Классификация электрической сварки плавлением

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вопрос 1. Классификация электрической сварки плавлением, приведите схемы и характеристики основных ее видов. Сравнить сварку плавлением и сварку давлением

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.

Дуговая сварка - процесс, при котором теплота, необходимая для нагрева и плавления металла, получается за счет дугового разряда, возникающего между свариваемым металлом и электродом. Под действием теплоты электрической дуги кромки свариваемых деталей и электродный металл расплавляются, образуя сварочную ванну, которая некоторое время находится в расплавленном состоянии. При затвердевании металла образуется сварное соединение. Энергия, необходимая для образования и поддержания дугового разряда, получается от источников питания дуги постоянного или переменного тока.

Классификация электрической дуговой сварки.

Классификация дуговой сварки производится в зависимости от степени механизации процесса сварки, рода тока и полярности, типа дуги, свойств электрода, вида защиты зоны сварки от атмосферного воздуха.

1. По степени механизации дуговая сварка подразделяется:

ручная дуговая сварка

полуавтоматическая дуговая сварка

автоматическая дуговая сварка

Отнесение процессов к тому или иному способу зависит от того, как выполняются зажигание и поддержание определенной длины дуги, манипуляция электродом для придания шву нужной формы, перемещение электрода по линии наложения шва и прекращения процесса сварки.

При ручной дуговой сварке указанные операции, необходимые для образования шва, выполняются человеком вручную без применения механизмов.

При полуавтоматической дуговой сварке плавящимся электродом механизируются операции по подаче электродной проволоки в сварочную зону, а остальные операции процесса сварки осуществляются вручную.

При автоматической дуговой сварке под флюсом механизируются операции по возбуждению дуги, поддержанию определённой длины дуги, перемещению дуги по линии наложения шва. Автоматическая сварка плавящимся электродом ведётся сварочной проволокой диаметром 1-6 мм; при этом режим сварки (ток, напряжение, скорость перемещения дуги и др.) более стабилен, что обеспечивает однородность качества шва по его длине, в то же время требуется большая точность в подготовке и сборке деталей под сварку.

Ручная дуговая сварка

Наибольший объём среди других видов сварки занимает ручная дуговая сварка- сварка плавлением штучными электродами, при которой подача электрода и перемещение дуги вдоль свариваемых кромок производится вручную. Схема процесса показана на рис. 1

Рис. 1 Ручная дуговая сварка металлическим электродом с покрытием

Дуга горит между стержнем электрода 1 и основным металлом 7. Под действием теплоты дуги электрод и основной металл плавятся, образуя металлическую сварочную ванну 4. Капли жидкого металла 8 с расплавляемого электродного стержня переносятся в ванну через дуговой промежуток. Вместе со стержнем плавится покрытие электрода 2, образуя газовую защиту 3 вокруг дуги и жидкую шлаковую ванну на поверхности расплавленного металла.

Металлическая и шлаковая ванны вместе образуют сварочную ванну. По мере движения дуги металл сварочной ванны затвердевает и образует сварной шов 6. Жидкий шлак по мере остывания образует на поверхности шва твёрдую шлаковую корку 5, которая удаляется после остывания шва.

Полуавтоматическая дуговая сварка

Принципиальная схема и особенности полуавтоматической сварки

сварка флюс плавление давление



Полуавтоматическая сварка отличается от ручной дуговой сварки тем, что механизируется подача электродной проволоки в сварочную зону, а остальные операции процесса сварки выполняются сварщиком вручную. Для этого современная промышленность выпускает целую серию сварочных полуавтоматов, при помощи которых выполняют дуговую сварку в среде защитных газов. Их разрабатывают с использованием унифицированных узлов, что позволяет с наименьшими затратами выполнить наладку на сварку требуемых изделий. К таким унифицированным узлам относятся прижимные и направляющие устройства, подающие механизмы, узлы, осуществляющие подъем и перемещение, а также механизмы автоматической подачи присадочной проволоки. Полуавтоматы могут быть нескольких видов:

для сварки сплошной стальной проволокой;

для сварки сплошной алюминиевой проволокой;

для сварки сплошной стальной и алюминиевой проволоками;

для сварки сплошной стальной или алюминиевой порошковой проволоками.

Кроме того, полуавтоматы могут различаться по способу охлаждения горелки, регулировкой скорости подачи проволоки и методикой ее подачи и по конструктивным особенностям. При помощи этого универсального оборудования обеспечивается сварка практически всех труднодоступных мест с высоким качеством защиты сварочной ванны и дуги. Поэтому до 70% сварочных работ выполняется полуавтоматами.

Автоматическая сварка

Автоматической дуговой сваркой называют механизированный процесс дуговой сварки, в котором управление дугой и подачу присадочного материала производят специальными механизмами.

При ручной сварке максимальная доля стоимости работы приходится на рабочую силу и сравнительно небольшую часть составляют расходы на электроды и электроэнергию. Кроме того, что ручная сварка дорога, она не может давать такого однородного и высокого по качеству шва, как автоматическая. Наконец, автоматическая сварка в 2--3 раза производительнее ручной.

Преимущества механизации процесса дуговой сварки были понятны и изобретателям ее --Бенардосу и Славянову, и ими были построены первые образцы электросварочных автоматов.

Автоматическую сварку применяют при массовом или крупносерийном производстве однородных сварочных работ.

На фиг. 379 показана схема устройства сварочной головки для металлического электрода. Присадочная проволока наматывается на барабан 1 и пропускается в приемную трубку 2; ролики 3 служат для подачи проволоки к изделию 7 через бронзовый мундштук 4, к которому подключается ток: механизм коробки передач 5 получает движение от электродвигателя 6.

В настоящее время такие автоматы в России почти не применяют в связи с переходом на автоматическую сварку под слоем флюса.

Скоростная автоматическая сварка под слоем флюса. Академией наук под руководством акад. Е. О. Патона разработан способ дуговой сварки голым электродом под гранулированным флюсом, позволяющий увеличить производительность дуговой сварки в производственных условиях в 5--10 раз по сравнению с ручной.

Другими существенными преимуществами автосварки под флюсом являются:

а) более однородное и высокое качество наплавленного металла по сравнению с ручной сваркой;

б) экономия в электродной проволоке вследствие отсутствия угара и разбрызгивания металла проволоки во время сварки, а также огарков электродов (кусков электрода, остающихся в электрододержателе при ручной сварке после расплавления каждого электрода);

в) экономия электроэнергии вследствие лучшего использования тепла дуги;

г) отсутствие надобности в защитных приспособлениях для глаз сварщиков (дуга горит под слоем флюса) и специальной вентиляции, необходимой при ручной сварке качественными электродами;

д) возможность замены квалифицированных сварщиков ручной сварки менее квалифицированными, так как основные операции выполняет автомат.

Для автоматической сварки под флюсом требуется более тщательная сборка свариваемых изделий, чем при ручной сварке, и правильная настройка всей аппаратуры.

Для автоматической сварки под слоем флюса пользуются сварочными «тракторами». Сварочный трактор имеет самоходную тележку, на которой помещена сварочная головка. Тележка передвигается по свариваемому изделию или по специальным направляющим, передвижным рельсовым путям и т. п.

Автоматическая сварка угольным электродом. Сварку можно производить открытой дугой и под слоем флюса. Автоматы, работающие на угольных электродах, отличаются от работающих на металлических только в отношении подачи электрода. Угольный электрод расходуется гораздо медленнее металлического, и горение угольной дуги по сравнению с горением металлической весьма устойчиво даже при значительном изменении ее длины, поэтому при работе с угольным электродом условия механизации процесса легче, чем при работе с металлическим.

Защита наплавленного металла при сварке открытой дугой производится посредством обмазочной пасты, которой покрывают основной металл, или при помощи подаваемого в дугу бумажного шнура, пропитанного квасцами в смеси с 25%-ным раствором поташа.

Угольные автоматы можно применять при сварке стальных листов толщиной от 1 до 10 мм. Скорость сварки листов малых толщин может достигать 80 м/час. Автоматическую дуговую сварку угольным электродом обычно ведут или без присадочного материала, или с присадочным материалом, предварительно заложенным в разделку шва.

Вследствие того, что горение угольной дуги очень устойчиво, для обслуживания двух-трех автоматов иногда достаточно одного рабочего.

Наиболее эффективной является сварка угольным электродом при соединении деталей из тонкой малоуглеродистой стали без присадочного металла на постоянном токе прямой полярности.

По роду тока различают:

электрическая дуга, питаемые постоянным током прямой полярности (минус на электроде)

электрическая дуга, питаемая постоянным током обратной (плюс на электроде) полярности

электрическая дуга питамая переменным током

В зависимости от способов сварки применяют ту или иную полярность. Дуговая сварка под флюсом и в среде защитных газов обычно производится на обратной полярности.

По типу дуги различают

дугу прямого действия (зависимую дугу)

дугу косвенного действия (независимую дугу)

В первом случае дуга горит между электродом и основным металлом, который также является частью сварочной цепи, и для сварки используется теплота, выделяемая в столбе дуги и на электродах; во втором - дуга горит между двумя электродами. Основной металл не является частью сварочной цепи и расплавляется преимущественно за счёт теплоотдачи от газов столба дуги. В этом случае питание дуги осуществляется обычно переменным током, но она имеет незначительное применение из-за малого коэффициента полезного действия дуги (отношение полезно используемой тепловой мощности дуги к полной тепловой мощности).

Электроды для дуговой сварки бывают

плавящиеся сварочные электроды

неплавящиеся электроды (угольный, графитовый и вольфрамовый)

Дуговая сварка плавящимся электродом является самым распространённым способом сварки; при этом дуга горит между основным металлом и металлическим стержнем, подаваемым в зону сварки по мере плавления. Этот вид сварки можно производить одним или несколькими электродами. Если два электрода подсоединены к одному полюсу источника питания дуги, то такой метод называют двухэлектродной сваркой, а если больше - многоэлектродной сваркой пучком электродов. Если каждый из электродов получает независимое питание - сварку называют двухдуговой (многодуговой) сваркой. При дуговой сварке плавлением КПД дуги достигает 0,7-0,9.

По условиям наблюдения за процессом горения дуги различают:

открытую

закрытую

полуоткрытую дугу

При открытой дуге визуальное наблюдение за процессом горения дуги производится через специальные защитные стёкла - светофильтры. Открытая дуга применяется при многих способах сварки: при ручной сварке металлическим и угольным электродом и сварке в защитных газах. Закрытая дуга располагается полностью в расплавленном флюсе - шлаке, основном металле и под гранулированным флюсом, и она невидима. Полуоткрытая дуга характерна тем, что одна её часть находится в основном металле и расплавленном флюсе, а другая над ним. Наблюдение за процессом производится через светофильтры. Используется при автоматической сварке алюминия по флюсу.

По роду защиты зоны сварки от окружающего воздуха различают:

дуговая сварка без защиты (голым электродом, электродом со стабилизирующим покрытием)

дуговая сварка со шлаковой защитой (толстопокрытыми электродами, под флюсом)

дуговая сварка со шлакогазовой защитой (толстопокрытыми электродами)

дуговая сварка с газовой защитой (в среде защитных газов) - сварка в среде углекислого газа, аргонно-дуговая сварка.

дуговая сварка с комбинированной защитой (газовая среда и покрытие или флюс)

Электродные покрытия применяются для для создания защитной атмосферы во время плавления, введения легирующих добавок в сварной шов и т.п.

Стабилизирующие электродные покрытия представляют собой материалы, содержащие элементы, легко ионизирующие сварочную дугу. Наносятся тонким слоем на стержни электродов (тонкопокрытые электроды), предназначенных для ручной дуговой сварки.

Защитные электродные покрытия представляют собой механическую смесь различных материалов, предназначенных ограждать расплавленный металл от воздействия воздуха, стабилизировать горение дуги, легировать и рафинировать металл шва.

Наибольшее применение имеют средне - и толстопокрытые электроды, предназначенные для ручной дуговой сварки и наплавки, изготовляемые в специальных цехах или на заводах.

Применяются также магнитные электродные покрытия, которые наносятся на проволоку в процессе сварки за счёт электромагнитных сил, возникающих между находящейся под током электродной проволокой и ферромагнитным порошком, находящемся в бункере, через который проходит электродная проволока при полуавтоматической или автоматической сварке. Иногда это ещё сопровождается дополнительной подачей защитного газа.

В зависимости от вида энергии активации и по состоянию металла в зоне соединения все способы сварки можно разделить на две группы: сварка давлением и сварка плавлением.

К сварке давлением относят способы, при которых применяют только механическую или тепловую и механическую энергию совместно. В последнем случае сварка может происходить с оплавлением металла или без его оплавления.

К сварке давлением относят:

контактная точечная сварка;

контактная роликовая сварка;

сварка трением;

диффузионная сварка;

сварка взрывом и так далее.

Контактная точечная сварка

Рис. 31 Схема контактной точечной сварки (24)

Источником тепла является электрический ток.

Процесс точечной сварки имеет три этапа:

предварительное сжатие деталей между электродами;

нагрев сжатых деталей до температуры сварки;

охлаждение места сварки при увеличенном сжатии

Контактная роликовая сварка

Рис. 32 Схема контактной роликовой сварки (24)

Источником тепла является электрический ток. Электроды изготовлены в виде роликов, из меди.

Контактная сварка применяется в производстве автомобилей, строительных конструкций и т.д.

Сварка трением

Рис. 33 Схема сварки трением (10)

Осуществляется теплотой, возникающей от трения при перемещении соединяемых деталей относительно друг друга. Одна из деталей неподвижна, вторая, прижатая к первой - вращается. Когда место нагрева достигает температуры сварки, трение резко прекращают, а осевое усилие увеличивают.

Сварка взрывом

Рис. 34 Схема сварки взрывом (12):

1. Верхний лист металла;

2. Зазор между листами;

3. Нижний лист металла;

4. Взрыв;

5. Взрывчатое вещество;

6. Выброс плазмы

Сварка взрывом - метод сварки на основе использования энергии взрыва. В связи с особенностью процесса геометрия листов должна быть простой. Этот способ применяется в основном на листах.

Вопрос 2. Провезти анализ технологического процесса сварки под флюсом, описать влияние параметров процесса на качество сварного шва

К основным параметрам режима дуговой сварки относятся:

величина, плотность, полярность и род сварочного тока;

напряжение дуги;

скорость сварки;

площадь сечения (диаметр) проволоки (электрода).

Дополнительные параметры:

толщина и состав электродного покрытия;

вылет сварочной проволоки;

положение электрода и изделия при сварке;

размер зерен сварочного флюса и его состав.

От этих параметров зависят форма и размеры шва, его химический состав. На форму и размеры шва также влияет и техника сварки.

С повышением сварочного тока возрастает глубина провара, а ширина шва практически не изменяется.



Рисунок 2 Влияние тока на форму и размеры сварного шва

С увеличением напряжения дуги ширина шва резко возрастает, глубина провара уменьшается. Также снижается и выпуклость (высота усиления) шва. При сварке на постоянном токе (в особенности обратной полярности) ширина шва будет гораздо больше, чем при сварке на переменном токе с таким же значением напряжения.

Рисунок 5 Влияние напряжения дуги на форму и размеры сварного шва

С возрастанием скорости сварки ширина шва уменьшается, а глубина провара сначала увеличивается (до скорости 40-50 м/ч), а затем понижается. При скорости сварки свыше 70-80 м/ч возможны подрезы по обеим сторона шва из-за недостаточного прогрева основного металла.



Рисунок Влияние скорости сварки на форму и размеры шва

С уменьшением диаметра проволоки (при прочих равных условиях) возрастает плотность тока в электроде, что приводит к росту глубины провара и выпуклости шва, но при этом снижается ширина шва. Таким образом, при уменьшении диаметра проволоки можно получить более глубокий провар при неизменной силе тока или такой же провар при меньшей силе тока.

При возрастании вылета проволоки диаметром не более 3 мм из токоподводящего мундштука снижается глубина провара, что может привести к возникновению краевых наплавов в шве. Повышение вылета проволоки диаметром 5 мм с 60 до 150 мм не оказывает влияние на форму сварного шва.

Вопрос 3. Сравнить конструкцию газовых горелок и резаков. Описать оборудование рабочего места газорезчика и охарактеризовать все его элементы.

Сварочные горелки, предназначенные для получения устойчивого пламени путем смешивания горючего газа с кислородом, являются одним из основных инструментов сварщика. Каждая горелка позволяет регулировать состав, мощность и форму сварочного пламени. Образующаяся в горелке смесь газов вытекает из канала мундштука и, сгорая, дает устойчивое сварочное пламя.

Различают несколько типов сварочных горелок, но все они имеют общие конструктивные особенности. Каждая горелка состоит из рукоятки с расположенными на ней запорно-регулировочными вентилями и набора сменных наконечников. На маховички вентилей наносят наименование газа (ацетилен или кислород) и стрелки, указывающие направление вращения при открывании и закрывании.

Все горелки по способу подачи горючего газа и кислорода в смесительную камеру классифицируют на: безынжекторные и инжекторные (рис. 1). По назначению горелки делят на: универсальные и специальные, по числу факелов на: однопламенные и многопламенные, по мощности: малой мощности (25 -- 400 дм3/ч), средней мощности (400--2800 дм3/ч) и большой мощности (более 2800 дм3/ч).

Рис. 1. Сварочные горелки: А -- инжекторная; Б -- безынжекторная; 1-- штуцер подачи кислорода; 2 -- штуцер подачи горючей смеси; 3 -- корпус горелки; 4 -- смеситель; 5 -- регулировочный вентиль; 6 -- инжектор; 7 -- наконечник; 8 -- мундштук

Наибольшее применение получили инжекторные горелки, работающие на смеси ацетилена с кислородом. В этих горелках подачу горючего газа в смесительную камеру осуществляют подсосом его струей кислорода, подаваемого в горелку с большим давлением, чем горючий газ. Процесс подсоса горючего газа называется инжекцией и происходит следующим образом. Кислород под давлением поступает в горелку и через штуцер (рис. 1А) и регулировочный вентиль 5 подается к инжектору. Выходя с большой скоростью из узкого канала инжекторного конуса, кислород создает значительное разрежение в камере и засасывает горючий газ, поступающий через ацетиленовые каналы горелки в камеру смесителя 4, где и образуется горючая смесь. По наконечнику 7 горючая смесь поступает к мундштуку 8, на выходе которого образуется сварочное пламя.

Схема смешивания безынжекторной горелки показана на рис. 1Б. В этом типе горелок горючий газ и кислород подают при примерно равном давлении в смесительную камеру, откуда после смешивания они поступают на наконечник горелки, образуя на выходе сварочное пламя.

Мундштуки горелок изготавливают из высокотеплопроводных материалов, используя для этого меди марки МЗ или хромистую бронзу. Для устойчивого горения и правильной формы пламени, поверхности выходного канала мундштука подвергают тщательной обработке. Все повреждения этого элемента горелки (заусенцы, вмятины, плохая чистота поверхности) способствуют отрыву пламени и обратным ударам. Выпускают 12 номеров сменных наконечников, отличающихся различным расходом кислорода и ацетилена. Номер наконечника выбирают в соответствии с толщиной свариваемого металла и требуемым удельным расходом ацетилена. Расход ацетилена для различных номеров наконечников приведен в таблице.

Расход ацетилена

Номер наконечника	Расход газа, л/ч
	Ацетилена (от и до)	Кислорода (от и до)
000	5-10	6-11
00	10-25	11-28
0	24-60	28-65
1	50-125	55-135
2	120-240	130-260
3	230-430	430-750
4	400-700	430-750
5	600-1100	740-1200
6	1030-1750	1150-1950
7	1700-2800	1900-3100
8	2800-4500	3100-5000
9	4500-7000	47,00-8000

Различают четыре типа горелок: горелки микромощности (Г-1) снабжают наконечниками № 000 и 00; горелки малой мощности (Г-2) снабжают наконечниками № 0,1, 2, 3 и 4; горелки средней мощности, инжекторные, в комплект которых входит семь наконечников, горелки большой мощности, инжекторные.

Если сварщику приходится работать с разными горелками, нужно предусматривать соответствующий разъем шланга, для чего используются различные переходники и ниппели.

Кислородные резаки (рис. 2) -- служат для газопламенной резки металлов. Они служат для смешивания горючего газа с кислородом, в результате чего образуется подогревающее пламя. Ручные резаки для газовой резки классифицируют последующим признакам:

По роду горючего газа, на котором они работают: ацетилен, газы-заменители, жидкие горючие вещества;

По принципу смешения горючего газа и кислорода - инжекторные и безынжекторные;

По назначению - универсальные и специальные;

По виду резки - для разделительной, поверхностной, кислородно-флюсовой, копьевой.

В настоящее время широкое применение получили универсальные инжекторные резаки, позволяющие резать сталь толщиной от 3 до 300 мм. Принцип их устройства аналогичен принципу устройства сварочной горелки. Режущая часть состоит из дополнительной трубки для подачи режущего кислорода и вентиля для его регулировки. В мундштуке находится два концентрически расположенных отверстия для выхода подогревающего пламени и режущей струи. Газы в мундштук подают и регулируют с помощью соответствующих вентилей.

Специальные сварочные горелки служат для газопламенной обработки металлов (очистки, пайки, сварки термопластов, газопламенной наплавки и т.д.).

Рис. 2. Кислородный резак: р -- режущая часть; n -- подогревающая часть; 1 -- наконечники; 2 -- вентили; 3 -- мундштуки. Рис. 3. Горелка для сварки термопластичных материалов: 1 -- подача воздуха; 2 -- подача пропан-бутана; 3 -- вентили; 4 -- смеситель; 5 -- наконечник.

Номенклатура таких горелок достаточно широка, поэтому в качестве примера остановимся на горелке для сварки термопластичных материалов (рис.3). При помощи таких горелок сваривают винипласт, полиэтилен, органические стекла и другие виды пластмасс толщиной до 25 мм. Теплоносителем в таких горелках является воздух в смеси с продуктами сгорания пропан-бутана. Сварка производится посредством присадочного прутка диаметром 3 -- 5 мм.

Рабочее место газорезчика

Для производства газосварочных работ необходимы баллоны с кислородом и горючими газами, ацетиленовый генератор, редукторы, резиновые шланги (рукава), предохранительные затворы, сварочные горелки, резаки и др.

Рис. 6.6 Переносное газосварочное устройство: 1 -- рукав для пропана; 2 -- рукав для кислорода; 3 -- хомут для закрепления рукава; 4 -- кислородный редуктор типа БКО-50ДМ; 5 -- корзина для укладки оборудования; 6 -- кислородный баллон; 7-- пропановый баллон; 8 -- пропановый редуктор типа БПО-5ДМ; 9 -- газосварочная горелка типа ГЗУ



Рис. 6.7. Передвижное газосварочное устройство: 1 -- редукторы; 2 -- кислородный шланг; 3 -- регулировочные ручки; 4 -- горелка; 5 -- кислородный баллон; 6 -- ацетиленовый баллон; 7 -- тележка; 8 -- накладной ключ; 9 -- ацетиленовый шланг

Редуктор представляет собой аппарат для регулирования и контроля рабочего давления газов. Кислородный редуктор (рис. 6.8) комплектуют двумя манометрами высокого давления с пределом измерений до 25 МПа (250 кгс/см2), ацетиленовый редуктор (рис. 6.9) -- манометрами высокого и низкого давления с пределами измерений соответственно до 3 МПа (30 кгс/см2) и 0,5 МПа (5 кгс/см2). Существуют специальные конструкции редукторов и манометров для пропан-бутановых смесей. Редукторы, манометры и баллоны для определенного газа окрашивают в один и тот же цвет.



Рис. 6.8 Редуктор кислородный

Пользоваться неисправными редукторами запрещается. Редуктор считается неисправным, если неисправны или не прошли ежегодной проверки манометры, на них отсутствует красная черта предельного давления, при полностью вывернутом регулировочном винте газ проходит в камеру рабочего давления (самотек), при прекращении отбора газа рабочее давление в камере повышается более чем на 0,2 МПа (2,25 кгс/см2), не работает предохранительный клапан или неисправна резьба накидной гайки, с помощью которой редуктор подсоединяется к вентилю газового баллона.

Манометры считаются неисправными, если разбиты стекло или корпус, при выключении прибора стрелка не возвращается к упорному штифту или «заскакивает» за него, а погрешность измерений превышает допустимую.

Манометры на редукторах следует прочно закреплять, устанавливая так, чтобы их показания были видны газосварщику.

Редуктор следует осмотреть перед присоединением к вентилю баллона со сжатым или сжиженным газом. Необходимо убедиться в том, что на нем нет следов масел и жиров, а также каких-либо внешних повреждений, манометры исправны и имеют пломбы или клеймо об очередной ежегодной проверке, регулирующий винт вывернут до полного освобождения нажимной пружины; резьба накидной гайки не повреждена, а присоединительные элементы исправны и не загрязнены.

В процессе эксплуатации технический осмотр и испытание кислородных, ацетиленовых и пропан-бутановых редукторов осуществляют не реже одного раза в 3 мес и непосредственно перед эксплуатацией. Кроме того, один раз в неделю проводят проверку резьбы накидной гайки и испытание на герметичность. Результаты технического осмотра и испытаний заносят в специальный журнал.

Рис. 6.9. Ацетиленовый редуктор

Шланги (рукава) из прорезиненной ткани (ГОСТ 18698 - 73) служат для подвода кислорода и горючего газа к горелке или резаку. Шланги должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать давление газа, и гибкими, чтобы не стеснять движений сварщика во время работы. Чаще всего пользуются шлангами внутренним диаметром 9 мм и наружным -- 17,5 мм; для наиболее мощных горелок и резаков применяют шланги внутренним диаметром 16 и 19 мм.

Длина шлангов для газовой сварки и резки не должна превышать 30 м. В монтажных условиях с разрешения главного инженера и инженера по охране труда допускается применение шлангов длиной до 40 м. Короткие шланги неудобны для работы, и пользоваться ими не рекомендуется. В зависимости от условий работы длина шлангов может составлять 9...30 м.

При укладке шлангов не допускается их сплющивание, скручивание и перегибание.

Запрещается пользоваться замасленными шлангами.

Шланги должны применяться в соответствии с их назначением. Недопустимо присоединение к шлангам вилок и тройников для питания нескольких горелок. Использовать кислородные шланги для подачи ацетилена запрещается.

Вопрос 4. Охарактеризовать оборудование для механизации вспомогательных операций при выполнении сварочных работ

В зависимости от способа сварки, свойств свариваемых металлов, вида изделий и других факторов процесс сварки требует выполнения вспомогательных операций. Основными из них являются:

1) подача флюса в зону сварки и последующая его уборка при сварке под флюсом;

2) подвод газа, защищающего дугу и расплавленный металл при газоэлектрической сварке;

3) формирование расплавленного металла при однопроходной сварке стыковых швов с полным проваром и во всех случаях сварки швов на вертикальной плоскости;

4) подача изделия к месту сварки и закрепление его в требуемом положении.

Флюс в зону сварки обычно подается путем естественной ссыпки из сосудов, расположенных выше свариваемого шва. Высота насыпанного слоя регулируется уровнем ссыпной трубки относительно изделия.

При сварке круглых изделий и других изделий, с которых флюс легко ссыпается, приходится применять флюсоудерживающие приспособления (щечки, воронки и др.). Наибольшее распространение получили воронки (см. рис. 163). Принудительная подача флюса (пневматическая или механическая) вследствие своей сложности и малой надежности получила ограниченное распространение.

Во время сварки расплавляется и переходит в шлаковую корку только часть флюса, остальной флюс может быть собран и использован вновь.

В простейших случаях нерасплавленный флюс ссыпается в специальные флюсоприемники, расположенные под изделием, а из них пересыпается в подающее устройство. Более совершенной является уборка флюса при помощи специальных флюсоотсасывающих устройств.

Разрежение во всасывающей части этих устройств создается либо эжекторными системами, работающими от сети сжатого воздуха (рис. 164), либо автономной всасывающей системой с электроприводом (рис. 165).



Рис. 164 Флюсоаппарат эжекторного типа: 1 - всасывающая труба, 2 - нижняя камера, 3 - гpyз, 4 - клапан, 5 - люк, 6 - верхняя камера, 7 - фильтр, воздушный эжектор, 9 - встряхивающее устройство, 10 - кран, 11 - пылеотделитель, 12 - рукоятка



Рис. 165) Флюсоаппарат с автономной всасывающей системой: 1 - труба, 2 - эксгаустер. 3 - электродвигатель. 4 - тяга, 5 - надставка, 6 - фильтр, 7 - крышка, 8 - циклон, 9 - конус, 10 - бункер, 11 - тележка, 12 - патрубок, 13 - заслонка

Флюсоаппараты обоих типов могут быть переносными или расположенными на сварочном станке или сварочной головке. В последних случаях они, как правило, совмещаются с сосудом для запаса подаваемого флюса.

Газ, защищающий дугу и расплавленный металл, подается от баллонов или от централизованной сети по шлангам к мундштуку сварочного аппарата.

На мундштуке установлено сопло, направляющее газ спокойным потоком к месту сварки.

Обычно сопло расположено концентрично вокруг электрода, а равномерность потока достигается либо за счет направления выходных отверстий для газа, либо специальными сетчатыми прокладками. Сопло, подвергающееся значительному нагреву, должно охлаждаться водой. При небольших сварочных токах сопло может быть изготовлено из термостойкой керамики. Такие сопла обычно делаются у мундштуков для сварки неплавящимся (вольфрамовым, угольным и др.) электродом.

Для формирования расплавленного металла применяют медные, охлаждаемые водой подвижные ползуны и неподвижные подкладки.

Подкладки применяют при однопроходной сварке стыковых швов с полным проваром. Они устанавливаются с нижней стороны шва и представляют собой длинные (по длине шва) медные пластины с трубками для охлаждающей воды. Прижим подкладок выполняется специальными устройствами, входящими в состав сварочного станка, или скобками, временно прихватываемыми к изделию.

Формирование металла шва при электрошлаковой или дуговой сварке вертикальных швов выполняется скользящими медными охлаждаемыми водой ползунами.

Ползуны (рис. 166) шарнирно закрепляются на сварочном аппарате и прижимаются к изделию при помощи мощной пружины. Обратная сторона шва может формироваться либо неподвижными подкладками (аналогичными описанным выше), либо такими же скользящими ползунами, как и наружная сторона. В последнем случае связь между аппаратом и обратным ползуном осуществляется при помощи тяги (ножа), проходящей через зазор между свариваемыми кромками.



Рис. 166 Формирующий ползун автомата электрошлаковой сварки

Скользящие формирующие ползуны нашли применение и при однопроходной сварке стыковых швов в нижнем положении. Сварка в этом случае может быть выполнена на самых примитивных стеллажах, однако к сборке предъявляются повышенные требования.

Способ подачи изделий к месту сварки и закрепление их в требуемом положении зависят от размеров изделия и характера производства. В единичном производстве эти операции выполняют вручную или при помощи цеховых транспортных средств. В серийном и массовом производстве сварка производится на специализированных сварочных станках и установках, снабженных устройствами для подачи изделий, их уборки после сварки и т. д.

Вопрос 5. Изложить способы правки сварных конструкций. Дать характеристики каждого способа и целесообразность его применения

В том случае, когда величина деформаций выходит за пределы допустимой, необходимо выправлять элементы или изделия механическим, термическим или термомеханичееким способом.

Для механической правки применяют домкраты, винтовые прессы, молоты и другие устройства, создающие ударную или статическую нагрузку, которая прилагается со стороны наибольшего выгиба изделия (рис. 8). Данный способ правки довольно трудоемкий. Неправильное его выполнение может привести к образованию трещин и разрывов в сварных швах, а иногда и в основном металле.

Деформированные изделия из тонколистового металла выправляют прокатыванием их между валками (рис. 9), предварительно установив накладки на сварные швы. В процессе прокатки сварной шов растягивается, в нем возникают пластические деформации снимающие напряжения и вызванные ими коробления.

Для выправления деформированных изделий из толстолистовой стали применяют послойную проковку сварных швов.

Термическая правка заключается в нагреве небольших участков металла деформированной конструкции при помощи сварочных горелок. Нагрев ведут до перехода металла на выпуклой стороне деформированного изделия в пластическое состояние. В процессе охлаждения нагретых участков возникают напряжения, выправляющие изделия.

При правке сварной тавровой балки выпуклую ее часть нагревают полосами шириной 20--30 мм, сходящимися под углом примерно 30° (рис. 10, а). Таким же образом для выправления швеллерной балки нагревают обе полки и, кроме того, полосами шириной около 30--40 мм -- ее стенку (рис. 10, б). При общем выпучивании рамы, сваренной из швеллеров, полосы нагрева располагают в середине пролетов так, как показано на рис. 10, в.

Рис. 8 Схема исправления сварной тавровой балки путем приложения статической нагрузки

Рис. 9 Схема исправления деформированных изделий из тонколистового металла а - листы после сварки до прокатки, б - схема процесса прокатки, 1 - сварной шов, 2 - накладка, 3 - прокатные валки



Рис. 10 Расположение участков нагрева при термической правке а - тавровой балки, б - балки швеллерного сечения, в - рамы из швеллеров

Рис. 11 Термомеханическая правка сварного фундамента с применением домкрата (цифрами показана последовательность мест нагрева) 1 - опоры, 2 - места нагрева, 3 - домкрат

Температура нагрева поверхности стальных изделий составляет в °С:

При толщине металла до 6 мм: 300-500

То же, 7-12 мм: 500-650

13-20: 650-800Б

свыше 20: 800-850

Термомеханическая правка сочетает местный нагрев с приложением статической нагрузки, изгибающей деформированный элемент (в нужном направлении. Данный способ применяется для исправления сравнительно жестких узлов (рис. 11).

Все способы правки следует вести в приспособлениях, позволяющих контролировать размеры выпрямляемых элементов и их прогибы.

В большинстве случаев дефекты сварки, а также деформации сварных конструкций можно исправить описанными выше способами. В противном случае изделие бракуют и составляют акт по форме, принятой в данной организации.



Список литературы

1. Контроль качества сварных соединений. Щебеко Л.П., Яковлев А.П. М.-1972

2. Э.С. Каракозов, Р.И., Мустафаев "Справочник молодого электросварщика". -М. 1992

3. Виноградов В.С. Оборудование технология дуговой автоматической и механизированной сварки. - М.: Высшая школа, 2000.

4. Жизняков С.Н., Мельник В.И. Сварка и резка в строительстве. - М.: Стройиздат, 1995.

5. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением. Под ред. акад. Б.Е. Патона. М., Машиностроение, 1974.

Размещено на Allbest.ru

...