Технология изготовления емкости под воду полуавтоматической сварки

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«КОЖЕВНИКОВСКИЙ ТЕХНИКУМ АГРОБИЗНЕСА»

Сварщик (электросварочные и газосварочные роботы

Выпускная работа

Тема: Технология изготовления емкости под воду полуавтоматической сварки

Гаврилов И.А.

Кожевниково 2021г.



Ведение

В 1802 году русский физик-экспериментатор Василий Владимирович Петров открыл явление электрической дуги и указал, что появляющийся "белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медлительнее загораются, и от которого тёмный покой довольно ясно освещён быть может".

В 1888 году другой русский изобретатель Николай Гаврилович Славянов первым в мире смог на практике применить металлический плавящийся электрод для сварки металла под флюсом. В присутствии гос. комиссии он сварил коленчатый вал паровой машины. Пятью годами позже Н.Г. Славянов получил золотую медаль на Всемирной выставке в Чикаго за метод электросварки под слоем толчёного стекла.

Впоследствии оборудование и технологии развивались, но сама концепция оставалась всё той же.

В Советском Союзе усовершенствованием и изобретением нового сварочного оборудования занимался инженер-механик Евгений Оскарович Патон. Он разрабатывал автоматические способы электросварки под флюсом и сами сварочные флюсы. Патон основал и возглавлял Институт электросварки в Киеве, который с 1953 года носит его имя.

Развитие полуавтоматической сварки происходило в несколько этапов по мере появления новых разработок в области сварочных источников. Самым первым источником был выпрямитель (трансформатор+диодная сборка). Данный источник используется и в настоящее время. Следующим шагом в развитии источников для полуавтоматической сварки стал так называемый тиристор (трансформатор+управляемый диод). Самой последней разработкой в области сварочных источников является инвертор (импульсный источник). металл сварка горелка проволока

Развитие получают и использующиеся в полуавтоматической сварке защитные газы. Первым из них был (используется и в настоящее время) углекислый газ. В настоящее время в качестве защитного газа используются двух- и трехкомпонентные газы.

Метод полуавтоматической сварки позволяет качественно и быстро сваривать изделия из большого спектра металлов и их сплавов в различных отраслях промышленности от пищевой до космической.

Первоначально шланговые полуавтоматы предназначались для сварки открытой дугой голой электродной проволокой диаметром 4-5 мм. Работа велась на малых сварочных токах. Вследствие значительного диаметра проволоки шланг был тяжелым, недостаточно гибким, неудобным в работе. Малые токи не позволяли значительно повысить производительность сварки по сравнению с ручной сваркой, поэтому шланговые полуавтоматы, хотя и были известны, не находили применения.

Созданию практически пригодного шлангового полуавтомата способствовал переход к способу сварки под флюсом электродной проволокой малых диаметров, не превышающих 2-2,5 мм. Применение флюса позволило увеличить сварочный ток, что улучшило устойчивость дуги и резко повысило производительность сварки. С уменьшением диаметра проволоки снизился вес шланга и увеличилась его гибкость. Схема установки для шланговой полуавтоматической сварки типа ПШ-5, разработанной в Институте электросварки им. Е. О. Патона, показана на рисунке выше.

Электродная проволока диаметром 1,6-2 мм, смотанная в бухту, находящуюся в коробке или кассете 1, проталкивается подающим механизмом 2 через гибкий шланг 3 в держатель 4, находящийся в руке сварщика. Сварочный ток подводится к держателю через гибкий шланг от сварочного трансформатора 5 с дроссельной катушкой. Включающая аппаратура и электроизмерительные приборы смонтированы в аппаратном ящике 6.

Подающий механизм работает по принципу постоянной скорости подачи электродной проволоки.

Подача производится асинхронным электродвигателем переменного трехфазного тока мощностью 0,1 кет через червячную и две цилиндрические пары зубчатых колес. Скорость подачи проволоки изменяется перестановкой зубчатых колес в пределах 80-600 м/ч. Через гибкий шланг сварочный ток подводится к держателю и электродная проволока подается в зону дуги.

Для пропуска электродной проволоки внутри специального гибкого шланга находится гибкая стальная проволочная спираль, отделенная от токоведущей части шланга сдоем изоляции. Поверх спирали расположены гибкие медные провода, по которым поступает сварочный ток. В провода заложены два изолированных проводника для цепи управления. Токоведущая часть защищена хлопчатобумажной оплеткой и прочной резиновой изоляцией 6. Нормальная длина шланга 3,5 м. Шланг заканчивается держателем-наконечником. На держателе смонтирована воронка-бункер для флюса и кнопка для включения механизма полуавтомата и сварочного тока. Электродная проволока, пройдя гибкий шланг, поступает в наконечник и направляется в зону дуги.

Сварочный ток по проводникам гибкого шланга поступает в держатель и по трущемуся о металл мундштука концу электродной проволоки направляется в зону дуги. Универсальный держатель ДШ-5 к шланговому полуавтомату (рис.) состоит из изолированного от других частей криволинейного трубчатого мундштука 1, воронки для флюса 2 с заслонкой 3 и ручки 4, внутри которой смонтированы пусковая кнопка и присоединение шланга к держателю. Опорный костыль 5 или специальная насадка фиксируют расстояние между мундштуком и изделием и позволяют копировать конфигурацию шва. Существует целый набор специальных держателей к полуавтомату для сварки в труднодоступных местах, обварки труб и фланцев и пр. Флюс для сварки засыпается вручную в воронку держателя.

Сварка полуавтоматом нормально производится на переменном токе, но иногда и на постоянном токе, например при работе в полевых условиях, при сварке тонкого металла и т. п. Полуавтомат рассчитан на проволоку диаметром 2 мм, ток 200-650 а и скорость сварки (перемещение дуги по шву) 15-40 м/ч. Может применяться проволока диаметром 1,6 мм при токах 150-450 а и проволока диаметром 1,2 мм при токах 100-170 А. Несмотря на сравнительно малые сварочные токи, при шланговой полуавтоматической сварке получается глубокое расплавление основного металла (до 10- 12 мм), что обеспечивает возможность сварки металла не только малых, но и больших толщин. Значительная глубина расплавления объясняется большой плотностью тока.

Шланговые полуавтоматы часто оказываются выгоднее автоматической и ручной сварки. Они пригодны для сварки металла толщиной от 2-3 мм до самых больших толщин, встречающихся на практике, для сварки всех видов стыковых швов - одно- и двусторонних, со скосом и без скоса кромок, угловых швов в тавровом и нахлесточном соединениях, а также и прорезных швов. Шланговыми полуавтоматами можно выполнять не только сплошные, но и прерывистые швы; они успешно применяются как в заводских, так и в полевых условиях на открытом воздухе, например при сварке стыков трубопроводов, при сооружении строительных металлоконструкций, каркасов высотных зданий и т. д.

Различие между автоматами и шланговыми полуавтоматами довольно условно. Установив неподвижно держатель полуавтомата и перемещая под ним изделие прямолинейно или вращая его, получают дуговой автомат. Существуют шланговые автоматы; в них проволока из шланга поступает не в ручной держатель, а в компактную самоходную сварочную головку, перемещающуюся по линии сварки.



1. Технология сварки полуавтоматической металла

Для того чтобы при использовании сварочного полуавтомата не «убить» устройство. А также не получить травму самому следует знать о правилах техники безопасности и принципе работы аппарата.

Сварочный полуавтомат состоит из:

· корпуса, в котором находится мощный трансформатор;

· шланга для подачи тока и газа к горелке;

· кабелей для подключения к «массе» и электрической сети;

· механизма подачи проволоки.

Также для сварки полуавтоматом потребуется приобрести бобину со специальной сварочной проволокой и баллон с углекислым газом.

Принцип работы полуавтоматического аппарата следующий:

Сварочный ток подаётся на горелку одновременно с защитным газом.

В качестве электрода в горелке используется сварочная проволока, которая подаётся в автоматическом режиме с помощью специального механизма.

· Между свариваемым изделием и проволокой образуется электрическая дуга, которая расплавляет металл в среде защитного газа, что позволяет получить качественный шов без окислов. корпус сварочного аппарата должен заземлён;

· запрещается использовать устройство даже при незначительных механических повреждениях или любых других неисправностях;

· при значительных перерывах в работе следует обязательно отключать устройство от электрической сети и выключать подачу защитного газа;

· не проводить работы рядом со легковоспламеняющимися и взрывоопасными веществами;

· во время работы использовать защитную маску и перчатки.

Как только основные принципы работы с полуавтоматом будут усвоены можно приступать к практическим работам.



1.1 Общие сведения о технологии

Недостатки

Полуавтомат имеет более сложное устройство, чем обычный сварочный инвертор и приобретение этого устройства обойдётся Вам существенно дороже. Всякий раз до начала работы сварщику придётся относительно много времени посвятить подготовке аппарата к работе: установить катушку с присадочной проволокой, соответствующую текущей задаче, затем на каком-то «пробном» шве настроить скорость подачи проволоки, подобрать оптимальный ток, подачу газа и только после этого приступать к работе. По окончании процесса - посвятить немало времени очистке сопла и наконечника от окалины. Периодическая замена порожнего газового 70-ти килограммового баллона (если Вы только не пользуетесь специальной порошковой проволокой, которая газовой защиты не требует) тоже связана с некоторыми неудобствами.

Преимущества

Правильно настроенный сварочный полуавтомат уверенно обеспечивает стабильную подачу присадочной проволоки, формируя ровный наплыв шва. Даже неквалифицированному сварщику легко удаётся поддерживать нужный дуговой промежуток и визуально контролировать процесс. Готовый сварной шов не покрыт слоем шлака, удаление которого иногда бывает достаточно трудоёмко. Это ускоряет работу в целом и повышает качество и товарный вид изделия. Следует отметить так же существенно меньший выброс вредных веществ, по сравнению с ручной дуговой сваркой. Что снижает требования к системе вентиляции.

Выводы можно сделать следующие. Преимущества применения сварочных полуавтоматов перед ручной дуговой сваркой очевидны, когда Вы занимаетесь каким-то мелкосерийным производством. И не имеют особого значения и чреваты дополнительной потерей времени и вложений, если сварка вам нужна «раз в полгода на 15 минут». Если варим часто и подолгу - да! Если редко - ммм… решать Вам.

1.2 Немного теории. Настраиваем устройство

Тут необходимо пояснить, что существует два принципиально отличающихся варианта сварки полуавтоматом.

Первый - когда нет необходимости обеспечивать полный провар шва на всю глубину свариваемых кромок. Это наиболее часто встречающаяся задача при производстве различных конструкций из различных профилей металла (или листа) с небольшой толщиной стенки (0.8 - 2.5 мм), к которым нет особо строгих требований по прочности.

В этом случае настраиваем полуавтомат таким образом, чтобы подача проволоки была минимальна, сварочный ток - так же минимальный. Процесс поддержания дуги обеспечивается повтором короткого замыкания. Присадочная проволока касается детали, её нижняя часть (2-3 мм) плавится, стекает в шов, в месте разрыва возникает дуговой промежуток, поддерживающий шов в расплавленном состоянии, затем проволока поступает снова, опять происходит касание и всё повторяется. Поскольку всё происходит достаточно быстро, процесс выглядит непрерывным.

Полный провар кромок не достигается, но зато можно не беспокоиться о случайных сквозных прожигах, вести без перенастройки как горизонтальный, так и вертикальны шов, даже потолочный. Ванна шва формируется равномерно, металл шва не перегревается и не «стекает» под воздействием гравитации, как это случается у неопытных сварщиков в других случаях. Практика показывает, что даже неподготовленный оператор способен после нескольких часов практики уверенно работать полуавтоматом в таком режиме



2. Руководство по выбору горелок для полуавтоматической MIG сварки

При работе с MIG сваркой, за получение аккуратного, ровного шва и хорошего соединения отвечает сварочная горелка, поэтому и является важнейшим элементом в сварочном комплексе.

Сейчас сварка не является невероятным оборудованием, применяемым только на производствах, в мастерских или различных государственных службах. В последнее время все чаще и чаще сварочные аппараты приобретают популярность и в частном пользовании - среди автолюбителей и обладателей частных домов.

Это неудивительно. Сварочная техника эволюционирует очень быстро. За почти вековую историю оборудование стало компактнее, легче, производительнее, удобнее и доступнее. Все комплектующие есть в открытом доступе, диапазон цен широк, и остается только сделать выбор.

На сегодняшний день большой популярностью пользуется полуавтоматическая сварка в среде защитных газов. Активное развитие MIG сварки указывает на её действительную состоятельность и перспективность.

Что такое полуавтоматическая MIG/MAG сварка?

Отличием от стандартного ручного дугового процесса является введение в зону плавления (в сварную ванну) защитных газов (одного или смеси), которые вытесняют из нее составляющие воздуха: кислород, азот и другие газы, отрицательно влияющие на параметры соединения и качество шва. Полуавтоматическая сварка (MIG/MAG) - это вид дуговой сварки, при котором сваривание происходит благодаря автоматически подающейся в зону сварки электродной проволоки с одновременной подачей в ту же зону защитного газа.

Основа полуавтоматической сварки - источник питания (трансформатор, выпрямитель или инвертор). Он преобразует сетевой ток в сварочный с нужными вольтамперными характеристиками. А уже к источнику присоединяются:

· кабель заземления с клеммой;

· кабель с горелкой;

· система подачи газа (баллон с газом, редуктор, рукав и т.д.)

· подающее устройство (в ряде случаев может выноситься и на наружную поверхность корпуса аппарата или быть автономным);

· система дополнительного охлаждения горелки.

Если подойти к вопросу выбора комплектующих для сварки несерьезно, то это чревато серьезными последствиями: возгоранием, поражением электрическим током, отравлением вредными газами, поражением глаз и других частей тела тепловым, ультрафиолетовым, инфракрасным излучением и брызгами расплавленного металла.

MIG/MAG горелка.

За получение аккуратного, ровного шва и хорошего соединения отвечает сварочная горелка, которая поэтому и является важнейшим элементом в сварочном комплексе. Именно она отвечает за обеспечение подвода электрического тока при электросварке к электроду. Проще говоря, горелка необходима для образования газосварочного пламени, которое нагревает и расплавляет металл. Приспособление предполагает смешивание воздуха (кислорода) с горючим газом в требуемых пропорциях, для чего устанавливается необходимое давление.

Конструкция горелки представляет собой:

· рукоятку, к которой присоединяется кабель с подачей защитного газа и входом для сварочной проволоки;

· мундштук;

· контактного наконечника для подачи сварочного тока;

· рабочее сопло.



3. Организация рабочего места

Рабочее место сварщика называется сварочный пост, который может быть передвижного и стационарного типа. Рабочий пост организован, таким образом, чтобы сварщик мог без труда выполнять свою работу. Здесь находятся все необходимые инструменты для сварки: сварочный аппарат, держатель электродов, кабеля для сварки должен находится ящик для хранение шаблон для проверки шва, метр, стальная ленейка, отвес, уголок, чертилка, мел все это должно хранится в ящике для перноски инструментов

Стационарный пост сварщика -- это брезентовая кабинка, размерами 2х2,5х2 м. Для её изготовления могут применяться, как брезент, так и другие, «лёгкие», но негорючие строительные материалы, например, тонкая сталь

Организация рабочего места сварщика регулируется нормами и постановлениями Охраны труда и Техники безопасности (ОТ и ТБ). Эти указания должны соблюдаться на всех предприятиях и частных мастерских, а их игнорирование приводит к штрафам и травмам. Но существует и Научная организация труда (НОТ), чьи советы носят рекомендательный характер, помогающий оптимизировать уже существующее производство, чтобы увеличить эффективность рабочего процесса за счет улучшения условий и повышения безопасности сотрудников. На основании всех этих источников собраны ключевые положения о том, как должно быть оборудовано рабочее место сварщика в различные силы должна иметь размеры, позволяющие заносить в нее изделия предназначенные для сварки. Если производимые конструкции небольшие, то минимальная площадь кабины должна составлять 2 х 2 метра. Это даст расположить все необходимое и свободно перемещаться вокруг изделия. Чтобы излучение от сварки не мешало окружающим, высота стенок кабины устанавливается до 1,8 м. Поскольку большинство сварочных манипуляций производится на уровне стола, этой высоты будет достаточно. Каркас кабины выполняется из профильной трубы или уголков. Стойки крепятся к полу анкерами. Можно предусмотреть дверь, которая будет полностью изолировать рабочее пространство сварщика по периметру.

Для улучшения естественной вентиляции, между полом и началом стенки кабинки выставляется зазор в 150 мм. Это содействует притоку воздуха и поднятию вредных газов от сварки вверх. Стороны кабины можно изготовить из листового шифера или тонкого железа. Допускаются варианты из брезента и даже фанеры, но эти материалы необходимо пропитать огнестойкими составами. Окрашивать стенки желательно в цинковые или титановые белила. Подойдет желтый крон. Эти вещества на поверхности кабины будут хорошо поглощать ультрафиолетовое излучение. Если покрасить подобную конструкцию в черный или темно-синий цвет, то ухудшится общая освещенность, т. к. будет поглощение света, исходящего от лампы над рабочим местом.



4. Характеристика проплавки

Стальная - применяется для различных сварочных аппаратов, более распространена в промышленной сфере и сварные действия производятся ею на профессиональном оборудовании. К материалу предъявляются определенные требования, говорящие о ее качестве: поверхность гладкая и чистая, не допускается наличие трещин, коррозии или расслоения, вполне допустимы мелкие царапины и различные оттенки на поверхности.

Омедненная - используется при работе полуавтоматами и электродуговой сваркой. В период длительного хранения отличается устойчивостью к коррозии. В процессе наложения шва отлично поддерживает постоянство сварочной дуги и целостность наложенного сварного шва

Порошковая - представляет собой оболочку, внутри которой содержится смесь из шлака, сплава металла и газообразующего вещества.

Нержавеющую проволоку отличает от ряда других низкий показатель углерода в металле и наличие кремневой присадки. Малое содержание углерода минимизирует появление межкристаллической коррозии, а кремний повышает качество выполненных работ и придает крепость шву. Используется такой расходный материал при работе с хромоникелевыми нержавеющими деталями, низколегированными стальными элементами.

Подготовка емкость

Данная сварная конструкция (Емкость под воду) предназначена для запаса воды на содовом участке или при домовом участке на случай пожаров. Изготавливается из углеродистой конструкционной кипящей стали Ст3кп.



Состоит из:

1. Боковина - 2шт.

2. Днище - 1шт.

3. Боковина - 2шт.

4. Уголок - 4 шт.

5. Патрубок - 1шт.

6. Перемычка - 2шт.

Сборка - является весьма ответственной операцией в общем технологическом процессе изготовления сварных конструкций. При сборке важно обеспечивать требуемую точность пригонки и совпадения кромок свариваемых элементов.

Сварные конструкции собирают различными способами. В некоторых случаях собирают всю конструкцию, а затем ее сваривают. Но при этом цикл сварочных работ удлиняется, а сварка собранной конструкции в ряде случаев бывает затруднена, так как сварщикам не всегда приходится выполнять швы в наиболее удобном для сварки положении.



Таблица 1. Спецификация сварной конструкций

Изделия чаще собирают на сварочных прихватках. Сварочные прихватки представляют собой неполноценные короткие швы с поперечным сечением до 1/3 сечения полного шва.

Длина прихватки от 20 до 100 мм в зависимости от толщины свариваемых листов и длины шва, расстояние между прихватками в зависимости от условий иногда достигает 1 метр.

Прихватки придают изделию жесткость и препятствуют перемещению деталей, что может привести к трещинам в прихватках при их охлаждении.

Чем больше толщина свариваемых листов, тем больше, растягивается усадочная сила в прихватках и больше возможность образования трещин. Поэтому сборку на сварочных прихватках применяют для конструкций из листов небольшой толщины (до 6-8 мм) и труб.

4.1 Основные параметры

Чтобы точно выбрать режимы полуавтоматической сварки стоит понимать из чего они должны состоять. Существуют определенные критерии и настройки сварочного оборудования, зная которые сварщик сможет провести все правильно.

Диаметр и марка проволоки

Перед тем как приступать к работам стоит разобраться с тем, какой должен быть правильный диаметр проволоки. Его показатель колеблется от 0,5 до 3 мм. Расчет режимов сварки в защитных газах обязательно должен проводиться с учетом этого показателя.

Но все же чтобы подобрать правильный диаметр проволоки стоит учитывать следующие нюансы:

1. Диаметр присадочного материала стоит подбирать в соответствии с толщиной свариваемого металлического изделия.

2. Стоит учитывать, что каждый диаметр имеет определенные характеристики. К примеру, во время использования проволоки с небольшим диаметром многие сварщики отмечают, что наблюдается устойчивое горение дуги и небольшое разбрызгивание металла.

3. При применении проволоки с большим диаметром всегда необходимо повышать силу тока.

4. Важно учитывать марку используемой проволоки. А именно металл, из которого выполнена проволока, а также компоненты, входящих в состав.

5. Для сваривания изделий из низкоуглеродистой или низколегированной стали стоит применять проволоки с добавлением раскислителей. В состав должны входить такие компоненты, как кремний и марганец.

6. Для обработки легированной или высоколегированной стали в среде защитных газов стоит применять проволоку, выполненную из того же металла, что и деталь, которая будет подвергаться свариванию.

Какой бы ни был использован режим газовой сварки, стоит подобрать необходимый диаметр присадочной проволоки. Это влияет на прочность соединения.



4.2 Сила, полярность и род сварочного тока

Параметры сварки полуавтомат включают правильную настройку тока, который применяется во время сваривания и обработки металлических изделий. В стандартном полуавтоматическом приборе можно самостоятельно отрегулировать показатели силы, полярности и рода сварочного тока. Но все же каждый обладает определенными критериями.

К примеру, если повысить показатели силы тока, то при проведении сварочного процесса повысится глубина провара. Сила тока увеличивается в соответствии с диаметром электрода. Кроме этого не стоит забывать про особенности металла, который применяется для сваривания.

Обязательно нужно учитывать свойства полярности и рода тока. Обычно полуавтоматический сварочный процесс осуществляется с применением защитных газов, но при этом требуется подобрать необходимые показатели постоянного тока и обратной полярности. Прямая полярность применяется в редких случаях, данные параметры сварки полуавтоматом не способны предоставить стойкое горение дуги, они ухудшают сварное соединение. Однако имеются исключения, переменный ток часто используют при работе с изделиями из алюминия.

Многие неопытные сварщики часто забывают про важный параметр - напряжение сварочной дуги. А ведь этот показатель оказывает основное влияние на степень глубины провара металла и габариты сварного шва. Не нужно устанавливать слишком высокое напряжение, это приведет к тому, что во время сварочного процесса расплавленный металл будет сильно разбрызгиваться, а в соединении появятся поры. Газовые смеси мне смогут в достаточной мере обеспечить защиту сварочной ванны. Если вы хотите правильно настроить напряжение дуги стоит ориентироваться на показатели силы тока.



4.3 Скоростные показатели подачи проволоки

Выполняя расчет режима сварки в углекислом газе, стоит учесть скорость подачи проволоки. Этот показатель оказывает огромное влияние на сварочный шов.

К главным особенностям скорости полуавтоматического сварочного процесса относятся:

· скоростные показатели подачи проволоки регулируются в соответствии с ГОСТами;

· этот показатель можно подобрать самостоятельно, но при этом стоит опираться на особенности металлической структуры, ее толщину;

· толстый металл требуется варить быстрее, а соединение должно быть тонким;

· при осуществлении сварки не стоит придаваться спешке, иначе электрод выйдет из области защитных газовых смесей, и это приведет к его окислению под воздействием кислорода;

· слишком медленная скорость приводит к тому, что в итоге образуется непрочный шов с пористой структурой.

Отходящие газы

Режимы сварки полуавтоматом предполагают использование газовых смесей, которые обеспечивают максимальную защиту сварочной зоны от окисления кислородом. Технология указывает, что могут применять разные газы. Но на практике часто применяется углекислый газ по ГОСТу 8050-85. К основному критерию выбора данного продукта относится его низкая стоимость и доступность. Он поставляется в баллонах.

Обязательно нужно знать какое давление в углекислотном баллоне для сварки. Показатель рабочего давления составляет 60-70 кгс/см2. На поверхности присутствует надпись с желтой окраской «Углекислота».



Также рабочее давление углекислоты при сварке полуавтоматом можно найти в специальной документации и в ГОСТах сварочных полуавтоматических приборов, которые предназначены для сварки с использованием защитных газовых смесей.

Помимо углекислоты для сварки полуавтоматом применяются другие газовые смеси, которые обладают характерными особенностями:

· аргон. Он используется достаточно часто. Но все же его в основном применяют при проведении аргонодугового сварочного процесса. Он является инертным газом, поэтому подходит для сваривания химически активных и тугоплавких металлов;

· гелий. Это инертный газ, который часто используется при проведении полуавтоматической сварочной технологии. Он обеспечивает получение прочных и широких сварных швов;

· различные смеси из аргона, гелия и углекислоты.

Чтобы правильно выбрать и установить режимы полуавтоматической сварки в углекислом газе стоит внимательно рассмотреть все важные параметры технологии. Особенно это относится к новичкам, потому что опытные мастера способны с ходу определить правильные режимы сварки в углекислом газе. А вот для начинающих были разработаны специальные таблицы с содержанием основных критериев полуавтоматических сварных работ.

Ниже имеется таблица настройки полуавтомата для сварки. Ее стоит применять для стыкового шва в нижнем пространственном положении и для сварочной технологии изделий низколегированного и низкоуглеродистого металла. Важное условие сварки - использование защитного газа и тока с обратной полярностью.

Таблица режимов сварки полуавтоматом с параметрами, которые подходят для поворотно-стыковых швов. Во время сварочного процесса рекомендуется использовать различные защитные газовые смеси.

Сварочная таблица для полуавтомата с параметрами, которые подходят для образования нахлесточного соединения. Во время сварки применяется защитный газ и ток с обратной полярностью.



Ниже в таблице имеются рекомендуемые настройки, которые стоит использовать при проведении сваривания изделий из углеродистой стали в вертикальном положении в пространстве. Во время технологии используется ток с обратной полярностью, смеси из защитных газов.



4.4 Правка, разметка и резка металлических заготовок

Нередко металлические профили разного типа поступают на объекты или в цеха в деформированном виде. Подчас это случается при их транспортировке или при проведении погрузо-разгрузочных работ. Стыковать в плоскости сваривания их очень сложно. А это снижает качество сварного шва и конфигурацию сваренной конструкции. Поэтому правка таких профилей - важнейшая операция.

Ее делать можно на холодном металле или с подогревом (газосваркой). Все зависит от сложности деформированных частей и их размеров. Есть два вида правки: ручная и при помощи специальных приспособлений. В первом случае для этого используются кувалда, молоток или специальный ручной пресс. Кувалдой или молотком можно править, используя чугунные или стальные плиты, на которых и проводится сам процесс. Ручной пресс представляет собой винтовое устройство с двумя плитами, между которыми и укладывается деформированная часть профиля. Зажимая винтом плиты между собой, создается давление, которое и выправляет заготовку под сварку.

В качестве специальных приспособлений необходимо отметить листоплавильные валки или пресса разного вида. Все они воздействуют на металлические изделия при помощи электродвигателей, мощность которых передается через редукторы, что увеличивает давление на деформированную часть заготовок.

Разметка заготовок

Понятно, что нередко металлические профили по длине не совпадают с размерами необходимых в конструкции деталей. Поэтому их необходимо подрезать под нужные размеры. Очень часто даже срезаются части заготовок не в продольной плоскости, а в поперечной. Перед резкой на профили наносятся те самые нужные размеры.

Существует несколько способов нанесения, которые отличаются друг от друга использованием разных устройств.

· Ручной способ. Обычно для этого используют простые измерительные инструменты типа рулетка, линейка, штангенциркуль и так далее. Если производится сварка нескольких однотипных деталей (мелкосерийная партия), то разметка проводится по заранее изготовленным шаблонам. Не самый лучший вариант, потому что трудоемок, с малой скоростью проведения. Кстати, чаще всего шаблоны изготавливаются из алюминиевых листов или профиля.

· Оптический. Для этого используются разметно-маркировочные машины, которые программируются по заранее установленным размерам для определенной конструкции. В состав аппарата входит пневматический керн, который и наносит разметку. Необходимо отметить, что скорость нанесения таких машин - 10 м/мин.

· Существуют специальные машины, которые, в принципе, разметку на металлические профили не наносят. В них заложена программа, которая определяет конфигурацию и размеры отрезаемых частей заготовок. В аппарат вводят металлический профиль, и он сразу режет его под необходимую форму. Данная технология называется мерная резка.

Резка металлических профилей

В процессе подготовки деталей под сварку резка металла является одной из важнейших подготовительных операций. Как уже было сказано выше, подогнать профиль под необходимый размер без резки не получится.

Этот непростой процесс делится по технологии проведения на две категории: механическая и термическая. В первом случае - это механическое воздействие при помощи различных инструментов, к которым можно отнести ручные и механические (электрические или пневматические). К первой группе относятся ножовка и ножницы по металлу, болгарка. Ко второй гильотина, отрезные станки разных моделей, пресса и так далее.

Термическая резка - это, по сути, расплавление металла по нанесенной разметке. Ее также можно выполнять вручную, используя кислородный резак, плазматрон, дуговую сварку и прочие способы, или при помощи станков и аппаратов в автоматическом или полуавтоматическом режиме. Термическая технология резки металлов считается универсальной, потому что с ее помощью можно делать рез в разных плоскостях и в разных направлениях (прямолинейно и криволинейно).

4.5 Подготовка кромок под сварку

Чистота и конфигурация кромок - очень важная составляющая сварочного процесса. Что касается конфигурации кромок, то они могут быть плоскими, V-образными и Х-образными. Первые чаще всего используются для стыковки тонких заготовок, вторые и третьи для толстых.

Подрезать кромки можно ручными инструментами или на станках. Это так сказать, холодный вариант. Термический - при помощи горелок вручную или на автоматах. Холодная подготовка кромок - это подрезка фасок профилей. Для габаритных заготовок используют фрезерные станки, фаски небольших деталей изготавливают различными ручными инструментами. Необходимо отметить, что кромки, изготовленные по-холодному, более качественные. При этом точность сборки свариваемой конструкции в разы выше. Фаски после термической обработки иногда необходимо доработать до нужной формы и размеров.

Что касается чистоты, то необходимо обозначить, что любые металлы при соприкосновении с воздухом, начинают окисляться. На поверхности свариваемых поверхностей образуется оксидная пленка, которая является жаростойкой. Так вот от нее и необходимо избавиться. Поэтому перед началом сварочных работ кромки и прилегающие к ним участки зачищаются железной щеткой вручную или с помощью болгарки. Если торцы свариваемых кромок имеют пятна масла или жира, то правило номер один - все это нужно еще и обезжирить, применяя любой растворитель.

В промышленных условиях чистка может производиться песко- или дробеструйными аппаратами. А химическая чистка с погружением деталей в ванну с химикатами, где заготовка должна пролежать определенное время. Есть и струйный способ очистки, когда химические растворы подаются на фаски струей под давлением.

Обычно химическая чистка металлических заготовок производится, когда нужна подготовка заготовок из цветных металлов, механическая для черных стальных деталей.

Сборка деталей

Последний этап в таком процессе, как подготовка металла под сварку, это сборка деталей, которая обеспечит их пространственное расположение, а также необходимые зазоры для сваривания. Очень часто для сборки используются различные шаблоны, стенды, прижимные устройства, кондукторы и прочие приспособления. Их основная задача - состыковать две заготовки в необходимой плоскости.

После чего обычно по линии соединения производится прихватка. Это, когда шов не проваривается полностью, а соединение производится короткими (нередко точечными) сварными швами. Длина такого шва не более 50 мм. Провар производится на треть глубина основного корня, расстояние между ними 10-100 см.



5. Техника безопасность по сварки

5.1 Опасные факторы

Вне зависимости от того, где эксплуатируется сварочное оборудование - в помещении или под открытым небом - всегда есть опасные факторы, которые воздействуют и на сварщика, и на стоящих рядом людей. Средства защиты нужны не только специалистам, но и помощникам. Стоит учитывать, к примеру, что искры от электродов могут рассыпаться в радиусе до пяти метров. Поймать отблеск сварки (так называемый «зайчик») можно с расстояния в три метра.

Существует множество причин, вызывающих несчастные случаи и травмы:

· искры легко прожигают все виды ткани, кроме специальной, и могут стать причиной ожога;

· расплав легко прожигает современную обувь, изготовленную из искусственных материалов;

· в зоне разлета искр могут воспламеняться горючие материалы;

· от раскаленного металла подымаются горячие пары, которые могут травмировать кожу лица или глаза;

· искры могут попадать на открытые участки кожи и вызывать легкие ожоги;

· плохая изоляция кабеля может привести к поражению электрическим током;

· при взрыве оборудования или дополнительной оснастки возможно возникновения пожаров;

· плохо закрепленные элементы конструкций падают на землю, травмирую людей;

· при выполнении сварочных работ на высоте не исключается падение сварщика.

Химические и физические факторы:

· работающее сварочное оборудование генерирует шумы высокого уровня;

· инфракрасное и ультрафиолетовое излучение;

· при работе электродуговой сварки излучается слепящий глаза свет;

· при работе с металлическими сплавами в воздух испаряются свинец, цинк, хром, кадмий и прочие опасные для дыхательных путей вещества;

· над ванночкой присутствует взвесь высокой температуры с микровключениями;

· высока вероятность теплового воздействия горелки или электрической дуги

5.2 Требования по охране труда в процессе сварочных работ

Техника безопасности при выполнении сварочных работ должна соблюдаться для исключения вероятности получения травмы. К ее особенностям можно отнести следующие моменты:

1. Запрещается работа под дождем и снегом. Повышенная влажность становится причиной повышения электропроводимости. Разрешается проводить работы под навесами.

2. На момент сварки запрещается отвлекаться, так как нужно тщательно контролировать процесс зажигания и горения. Если не соблюсти это правило техники безопасности, то велика вероятность повреждения заготовки.

3. Всегда должна использоваться специальная одежда, устойчивая к воздействию раскаленного металла. В этом случае исключается вероятность образования ожогов из-за попадания брызг на открытые участки кожи.

4. Сварка должна проводится исключительно в специальной маске.

5. При длительном перерыве оборудование отключается от источника питания. Не допускается перекручивание кабеля, а также создание мотков. Это связано с тем, что при прохождении тока может формироваться электромагнитное поле. Также нужно следить за тем, чтобы изоляция кабеля не была повреждена. Это может происходить при попадании масла или раскаленного металла.

6. Нельзя работать в мокрой одежде и различных защитных элементов. Это связано с тем, что их электропроводимость существенно повышается, за счет чего увеличивается и вероятность поражением тока.

7. Использовать респиратор рекомендуется даже в случае, когда сварка проводится на открытом воздухе. В продаже можно встретить специальные респираторы, предназначенные для определенных условий. Они обеспечивают требуемую защиту дыхательных путей от вредных веществ и паров.

8. При работе на высоте следует прежде всего уделять внимание страховочным приспособлениям и монтажным поясам. Техника безопасности предусматривает использование специального оборудования, которое предназначено для подобного применения.



Заключение

Сварка является одним из ведущих технологических процессов обработки металлов. Сварка широко применяется в основных отраслях производства, потребляющих металлопрокат, т.к. резко сокращается расход металла, сроки выполнения работ и трудоёмкость производственных процессов. Выпуск сварных конструкций и уровень механизации сварных процессов постоянно повышается. Успехи в области автоматизации сварочных процессов позволили коренным образом изменить технологию изготовления важных хозяйственных объектов, таких как доменные печи, турбины, химическое оборудование.

Сварочная техника и технология занимают одно из ведущих мест в современном производстве. Свариваются корпуса гигантских супертанкеров и сетчатка человеческого глаза, миниатюрные детали полупроводниковых приборов и кости человека при хирургических операциях. Многие конструкции современных машин и сооружений, например космические ракеты, подводные лодки, газо- и нефтепроводы, изготовить без помощи сварки невозможно. Развитие техники предъявляет все новые требования к способам производства и к оборудованию, которое используется в процессе сварки.

Автоматическая сварка под флюсом и в углекислом газе широко применяются в трубном производстве для изготовления прямошовных и спиралешовных труб большого диаметра.

Механизированная сварка под флюсом, в углекислом газе и порошковыми проволоками широко применяется при строительстве доменных печей, резервуаров для хранения нефтепродуктов, при строительстве мостов, в судостроении.

Размещено на Allbest.ru

...