITECH ИС 180М	Стенд	Металлическая щетка, шлакоотделитель
15	Сварочная Сварить детали позиции 26,27,28,29,30 по ГОСТ5264-80-Т1-?2,5, ручная дуговая сварка, угловое соединение, без разделки кромок, с катетом 2,5мм. Режимы сварки: Толщина металла 2,5мм Диаметр электрода - 3мм; Сила тока - 105А; Напряжение на дуге - (17-27)В; Тип электродаЭ46А марка УОНИ13/50 Постоянный ток обратной полярности	ELITECH ИС 180М Тех-кие хар-ки: Макс. сварочный ток160 А Мощность полная3500 ВА Напряжение холостого хода 85 В Макс. диаметр электрода 4 мм Тип сварки дуговая (электродом, MMA) Выходной ток 10-160 А	Стенд
16	Перевернуть конструкцию и повторить операции 13,15	Кантователь
17	Выполнить операции 12,13,14,15
18	Сборочная Собрать детали позиции 1,2 с деталями позиции 31,32	ELITECH ИС 180М	Магнитные фиксаторы	Металлическая щетка, шлакоотделитель
19	Сварочная Сварить детали позиции 1,2 с деталями позиции 31,32 по ГОСТ 5264-80-Т1-?3, ручная дуговая сварка, тавровое соединение, с катетом 3мм Режимы сварки: Диаметр электрода - 3мм; Сила тока - 100А; Напряжение на дуге - (17-27)В; Тип электродаЭ46А марка УОНИ13/50 Постоянный ток обратной полярности	ELITECH ИС 180М Тех-кие хар-ки: Макс. сварочный ток160 А Мощность полная3500 ВА Напряжение холостого хода 85 В Макс. диаметр электрода 4 мм Тип сварки дуговая (электродом, MMA) Выходной ток 10-160 А
20	Слесарная Зачистить швы от шлака и брызг жидкого металла. Сварные швы зачистить заподлицо с основным металлом	Угловая шлифмашинка		Наждачный круг, напильник, шлакоотделитель
21	Контроль качества Проводим визуальный контроль качества и рентгенодефектоскопию	РУБ-60		УШС2,3

Контроль качества сварных соединений

Внешний осмотр и обмеры сварных швов - наиболее простые и широко распространенные способы контроля их качества. Они являются первыми контрольными операциями по приемке готового сварного узла или изделия. Этим видам контроля подвергают все сварные швы независимо от того, как они будут испытаны в дальнейшем.

Внешним осмотром сварных швов выявляют наружные дефекты: непровары, наплывы, подрезы, наружные трещины и поры, смещение свариваемых кромок деталей и т.п. Визуальный осмотр производят как невооруженным глазом, так и с применением лупы с увеличением до 10 раз.

Радиационные методы контроля являются надежным и широко распространенными методами контроля, основанными на способности рентгеновского и гамма-излучения проникать через металл. Выявление дефектов при радиационных методах основано на разном поглощении рентгеновского или гамма-излучения участками металла с дефектами и без них. Сварные соединения просвечивают специальными аппаратами. С одной стороны шва на некотором расстоянии от него помещают источник излучения, с противоположной стороны плотно прижимают кассету с чувствительной фотопленкой (рис. 4). При просвечивании лучи проходят через сварное соединение и облучают пленку. В местах, где имеются поры, шлаковые включения, непровары, крупные трещины, на пленке образуются темные пятна. Вид и размеры дефектов определяют сравнением пленки с эталонными снимками. Источниками рентгеновского излучения служат специальные аппараты (РУП-150-1, РУП-120-5-1 и др.).

Рис. 14 Схема радиационного просвечивания швов: а - рентгеновское, б - гамма-излучением: 1 - источник излучения, 2 - изделие, 3 - чувствительная пленка

Рентгенопросвечиванием целесообразно выявлять дефекты в деталях толщиной до 60 мм. Наряду с рентгенографированием (экспозицией на пленку) применяют и рентгеноскопию, т.е. получение сигнала о дефектах при просвечивании металла на экран с флуоресцирующим покрытием. Имеющиеся дефекты в этом случае рассматривают на экране. Такой способ можно сочетать с телевизионными устройствами и контроль вести на расстоянии.

При просвечивании сварных соединений гамма-излучением источником излучения служат радиоактивные изотопы: кобальт-60, тулий-170, иридий-192 и др. Ампула с радиоактивным изотопом помещается в свинцовый контейнер. Технология выполнения просвечивания подобна рентгеновскому просвечиванию. Гамма-излучение отличается от рентгеновского большей жесткостью и меньшей длиной волны, поэтому оно может проникать в металл на большую глубину. Оно позволяет просвечивать металл толщиной до 300 мм. Недостатками просвечивания гамма-излучением по сравнению с рентгеновским являются меньшая чувствительность при просвечивании тонкого металла (менее 50 мм), невозможность регулирования интенсивности излучения, большая опасность гамма-излучения при неосторожном обращении с гамма-аппаратами.

Ультразвуковой контроль основан на способности ультразвуковых волн проникать в металл на большую глубину и отражаться от находящихся в нем дефектных участков. В процессе контроля пучок ультразвуковых колебаний от вибрирующей пластинки-щупа (пьезокристалла) вводится в контролируемый шов. При встрече с дефектным участком ультразвуковая волна отражается от него и улавливается другой пластинкой-щупом, которая преобразует ультразвуковые колебания в электрический сигнал (рис. 5).



Рис. 15 Ультразвуковой контроль швов: 1 - генератор УЗК, 2 - щуп, 3 - усилитель, 4 - экран

Эти колебания после их усиления подаются на экран электронно-лучевой трубки дефектоскопа, которые свидетельствуют о наличии дефектов. По характеру импульсов судят о протяжен¬ности дефектов и глубине их залегания. Ультразвуковой контроль можно проводить при одностороннем доступе к сварному шву без снятия усиления и предварительной обработки поверхности шва.

Ультразвуковой контроль имеет следующие преимущества: высокая чувствительность (1 - 2%), позволяющая обнаруживать, измерять и определять местонахождение дефектов площадью 1 - 2 мм2; большая проникающая способность ультразвуковых волн, позволяющая контролировать детали большой толщины; возможность контроля сварных соединений с односторонним подходом; высокая производительность и отсутствие громоздкого оборудования. Существенным недостатком ультразвукового контроля является сложность установления вида дефекта. Этот метод применяют и как основной вид контроля, и как предварительный с последующим просвечиванием сварных соединений рентгеновским или гамма-излучением.

Магнитные методы контроля основаны на обнаружении полей магнитного рассеяния, образующихся в местах дефектов при намагничивании контролируемых изделий. Изделие намагничивают, замыкая им сердечник электромагнита или помещая внутрь соленоида. Требуемый магнитный поток можно создать и пропусканием тока по виткам (3 - 6 витков) сварочного провода, наматываемого на контролируемую деталь. В зависимости от способа обнаружения потоков рассеяния различают следующие методы магнитного контроля: метод магнитного порошка, индукционный и магнитографический. При методе магнитного порошка на поверхность намагниченного соединения наносят магнитный порошок (окалина, железные опилки) в сухом виде (сухой способ) или суспензию магнитного порошка в жидкости (керосин, мыльный раствор, вода - мокрый способ). Над местом расположения дефекта создадутся скопления порошка в виде правильно ориентированного магнитного спектра.

Для облегчения подвижности порошка изделие слегка обстукивают. С помощью магнитного порошка выявляют трещины, невидимые невооруженным глазом, внутренние трещины на глубине не более 15 мм, расслоение металла, а также крупные поры, раковины и шлаковые включения на глубине не более 3 - 5 мм. При индукционном методе магнитный поток в изделии наводят электромагнитом переменного тока. Дефекты обнаруживают с помощью искателя, в катушке которого под воздействием поля рассеяния индуцируется ЭДС, вызывающая оптический или звуковой сигнал на индикаторе. При магнитографическом методе (рис. 3) поле рассеяния фиксируется на эластичной магнитной ленте, плотно прижатой к поверхности соединения. Запись воспроизводится на магнитографическом дефектоскопе. В результате сравнения контролируемого соединения с эталоном делается вывод о качестве соединения.

Рис. 16 Магнитная запись дефектов на ленту: 1 - подвижный электромагнит, 2 - дефект шва, 3 - магнитная лента

Так как мачтовый подъемник являетсяответственной конструкцией, контроль качества сварных соединений производятся внешним осмотром и рентгенодефектоскопией. Эти способы позволяют выявить дефекты как внутренние, так и наружные.

Дефекты:

Таблица

Характер дефекта	Методы исправления дефекта
Западания между валиками	То же
Неравномерная ширина шва	Зачистка абразивным инструментом и подварка
Наружные продольная и поперечная трещины	Выборка дефектного участка с последующей подваркой
Трещина, развившаяся от стянутого непровара	То же
Трещина в шве на остающейся подкладке	То же
Поры	То же
Шлаковые включения	То же
Непровар между слоями	То же

Охрана труда

Общие требования охраны труда

К самостоятельному выполнению сварочных работ допускаются работники не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, вводный инструктаж, первичный инструктаж, обучение и стажировку на рабочем месте, проверку знаний требований охраны труда, имеющие группу по электробезопасности не ниже II, профессиональные навыки по газосварочным работам и имеющие удостоверение на право производства газосварочных работ.

Работник обязан:

1. Выполнять только ту работу, которая определена рабочей инструкцией.

2. Выполнять правила внутреннего трудового распорядка.

3. Правильно применять средства индивидуальной и коллективной защиты.

4. Соблюдать требования охраны туда.

5. Немедленно извещать своего непосредственного или вышестоящего руководителя о любой ситуации, угрожающей жизни и здоровью людей, о каждом несчастном случае, происшедшем на производстве, или об ухудшении состояния своего здоровья, в том числе о проявлении признаков острого профессионального заболевания (отравления).

6. Проходить обучение безопасным методам и приёмам выполнения работ и оказанию первой помощи пострадавшим на производстве, инструктаж по охране труда, проверку знаний требований охраны труда.

7. Проходить обязательные периодические (в течение трудовой деятельности) медицинские осмотры (обследования), а также проходить внеочередные медицинские осмотры (обследования) по направлению работодателя в случаях, предусмотренных Трудовым кодексом Российской Федерации и иными федеральными законами.

8. Уметь оказывать первую доврачебную помощь пострадавшим от действия электрического тока и при других несчастных случаях;

9. Уметь применять первичные средства пожаротушения.

При выполнении сварочных работ на работника возможны воздействия следующих опасных и вредных производственных факторов:

-повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание которой может пройти через тело человека;

-расположение рабочего места на значительной высоте относительно земли (пола);

-вредные вещества;

-острые кромки, заусенцы и шероховатости на поверхности заготовок;

-повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны, токсические вещества в составе сварочного аэрозоля;

-повышенная температура поверхности оборудования;

-повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;

-повышенная яркость света.

-оборудование (газогенератор, баллоны с газом);

-инфракрасное излучение;

-расплавленный металл.

-ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение;

Оборудование (газогенератор, баллоны с газом, горелки) - в результате неправильной эксплуатации или неисправности может произойти взрыв с тяжелыми последствиями.

Ультрафиолетовые лучи, возникающие при электросварке, вызывают ожоги лица, рук и приводят к воспалению глаз. Видимые лучи действуют на сетчатую и сосудистую оболочку глаз, а инфракрасные - на хрусталик и роговицу глаза.

Инфракрасное излучение оказывает вредное влияние на хрусталик и роговицу глаза.

Температура электрической дуги достигает 4000 °С при этом свариваемые детали значительно нагреваются и прикосновение к ним вызывает ожог. Горячая деталь внешне ничем не отличается от холодной и поэтому не воспринимается как источник опасности. Кроме того, при электросварке происходит разбрызгивание капель жидкого металла, которые попадая на тело вызывают ожоги.

Вредные газы и пыль (аэрозоль) выделяются при электросварочных работах и зависят от типа электродов, присадочного материала и свариваемого металла. Основными вредными веществами, входящими в состав выделяемых газов и аэрозолей, являются: оксид углерода, оксиды азота, хрома, марганца, цинка, кремния, фтористые соединения и др. Попадая вместе с вдыхаемым воздухом в организм работающего они могут привести к отравлениям, а пылевидная их часть - к поражению слизистой оболочки.

Работник при производстве сварочных работ должен быть обеспечен спецодеждой, спецобувью и другими средствами индивидуальной защиты в соответствии с Типовыми отраслевыми нормами бесплатной выдачи специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты и Коллективным договором.

При нахождении на территории стройплощадки работник должен носить защитную каску.

В процессе повседневной деятельности необходимо:

-применять в процессе работы сварочные аппараты, другое оборудование и средства малой механизации по назначению, в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей;

-не пользоваться приспособлениями, оборудованием обращению с которым он не обучен и не проинструктирован;

-поддерживать порядок на рабочих местах, очищать их от мусора, снега, наледи, не допускать нарушений правил складирования материалов и конструкций;

-быть внимательными во время работы и не допускать нарушений требований безопасности труда;

В случаях травмирования или недомогания необходимо прекратить работу, известить об этом руководителя работ и обратиться в медицинское учреждение.

За невыполнение данной инструкции виновные привлекаются к ответственности согласно законодательства Российской Федерации.

Требования охраны труда перед началом работы

Перед началом выполнения газосварочных работ работник обязан:

-проверить наличие и исправность средств индивидуальной защиты;

-осмотреть и подготовить свое рабочее место, убрать все лишние предметы, не загромождая при этом проходов;

-проверить состояние пола на рабочем месте. Если пол скользкий или мокрый, потребовать, чтобы его вытерли или сделать это самому;

-проверить наличие и исправность газосварочной аппаратуры, вентиляции, инструмента, приспособлений, а также воды в водяном затворе;

-подготовить холодную воду для охлаждения горелки (резака), огнетушители, ящик с песком и другие средства пожаротушения;

-убедиться, что вблизи места сварочных работ нет легковоспламеняющихся и горючих материалов. Если они имеются, потребовать, чтобы их убрали не менее чем на 5 м от места сварки (резки);

-транспортировку баллонов с газом производить только на специальных тележках. Не бросать баллоны, не ударять друг о друга, не браться при подъеме баллона за его вентиль. Следить, чтобы на штуцере вентиля была заглушка, а на баллоне колпак;

-включить вентиляцию.

Запрещается:

-работать неисправным инструментом и приспособлениями или на неисправном оборудовании, а также самому производить устранение неисправностей;

-переносить баллоны на плечах (одним или двумя рабочими).

Перед началом выполнения электросварочных работ работник обязан:

-предъявить руководителю работ удостоверение о проверке знаний безопасных методов работ;

-надеть каску, спецодежду, спецобувь установленного образца;

-получить задание на выполнение работы у бригадира или руководителя.

Запрещается:

-соединять сварочные провода скруткой;

-касаться руками токоведущих частей;

-осуществлять ремонт электросварочного оборудования.

После получения задания у руководителя работ необходимо:

-подготовить необходимые средства индивидуальной защиты (при выполнении потолочной сварки - асбестовые или брезентовые нарукавники; при работе лежа теплые подстилки; при производстве работ во влажных помещениях - диэлектрические перчатки, галоши или коврики; при сварке или резке цветных металлов и сплавов - шланговый противогаз);

-проверить рабочее место и подходы к нему на соответствие требованиям безопасности;

-подготовить инструмент, оборудование и технологическую оснастку, необходимые при выполнении работ, проверить их исправность и соответствие требованиям безопасности;

-в случае производства сварочных работ в закрытых помещениях или на территории действующего предприятия проверить выполнение требований пожаровзрывобезопасности и вентиляции в зоне работы;

-проверить устойчивость свариваемых или разрезаемых деталей и конструкций;

-убедиться в отсутствии в зоне работы пожароопасных материалов.

Запрещается приступать к работе при следующих нарушениях требований безопасности:

-отсутствии или неисправности защитного щитка, сварочных проводов, электрододержателя, а также средств индивидуальной защиты;

-отсутствии или неисправности заземления корпуса сварочного трансформатора, вторичной обмотки, свариваемой детали и кожуха рубильника;

-недостаточной освещенности рабочих мест и подходов к ним;

-отсутствии ограждений рабочих мест, расположенных на высоте 1,3 м и более, и оборудованных систем доступа к ним;

-пожаровзрывоопасных условиях;

-отсутствии вытяжной вентиляции в случае работы в закрытых помещениях.

Работник не должен приступать к работе при следующих нарушениях требований безопасности:

-неисправности горелки или редуктора (неплотности примыкания накидной гайки редуктора, неисправности вентиля горелки);

-неисправности манометра на редукторе (отсутствии клейма о ежегодном испытании или несвоевременном проведении очередных испытаний; разбитом стекле или деформированном корпусе, неподвижности стрелки при подаче газа в редукторе);

-нарушении целостности баллона (наличие трещин или вмятин), а также отсутствии на баллоне с газом клейма с датой испытания;

-неисправности водяного затвора ацетиленового генератора, а также наличии других неисправностей, указанных в инструкции завода-изготовителя по его эксплуатации, при которых не допускается применение генератора;

-недостаточной освещенности рабочих мест и подходов к ним;

-отсутствии ограждений рабочих мест, расположенных на высоте 1,3 м и более, и оборудованных систем доступа к ним;

-отсутствии вытяжной вентиляции в случае работы в закрытых помещениях;

-наличии в зоне работы взрывопожароопасньх материалов.

Обнаруженные неисправности и нарушения требований безопасности должны быть устранены собственными силами до начала работ, а при невозможности сделать это работник обязан сообщить о них руководителю работ.

Требования охраны труда во время работы

Электросварочные работы необходимо выполнять при соблюдении следующих требований безопасности:

-место производства работ, а также нижерасположенные места должны быть освобождены...