Презентация к учебному занятию на тему: «Виды сварочных участков. Организация рабочего места сварщика»

Технологический процесс сварки

Технологический процесс сварки : принципы проектирования
Проектирование технологического процесса сварки представляет собой сложную оптимизационную задачу, основанную на использовании расчетных аналитических методов проектирования. Оптимальный вариант технологического процесса изготовления сложной сварной конструкции выбирается из нескольких расчетных вариантов технологии. В зависимости от основного назначения различают перспективные и рабочие технологические процессы.

Техническое оснащение сварочных участков

Рабочее место газосварщика в ЦРМ хозяйства оснащается: однопостовым ацетиленовым генератором типа АСП-1,25 (производительность 1,25 м3/ч ацетилен), столом сварочным, оборудованным приточно-вытяжной вентиляцией.

Рабочее место электросварщика в ЦРМ хозяйства оснащается источниками питания электрической дуги постоянным и переменным током:

— трансформатором сварочным типа ТД-306;

— выпрямителем типа ВДУ-306;

— столом сварщика, оборудованным приточно-вытяжной вентиляцией.

Для ручной электросварки и наплавки на ремонтных предприятиях райагропромтехника применяются трансформаторы ТС-300; ТС-500; сварочные преобразователи ПСО-300; ПСО-500 и др. источники.

Для сварки и наплавки в среде углекислого газа применяются полуавтоматы: А-547У, А-825М, ПДГ-301. Источниками питания являются: выпрямители ВСГ-ЗА; ВС-300, преобразователи АНД 1000/500; АВД-1500/750.

При наплавке под флюсом используются полуавтоматы ПШ-5-1; ПШ-54, А-580М.

При сварке алюминиевых деталей применяются установки УДГ-301 и УДГ-501.

7.3 Особенности технологии сварки и наплавки тонколистовых материалов деталей из чугуна, алюминиевых сплавов и легированных сталей

Для сварки деталей из малоуглеродистых сталей применяют электроды следующих марок УОНИ-13/50, УОНИ-13/55, ОЗС-12. Они относятся к электродам типа Э50, Э55. Сварку ведут на постоянном токе обратной полярности.

Легированные стали сваривают электродами ЦУ-Г, К70 и др. Они относятся к типам Э60; Э70.

При наплавке изношенных деталей из среднеуглеродистых легированных сталей используют специальные электроды марок ОЗН-250; ОЗН-300 и др.

Условное обозначение электродов для сварки конструкционных сталей состоит из типа электрода и его марки, диаметра покрытия, типа покрытия.

Например, электрод

Э46А-УОНИ13/45-3,0-УД2

Е432(5)-Б10

где Э46А — электрод сварочный;

46 — [σр] кг с/мм2 (460 МПа);

А — гарантируется получение повышенных пластических свойств металла шва;

УОНИ13/45 — марка;

3,0 — диаметр стержня, мм (металлического);

У — электрод для сварки углеродистых сталей;

Д2 — вторая группа толстого покрытия;

Е432(5) — характеристика металла шва (43 — временное сопротивление разрыва, не менее 430 МПа);

2 — относительное удлинение, не менее 22%;

(5) — ударная вязкость не менее 345 кДж/м2 при температуре — 40 °С;

Б — основное покрытие (в качестве основы применяется фтористый кальций и карбонат кальция (мрамор и мел);

1 — для сварки во всех пространственных положениях;

0 — на постоянном токе обратной полярности.

Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины восстанавливаемой детали. При сварке деталей толщиной до 4 мм его диаметр принимают равным толщине стенки детали.

Сварочный ток выбирается в зависимости от типа и диаметра электрода, исходя из допустимой плотности тока.

Для наиболее употребляемых электродов диаметром 2; 3; 4; 5 мм рекомендуется ток рассчитывать по формуле J

=
kD
, где
k
— эмпирический коэффициент, зависящий от типа и диаметра электрода (для электрода с меловой обмазкой к = 30–50, а для качественных 35–60);
d
— диаметр электрода, мм.

Большинство корпусных, базовых и других деталей сельскохозяйственной техники изготавливают из серого чугуна СЧ-18. Наиболее распространенным способом устранения таких дефектов как трещины, пробоины и отколы является сварка.

Чугунные детали в основном имеют сложную форму. Структура их в различных местах неодинакова. Различные участки корпусных деталей обладают различной свариваемостью. Хорошо свариваются чугуны с мелкозернистой перлитной структурой, особенно плохо свариваются ферритные чугуны с большим выделением графита. При сварке чугуна могут появиться: трещины, отбеливание.

Причиной образования трещин являются следующие факторы: чугуны имеют небольшой предел прочности на растяжение, они хрупки; у чугунов отсутствует площадка текучести. При охлаждении после сварки могут появиться в сварном шве и околошовной зоне трещины.

Применение сварки сопровождается нагревом изделия. В результате быстрого последующего охлаждения происходит отбел чугуна (образование Fe3С). Отбеленный чугун плохо поддается механической обработке.

Чугуны в расплавленном состоянии обладают высокой жидкотекучестью. Это затрудняет накладывание сварных швов на поверхностях даже с небольшим уклоном от горизонтального положения.

Чугун можно сваривать дуговой сваркой металлическим или угольным электродом, газовой или термитной сваркой, заливкой жидким металлом, порошковой проволокой, аргонодуговой сваркой и др.

Выбор способа сварки зависит от требований к соединению. Учитываются: необходимость механической обработки; требования к плотности шва; нагрузки, при которых должны работать детали.

Устранение трещин, пробоин и отколов в чугунных деталях может осуществляться «холодной», «горячей» и «полугорячей» сваркой. Наиболее часто применяют «холодную» и «горячую» сварку.

Холодная сварка выполняется без предварительного подогрева детали. Допускается местный (локальный) подогрев с целью предупреждения появления сварочных напряжений.

Последовательность операций, рекомендуемых проводить при сварке чугунных деталей, характеризуется следующим примером:

— обнаружение границ повреждения;

— засверливают трещину по ее концам сверлом диаметром 3–4 мм;

— при толщине стенки более 10 мм производят разделку трещины;

— производят разбивку трещины на участки длинной 25–50 мм;

— составляют последовательность нанесения сварных валиков по участкам;

— производят заварку трещины по концам;

— проковывают сварные валики и охлаждают до 50–60 °С.

Рекомендуется осуществлять сварку электродами малых диаметров (до 3-х мм), при токе 90–120 А, короткими валиками (25–50 мм), проковкой валиков и поочередным охлаждением до 50–60 °С.

Ускорению графитизации способствуют элементы С, Si; Al, Ti; Ni и Сu.

Следует избегать содержания в электродном материале W, Сг, V, Мо как карбидообразующих элементов.

На практике широкое применение получили специальные приемы сварки (так называемый метод «отжигающих валиков»), либо специальные сварочные материалы (например, самозащитная проволока ПАНЧ-11, созданная ИЭС им. Е.О. Патона). Прогрессивными методами «холодной» сварки чугуна также являются:

— полуавтоматическая газоэлектрическая сварка проволокой МНЖКТ-5-1-02-02 марки А, диаметром 1,0–1,2 мм в среде аргона. Ток постоянный, (80–120 А) расход аргона равняется 6–9 л/мин. Шов проковывают;

— сварку электродами ЦЧ-4 (из стали Св-08 или Св-08А);

— сварку электродами ЦЧ-ЗА (из стали Св-08Н50);

— сварку электродами МНЧ-1 из монель-металла (63%Ni + 37% Cu);

— сварку электродами 03Ч-1 (из медной проволоки);

— полуавтоматическую сварку проволокой Св-08Г2С диаметром 1,0–1,2 мм в среде СО2 «Горячая» сварка чугунных деталей сопровождается нагревом детали до 650–680 °С. При этом способе сварки обеспечивается графитизация и получение серого чугуна. Сваривают детали электродуговой или газовой сваркой.

В качестве присадочного сплава применяют прутки марки А диаметром

6–15 мм (С — 3–3,6%; Si — 3–3,5%; Mn — 0,3%; Сг — 0,06%; Ni — 0,3%). При сварке применяют специальный флюс ФСЧ-1, либо техническую буру (Na2 B4 О7).

В процессе сварки деталь охлаждается со скоростью не более 4 °С/с в течение 1,5–2 часов.

Процесс «горячей» сварки трудоемкий, тяжелые условия труда, дорогой, малопроизводительный, энергоемкий. При этом виде сварки имеет место значительное коробление детали.

«Полугорячая» сварка выполняется при температуре предварительного подогрева детали до 300–400 °С ацетилено-кислородным пламенем. Используют-

ся прутки марки Б (С — 3–3,6%, Si — 3,6–4,8%, Мn — 0,5–0,8%, Сг — 0,05%).

В качестве флюса используют ФСЧ-2.

Особенности сварки алюминия и его сплавов:

— очень плохая сплавляем ость металла из-за образования на его поверхности тугоплавкой оксидной пленки Аl 2O 3;

— при нагреве до 400–450 °С алюминий очень сильно теряет свою прочность и деталь может разрушаться от легкого удара или под действием собственной массы;

— металл не имеет пластического состояния и при нагреве сразу переходит из твердого в жидкое состояние;

— из-за высокого коэффициента линейного расширения и теплопроводности в металле детали появляются большие остаточные деформации. Детали из алюминия и его сплавов в ЦРМ хозяйств сваривают дуговым или газовым способом. Дуговую сварку выполняют специальными или угольными электродами. Используют электроды ОЗ А-1; ОЗА-2. Электроды ОЗА применяют для сварки чистого алюминия. Электроды ОЗА-2 применяют для сварки сплавов АМц АМг и АЛ -9.

Сварку угольными электродами ведут на постоянным токе прямой полярности. Применяют флюс АФ-4А. Детали толщиной до 2 мм сваривают без присадки и без разделки кромок. Детали толщиной более 2 мм сваривают с разделкой кромок с зазором 0,5–0,7 толщины стенки.

Сварку электродами ОЗА-1, ОЗА-2 ведут короткой дугой при обратной полярности. Ток составляет примерно 40А на 1 мм диаметра прутка. Напряжение холостого хода должно составлять 60–70 В.

Контрольные вопросы

1. Какие технологические операции выполняются на рабочем месте сварщика?

2. Какова последовательность назначения параметров режима сварки?

3. Что является причиной образования трещин и отбеливания чугуна при его сварке?

4. Приведите последовательность операций «холодной» сварки чугуна.

5. Перечислите методы «холодной» сварки чугуна.

6. Какие свойства алюминия и его сплавов затрудняют процесс сварки изготовленных из них деталей?

Тема 8 Технология текущего ремонта дизельной топливной аппаратуры

План:

8.1 Ремонт топливного насоса высокого давления (ТНВД).

8.2 Технология текущего ремонта форсунок.

8.3 Устранение неисправностей топливоподкачивающего насоса.

8.4 Ремонт топливопроводов высокого давления.

Ремонт топливного насоса высокого давления (ТНВД)

Основными признаками неисправности топливного насоса являются:

· затрудненный запуск дизеля;

· работа дизеля с перебоями;

· дымной выпуск отработавших газов (черный дым).

Эти неисправности вызываются следующими причинами:

Ø износом плунжерных пар;

Ø износом пар нагнетательный клапан–гнездо клапана;

Ø разрегулировка насоса и регулятора.

В зависимости от технического состояния насосы подвергаются капитальному или текущему ремонту.

Текущий ремонт топливного насоса заключается в проведении следующих работ:

· замене пар нагнетательный клапан — клапанное гнездо;

· замене плунжерных пар;

· замене или ремонте перепускного клапана;

· контрольно-регулировочных испытаниях насоса.

Критериями, определяющими необходимость проведения капитального ремонта топливного насоса, являются:

– повреждения корпуса топливного насоса, требующие его замены или ремонта с демонтажем или полной разборкой;

– предельный износ или другие повреждения сочленений регулятора, требующие его замены или ремонта с демонтажем (кроме замены подшипников);

– предельный износ или другие повреждения кулачкового вала топливного насоса, требующие его замены или ремонта с демонтажем.

При достижении предельного значения хотя бы по одному из параметров топливный насос подлежит ремонту на специализированном предприятии.

Объем и содержание ремонтных работ по текущему ремонту определяется по результатам диагностирования.

Первоначально определяется работоспособность насоса без демонтажа его с двигателя. Контроль производится по двум показателям:

– давлению, развиваемому плунжерной парой на пусковых оборотах коленчатого вала двигателя (200–300 мин–1);

– герметичность пары нагнетательный клапан–клапанное гнездо.

Давление, развиваемое плунжерной парой, определяется максиметром, подключенным к штуцеру секции насоса при прокручивании коленчатого вала дизеля стартером (пусковым двигателем) и выключенной подаче топлива. Давление должно быть не менее 30 МПа.

Герметичность пары клапанное гнездо — нагнетательный клапан определяют по времени падения давления от 15 до 10 МПа по окончании прокручивания коленчатого вала по тому же прибору.

В случае несоответствия техническим требованиям хотя бы одного показателя, насос демонтируют с двигателя и проводят окончательную техническую экспертизу.

При этом контролируется:

· осевой и угловой люфт рейки;

· осевой люфт кулачкового вала;

· герметичность пары нагнетательный клапан–седло;

· давление открытия перепускного клапана;

· техническое состояние плунжерной пары.

Осевой и угловой люфт рейки, контролируется с помощью специальных приспособлений входящих в состав комплектов ОР-15727, ПИМ-1878. Если люфт кулачкового вала не соответствует техническим требованиям, его регулируют.

При невозможности обеспечить регулировкой требуемый осевой люфт вала, а также при несоответствии техническим требованиям люфтов рейки насос подлежит ремонту.

Проверку герметичности пары нагнетательный клапан–гнездо проводят опрессовкой их дизельным топливом на контрольно-испытательном стенде.

При этом выворачивается перепускной клапан и заглушивается отверстие, рейка насоса устанавливается в положение соответствующее выключенной подаче.

В головке насоса создается избыточное давление 0,07–0,12 МПа. Протекание топлива из штуцеров насоса не допускается.

Проверку давления открытия перепускного клапана проводят, включив стендовый насос и определив давление начала вытекания топлива из сливного отверстия клапана.

Проверку технического состояния плунжерных пар проводят на стенде по производительности насоса на пусковых оборотах.

Регулировку перепускного клапана проводят уменьшением толщины пакета шайб под пробкой клапана, установкой шайб под пружину.

Регулировку люфта кулачкового вала осуществляют изменением толщины пакета регулировочных прокладок под крышкой переднего подшипника. Допускается замена подшипников кулачкового вала.

При замене пары нагнетательный клапан–гнездо предварительно определяется ее техническое состояния на приборе КИ-1086.

Контроль производится на герметичность по двум параметрам: по разгрузочному пояску и запирающему конусу (суммарной герметичности) по времени падения избыточного давления.

Испытания проводятся путем нагнетания дизельного топлива вязкостью 3,5 с Ст (зимнее топливо) ручным насосом прибора.

При замене плунжерных пар предварительно проводится их комплектование в группы по гидравлической плотности на приборе КИ-759.

Рабочей жидкостью служит смесь из масла М10Г2 (2 массовые части) и летнее дизельное топливо (1 массовая часть). Плунжерные пары комплектуются в группы с разностью показаний 5 с.

При сборке топливного насоса момент затяжки штуцера должен быть 60–70 Н·м.

Обкатка топливного насоса.

Топливный насос обкатывается, если при его ремонте заменялись плунжерные пары, клапан с клапанным гнездом, подкачивающий насос.

Перед обкаткой в корпус насоса и регулятора заливается свежее масло.

Обкатка состоит из двух этапов.

Первый этап

. Насос обкатывается в течение 15 мин при частоте вращения кулачкового вала насоса 500 мин–1 и полной подаче топлива с форсунками без распылителей (на пролив).

Второй этап

. Насос обкатывается первоначально в течении 30 мин при номинальной частоте вращения с форсунками, отрегулированными на давление начала впрыскивания на дизельном топливе вязкостью 4,5–6,2 сСт, а затем в течение 30 мин при переменном положении рычага управления подачей топлива от положения максимального скоростного режима до положения минимального скоростного режима. По 5 мин при положении рычага насоса на каждом из 6-ти частей секторов равномерно разбивается дуга перемещения рычага. Протекание топлива и масла через уплотнения насоса, регулятора и топливоподкачивающего насоса не допускается

В процессе обкатки не должно быть заеданий, посторонних стуков и шумов в механизмах насоса, регулятора и муфты опережения впрыскивания, а также местного нагрева деталей насоса свыше 80 °С.

Обнаруженные в процессе обкатки дефекты устраняются.

По окончании обкатки сливается масло из полостей ТНВД и регулятора, проверяется плавность перемещения рейки при проворачивании кулачкового вала насоса (заедание рейки и связанных с ней деталей не допускается), легкость перемещения рычага регулятора (заедание не допускается).

Регулировка топливного насоса.

Перед регулировкой в корпус насоса и регулятора заливается свежее масло.

Регулировка проводится на контрольно-испытательном стенде в следующей последовательности:

— контролируется величина пусковой подачи топлива по секциям;

— определяется и, при необходимости, регулируется угол начала подачи топлива;

— регулируется количество и равномерность подачи топлива по штуцерам топливного насоса на номинальном режиме;

— контролируется подача топлива секциями топливного насоса на оборотах холостого хода;

— контролируется частота вращения кулачкового вала, соответствующая полному выключению подачи топлива;

— определяется величина подачи топлива при частоте вращения, соответствующей максимальному крутящему моменту двигателя.

Для контрольно-регулировочных испытаний используется эталонный стендовый комплект форсунок с топливопроводами высокого давления.

Неравномерность подачи топлива по штуцерам насоса определяется по формуле:

где — максимальная и минимальная подача топлива по штуцерам насоса, мм 3/цикл.

технологический процесс сварки

включает в себя :

• последовательность технологических операций;
• разбивку конструкции на отдельные технологические узлы или элементы;
• эскизную проработку специальных приспособлений и оснастки;
• расчеты режнмов основных сварочных процессов, расчеты ожидаемых сварочных напряжений и деформаций;
• сравнительную оценку разработанныхвариантов технологии.

После окончательного утверждения технического проекта и прииятого варианта технологии выполняют рабочее проектирование конструкции (составление конструкторской документации) и разработку рабочей технологии (составление технологической документации).

Рабочий технологический процесс сварки включает в себя :

• уточнения и изменения принципиального технологического процесса, связанные с изменением конструкции на этапе рабочего проектирования;
• разработку технологических карт, в которых указывают все параметры режима сварки, примеияемые сварочные материалы иоборудование;
• краткие описания технологических приемов выполнения отдельных сварочных операций;
• требования к прочности и качеству сварных конструкций на отдельных этапах их изготовления;
• указания методов проверки точности и контроля качества соединений, узлов и готовой конструкции.

В зависимости от количества изделий, охватываемых процессом, установлено два вида технологического процесса : типовой и единичный. Правила разработки рабочих технологических процессов предусматривают обязательное использование типовых технологических процессов и стандартов на технологические операции.

В зависимости от степени детализации каждый технологический процесс сварки может быть маршрутным, операционным или операционно-маршругным. Типовые технологические процессы разрабатывают на основе анализа многих действующих и возможных технологических процессов для типовых представителей групп изделий. Технологическая операция является частью технологического процесса, выполияемой на одном рабочем месте.

Технологический процесс сварки : разработка типового техпроцесса сварки

К основным этапам разработки типового технологического процесса относятся:

1) классификация объектов производства — выбирают группы объектов, имеющих общие конструктивно-технологические характеристики, и типовых представителей групп;

2) количественная оценка групп объектов — оценка типа производства (единичное, серийное или массовое);

З) анализ конструкций типовых объектов по чертежам, техническим условиям (ТУ), программам выпуска и типу производства разрабатывают основные маршруты изготовления конструкций, включая заготовительные процессы;

4) выбор заготовки и способов ее изготовления с технико-экономической оценкой оценивают точностные характеристики способов изготовления и качества поверхности, выбирают метод обработки;

5) выбор технологических баз;

6) выбор вида производства (сварка, литье, обработка давлением, механическая обработка);

7) составление технологического маршрута обработки — определяют последовательность операций и выбирают группы оборудования по операциям;

разработка технологических операций, включающая в себя:

• рациональное построение операций;
• выбор структуры операций;
• рациональную последовательность переходов в операции;
• выбор оборудования, обеспечивающего оптимальную производительность и требуемое качество;
• расчет загрузки технологического оборудования;
• выбор конструкции технологической оснастки;
• определение принадлежности выбранной конструкции к стандартным системам оснастки;
• установление исходных данных, необходимых для расчетов, и расчет припуска на обработку и межоперационных припусков;
• установление исходных данных для расчета оптимальных режимов обработки и их расчеты;
• установление исходных данных для расчета норм времени и их расчет;
• определение разряда работ и профессии исполнителей;

9) расчет точности, производительности и экономической эффективности вариантов типовых технологических процессов с выбором оптимального варианта;

1О) оформление документации на типовой технологический процесс сварки, согласование ее с заинтересованными службами и утверждение.

На предприятии должны быть компьютерные информационно-поисковые системы для поиска ранее разработанных аналогичных технологических процессов и отдельных технологических операций.

Всю информацию вводят в компьютер в кодированном виде. При разработке технологического процесса анализируют технологичность сварных изделий и конструкций. Количественная оценка технологичности основывается на системе показателей, включающей в себя:

• базовые показатели технологичности, устанавливаемые в техническом задании на проектирование изделия;
• показатели технологичности, достигнутые при разработке конструкции;
• уровень технологичности (отношение достигнутых показателей к базовым).

Основными показателями технологичности являются трудоемкость и технологическая себестоимость изготовления изделия.

Факторы, влияющие на выбор показателей: требования к изделию, вид изделия, объем выпуска, наличие информации, необходимой для определения показателей.

Требования к изделию определяют, каким видом технологичности должна обладать конструкция: производственным, эксплуатационным или и тем и другим, что, в свою очередь, определяет группу показателей технологичности.

В зависимости от вида изделия (сборочная единица, комплекс, комплект или деталь) из групп выбирают те показатели, которые могут характеризовать технологичность данного вида изделия.

Знание объема выпуска позволяет выбирать показатели, характеризующие расходы или затраты и имеющие наибольшую значимость при данном объеме выпуска.

ППР на сварку металлоконструкций и технологических трубопроводов

Основной задачей ППСР на сварку металлоконструкций и технологических трубопроводов является организация грамотного сварочного процесса. Проект указывает на сроки исполнения, согласовывая их с календарным планом. Все сварочные процессы должны вестись в строгом соответствии с нормативными документами, в том числе ГОСТ, в которых указаны требования к швам устраиваемых конструкций и режимам выполнения технологических операций.
Режимы для сварки трубопроводов зависит от таких параметров, как:

• назначение трубопроводов;
• физико-химические свойства металлов свариваемых труб;
• выбор оборудования, способов стыковки и наложения швов;
• проектные и конструктивные особенности трубопроводов

Среди особенностей устройства сварных соединений в металлоконструкциях можно выделить то, какими способами будут доставлять сотрудников строительной организации в зону производства работ. Для доставки рабочих в труднодоступные зоны, как правило, используют различные строительные подъемники с люльками.

Организация труда на сварочном участке

Сварочные работы предназначены для ликвидации трещин, разрывов, поломок, а так же прикрепления кронштейнов, уголков и т. п. В АТП применяют электродуговую и газовую сварку. Работы газовой сварки обычно подразделяют на сварку деталей из толстолистовой стали и сварку тонколистовой стали кузовов, а так же тонкостенных деталей. Электросваркой ремонтируют массивные детали (раму).

Подготовка металла (деталей) к сварке.

Металл, идущий на изготовление сварных конструкций, предварительно очищают и выправляют.

Очистка должна производиться до сборки узла. В месте сварки кромки тщательно очищают от ржавчины, масла, влаги, окалины, загрязнений, наличие которых приводит к образованию пор и других дефектов. Особенно следует обратить внимание на зачистку в зазоре между кромками. Если в зазор уже собранного узла попали загрязнения, его следует тщательно продуть сжатым воздухом или прожечь пламенем горелки.

Очистка производится ручными и механическими проволочными щетками, пламенем многофакельной горелки, абразивными кругами, травлением в растворах кислот и щелочей, промывкой растворителями.

Перед сваркой кромки деталей, если это предусмотрено чертежами, подвергают обрезке, скосу и очистке.

Для обеспечения качественного провара и формирования сварного шва выполняют подготовку кромок под сварку Элементами геометрической формы подготовки кромок под сварку являются: угол разделки кромок , угол скоса одной кромки , зазор между стыкуемыми кромками и притупление. Существующие способы ручной дуговой сварки позволяют сваривать без разделки кромок металл ограниченной толщины — до 6 мм. Поэтому при сварке металла большой толщины необходимо разделывать кромки для доступа сварочной дуги вглубь соединения и полного проплавления кромок на всю толщину.

Сборка деталей под сварку

Более 30 % общей трудоёмкости изготовления сварных деталей и узлов составляют затраты труда на сборку деталей под сварку.

Сборка деталей под сварку выполняется с целью установления взаимного пространственного положения элементов сварных конструкций. Для уменьшения времени сборки, а также повышения её точности применяют различные приспособления: установочные детали, прижимные механизмы, стенды, кондуктор и др.

Сборку деталей под сварку выполняют несколькими способами. Наиболее рационален метод секционной сборки, предусматривающий сборку и сварку отдельных узлов, из которых состоит конструкция, а затем сборку и сварку всей конструкции.

При изготовлении сварных конструкций широко используют так называемый метод общей сборки сварной конструкции. Он заключается в том, что вначале всю конструкцию собирают из отдельных заготовленных элементов, а затем её сваривают. Если это не удается, то детали последовательно присоединяют к уже сваренной конструкции.

Что такое сварочный пост

Сварочный пост, по сути, представляет собой импровизированный кабинет сварщика. Да здесь нет удобных кресел, столов и кувшинов с водой, но есть все необходимое для выполнения комплекса сварочных работ. Другими словами, сварочный пост – это рабочее пространство, где сварщику комфортно и безопасно работать, а под рукой у него всегда есть расходные материалы и прочий необходимый инвентарь.

Сварочный пост должен быть обустроен с соблюдением всех требований безопасности и охраны труда. Это обязательное условие, позволяющее сохранить специалистам здоровье и получить от них максимальную отдачу. Особое внимание при обустройстве поста уделяется пожарной безопасности. Но чтобы добиться всех необходимых условий, следует изучить специфику разных сварных постов.

В зависимости от применяемого оборудования сварочные посты могут быть:

• Газосварочными. Основной отличительный принцип заключается в том, что для расплавления металлических заготовок используется энергия, получаемая в результате горения газа в специальной горелке. В силу специфики газосварки для организации рабочего кабинета важно обустроить хорошую систему вентиляции. Поверхность рабочего стола и пространства вокруг него должна быть выполнена из негорючих материалов.
• Электросварочным. Работать с электрической сваркой не менее опасна, чем с газовой. Помимо хорошей вентиляции необходима и эффективная защита сотрудника от поражения электрическим током.

В любом случае, какой бы метод сваривания или резки металла не использовался в закрытом рабочем пространстве очень важно внимательно отнестись к обустройству системы вентилирования. Помимо вытяжки также устанавливаются приточные системы для естественной или принудительной подачи свежего воздуха.

В зависимости от потребностей сварочные посты могут быть:

• Стационарными. Представляет собой ограниченное пространство в помещении, оборудованное специально для сварки металлов. Часто комплектуются поворотными столами для удобства.
• Передвижными. Являются передвижными конструкциями, которые один человек может перенести или передвинуть в пределах рабочей площадки. Оптимальный вариант в случаях, когда требуется сваривание конструкций большого размера. Могут находиться в закрытых помещениях (цех, производственный участок, судостроительный ДОК и т.п.) или на открытой площадке (строительство, создание крупногабаритных нестандартных конструкций и т.д.).

Стационарный сварочный пост наилучшим образом подходит для соединения металлических заготовок небольшого и среднего размера. А вот для работы с крупногабаритными конструкциями это не лучший вариант. Специальную кабину, которая служит «стенами» такого участка изготавливают из оцинкованных металлических листов. Они характеризуются высокой устойчивостью к высоким температурам, а также ИФ-излучению.

Явным преимуществом мобильного сварочного поста является тот факт, что нет надобности создавать какие-либо специальные условия для работы. При необходимости защитой от осадков служит навес, а от ветра – боковые жесткие ширмы. Если условия позволяют, то сваривание деталей выполняется без защиты от непогоды.

Инструменты и дополнительная оснастка содержится в ящиках инструментальной тумбы, а искусственное освещение (если таковое требуется) обеспечивается локально. В передвижных постах, как и в стационарных, следует позаботиться о заземлении оборудования, которое подключается к сети энергоснабжения.

Организация работы сварочного цеха

Любой сварочный цех – объект непростой. Чтобы его организовать, придется провести согласования с пожарной охраной и санэпидстанцией, потому что в первую очередь здесь будет присутствовать энергия в чистом открытом виде, а это электричество или огонь от газовой горелки.

Во вторую очередь, все по тем же причинам, здесь будут сложные условия работы. Поэтому очень важно изучить правила организации цеха, строго соблюдать их в процессе всего срока эксплуатации сварочного участка.

С чего начать

Главенствующее значение имеет проектирование сварочных цехов. В чем оно заключается? Здесь несколько позиций, которые будут определять технологический процесс, касающийся сварочных работ, а также сборки узлов и деталей.
В первую очередь надо разобраться с комплектацией. Понятно, что основное оборудование для сварочного цеха – сварочные аппараты (газовые, электрические). Их стоимость определяется объемами проводимых работ.

Если объемы большие, то лучше приобретать профессиональные приборы. Если сварочный цех небольшой, то можно обойтись бытовыми аналогами. Цех для сварки должен быть разноплановым, чтобы собрать как можно больше работы, поэтому стоит подумать о приобретении контактной сварки.

Нельзя забывать о простых на первый взгляд приспособлениях, которые в сварочном цеху будут занимать определенное место. К примеру, верстак или стол для сварки.

Он должен быть правильно организован не только в плане удобства проведения сварочных операций, но и в плане быстрого доступа к дополнительным инструментам, расходным материалам. Тем более, рабочее место сварщика – единый комплекс приспособлений, которыми ежедневно пользуются.

Сварочная разводка

Как правило, сварочное производство развивается постепенно. Начинается с одного или нескольких сварочных постов, состоящих из сварочного аппарата и одного баллона с газом под давлением. Через некоторое время количество таких сварочных постов может увеличиться, что начинает вызывать определенные проблемы.

Решением этих проблем является сварочная разводка на предприятии. Она представляет собой централизованную подачу газа для сварочных работ. Баллоны отменяются, их заменяет трубопровод, по которому течет газ для сварки. Он имеет ответвления на каждый сварочный пост. Это дает большие преимущества:

• отпадает необходимость в постоянной проверке наполненности каждого баллона в отдельности благодаря автоматическому переключению;
• наличие ротаметров на каждом посту дает возможность регулировать поток газа;
• благодаря выносу тары с газом за пределы зоны, где происходят сварочные работы, увеличивается их безопасность;
• при установке газового смесителя появляется возможность регулировать состав в смеси газов;
• отпадает необходимость возвращать не до конца израсходованные баллоны, когда в них отпадает необходимость;
• решается вопрос о заказе новых баллонов, их подсоединении и хранении.

Имеется ограничение — давление сжиженного газа не должно превышать 150 кПа. Иначе появляется необходимость в установке сетевого редуктора, который снижает давление газа при подаче его на сварочный пост.

Расположение оборудования и приспособлений

Схема расположения оборудования строго регламентирована нормами и правилами техники безопасности в сварных цехах. Планировка определяет безопасность, удобство передвижения персонала, перемещения деталей, узлов и готовой продукции. Есть несколько рекомендация по обустройству:

• если в цеху используется для электросварки трансформатор, то его надо устанавливать в 5-7 м от верстака и в полуметре от стены (минимум). Бытовой инвертор может быть установлен на поверхности стола;
• если сварка производится газом, тогда баллоны с кислородом и ацетиленом расставляются вдали друг от друга на расстояние не менее 5 м. То же самое касается и пропанового оборудования. Это же расстояние выдерживают между местом сварки и баллонами;
• газовые шланги, электрические кабели укладывают в стороне от проходов, чтобы по ним не ходили. Это в первую очередь требование техники безопасности, во вторую способ сохранения имущества;
• между оборудованием, столами, шкафами и другими громоздкими предметами оставляется расстояние 1 м для удобства перемещения людей, перевозки деталей на тележках.

Оборудование для автоматической сварки требует большего пространства. Необходимо учитывать его передвижение по сварочному цеху и доступ к нему исполнителей.

Основные виды сварочного оборудования

Сварочное оборудование без труда можно найти на любой строительной площадке, промышленном производстве, кроме того, оно нередко используется в бытовых целях. Вот почему спрос на такого рода технику остается стабильным, а требования к ней – неизменно высокие. Сегодня сварщики используют целый ряд методов сварки: с электродными или графитовыми стержнями, являющимися отличными проводниками, со специальными сварочными проволоками, при помощи газовых, плазменных, лазерных и прочих технологий.

Прежде чем перейти к разговору о том, какие требования предъявляются к сварочному оборудованию, важно представлять себе технологии сварки:

• Электродуговая сварка.

Речь идет о соединении деталей электрической дугой за счет сварочного трансформатора или инвертора. В процессе работы дуга нагревается до +5 000 °С и более, данный показатель превышает температуру плавления всех используемых на данный момент металлов. Также существуют инверторные аппараты с пускозарядным устройством.

• Полуавтоматическая сварка.

Главное требование для такого метода – это непрерывная подача проволоки, играющей роль электрода, к месту сварки. Отметим, что проволока движется с определенной скоростью. Туда же поступает активный или инертный газ – он позволяет защитить расплав от воздействия воздушной среды.

Плавление основного металла и присадочного материала происходит в открытом пламени горелки. Важное требование для нормальной работы такого оборудования – постоянная подача одного или смеси горючих газов (жидкостей) в сочетании с кислородом – это необходимо, чтобы обеспечить постоянную работу горелки.

• Электрошлаковая сварка.

Данный метод базируется на принципе проводимости расплавленного шлака, в объеме которого при прохождении тока выделяется теплота. То есть соединение электрода с основным металлом происходит через расплавленный шлак. В шлаковой ванне выделяется теплота, за счет чего температура оказывается выше уровня, необходимого для плавления металлов. Это приводит к тому, что кромки основного металла с электродом оплавляются и стекают на дно расплава, образуя ванну расплавленного металла.

• Термитная сварка.

В этом случае используется смесь магния или алюминия в виде порошка, который соединяется с окалиной железа. Алюминий обеспечивает восстановление железа с окалины, которое сопровождается выделением огромного количества тепла.

Основным требованием к такой сварке является работа в среде инертного газа аргона. При этом может применяться плавящийся или неплавящийся электрод. Отметим, что чаще всего отдают предпочтение вольфрамовому электроду.

• Плазменная сварка.

Расплавление металла и присадки осуществляется при помощи потока высокотемпературной плазменной дуги. По своему принципу данная технология очень схожа с аргонодуговой сваркой.

• Электронно-лучевая сварка.

В данном случае используемое оборудование позволяет кинетической энергии пучка электронов, направленного в зону сварки, перейти в тепловую.

• Лазерная сварка.

Принцип работы лазерной установки базируется на использовании энергии лазерного луча. Чтобы сфокусировать последний на небольшом участке поверхности, используют оптические линзы.

• Контактная сварка (стыковая сварка сопротивлением).

Образование соединений металлических изделий происходит за счет их нагрева проходящим электрическим током и пластической деформации при помощи сжатия зоны соединения. Основная роль в данном методе отводится электрическому сопротивлению зоны соединения – именно этим и объясняется второе название данной технологии.

• Точечная сварка.

Это один из видов контактной сварки, при котором происходит соединение элементов конструкции по отдельным участкам соприкосновения, размеры которых ограничиваются площадью рабочих торцов электродов, ведь именно они передают усилие сжатия и подводят ток к поверхности металла.

• Стыковая сварка.

Оборудование стыковой сварки позволяет скреплять по плоскости касания изделия из ПВХ, полиэтилена, полибутена. Благодаря нагреву, все детали из этих материалов, например, фитинги, трубы, без труда соединяются.

• Стыковая сварка непрерывным оплавлением.

Эффективное соединение достигается за счет подключения к стержням электрического тока, дальнейшее их соприкосновение позволяет получить замкнутую электрическую цепь.

• Диффузионная сварка.

Сварка элементов происходит за счет их сдавливания и нагрева, при этом удается отказаться от расплавления основного материала. Сваривание обеспечивается пластическим деформированием микронеровностей, находящихся на поверхности свариваемых изделий. Немаловажным требованием является работа при температуре, не достигающей температуры плавления металла.

• Сварка высокочастотными токами.

При данном подходе обеспечивается значительная концентрация электромагнитной энергии в поверхностных слоях нагреваемого изделия. Также происходит выделение тепловой энергии в массе обрабатываемого металла за счет эффекта близости и поверхностного эффекта.

• Сварка трением.

Данная технология считается разновидностью сварки давлением, нагрева в этом случае удается добиться за счет трения при перемещении (вращении) какой-либо части свариваемого изделия.

Нужно понимать, что для получения высококачественного результата недостаточно использовать только основное сварочное оборудование. Важно также выполнять все требования к дополнительному оборудованию, оснастке и расходникам. Речь идет об электродах, щетках для удаления шлака, сварочных масках, клеммах заземления, держателях электродов, электрических кабелях, проволоке, протяжных роликах, горелках, пр. От того, насколько ответственно вы подошли к выбору всего перечисленного оборудования, зависит качество работ.

Система вентиляции

Вентиляция сварочного цеха – наиважнейшая составляющая и одно из главных требований организации сварочных цехов. С ее помощью из пространства рабочего места сварщика удаляются тяжелые газы от расплавления металлов и сгорания покрытий электродных стержней.

Многие делают ошибку, устанавливая над верстаком больших размеров зонд, который трубами или гофрами подсоединяется к общей системе вентиляции. Оптимальный и эффективный вариант – установить боковой отвод газов, чтобы они не поднимались выше уровня свариваемых заготовок.

Очень важно сделать точный расчет вентиляционной системы, чтобы обеспечить максимальный отсос воздуха из каждого рабочего места. Вентилятор лучше установить за пределами цеха. Особенно это будет актуально, если сварной цех организуется в гараже.

Небольшое помещение без вентиляции станет местом, где невозможно будет находиться без респиратора или противогаза. Да и СЭС разрешение на эксплуатацию такого плохо оборудованного цеха не даст. Поэтому очень важно не только установить систему вентиляции, но и грамотно рассчитать характеристики вентилятора, особенно мощность прибора.

Плюс правильно распределить воздуховоды, чтобы они не мешали при перемещении крупногабаритных деталей. А значит, придется сделать чертеж с условием грамотного расположения всех элементов системы.

Механизация производства

Механизация сварочного производства является современным методом улучшения сварочного процесса. Это позволяет высвобождать лишних исполнителей и обходиться их минимальным количеством. Механизация сварочных работ уменьшает ошибки, которые могут допускать даже весьма квалифицированные сварщики. Немаловажным фактором является значительное повышение производительности труда.

Один из основных способов механизации — использование в качестве сварочного оборудования инверторов. Это не требует неоправданно высоких затрат, зато значительно повышает качество результатов сварки. Обучение, как правильно пользоваться этим аппаратом, много времени не занимает.

При механизации дуговой сварки новшество может заключаться в механической подаче в рабочую зону присадочных материалов, защитных газов. К преимуществам относится своевременная подача, повышается возможность непрерывной сварки. Для обеспечения непрерывности горения дуги можно использовать механизмы для перемещения сварочного оборудования. Это особенно важно при большой длине наложения шва. Механизации подлежат и вспомогательные работы. К ним относятся подвоз деталей, обладающих большой массой, и вынесение сварного изделия из зоны работ. Механизации полежит и перемещение оборудования вдоль сварного в необходимое место. К механизации можно отнести организацию надежных креплений для фиксации свариваемых деталей.

Механизировать можно, как все производство в целом, так и его отдельные участки. Частичная механизация затрагивает отдельные моменты производственного процесса. При комплексном подходе механизмы устанавливают последовательно согласно технологическому маршруту.

Механизация сборочных работ заключается в установке специальных стендов для сварки крупногабаритных деталей, а также решения вопроса об их перемещении. К оборудованию для помещения деталей в удобное для сварки положение служат манипуляторы, позиционеры, кантователи, вращатели, роликовые стенды.

Сварочный вращатель

Сварочный позиционер

Сварочный робот

Механизация делает труд сварщика более легким и привлекательным.

Структурные элементы

Очень важно правильно подходить к структуре сборочно-сварочного цеха. Это производственное помещение, в котором проводятся различные операции с использованием широкого ряда разноплановых материалов.

Кроме основного цеха в структуру производства должны входить складские помещения: для металла, для расходных материалов.

В заготовительном отделе металл подготавливают к работе: проводят резку под заданные размеры, зачистку, шлифовку и прочее. Далее продукция поступает на промежуточный склад, где собираются заготовки по позициям.

Затем идет основной цех, где производится сборка, сварка деталей и узлов в единую конструкцию. Последний отдел в структуре – склад готовой продукции.

По понятным причинам в небольших сварочных цехах такое не организовать, но этого и не надо. К примеру, промежуточный склад здесь ни к чему, то же самое касается заготовительного цеха.

Как показывает практика, все операции проводятся обычно в одном помещении. А готовую продукцию хранят или на улице под навесом, или выдают тут же на руки заказчику.

Описание структуры со складами – достаточно большой комплекс, который может располагаться под одной крышей или в разных зданиях. В таких условиях не обойтись без продуманной организации логистики, позволяющей сэкономить на транспортных средствах.

В новых производствах стараются сварочные цеха расположить по блочному или модульному принципу. Вся структурная цепочка располагается на одной линии с необходимой последовательностью перемещения, начиная от исходных материалов, заканчивая готовой продукцией.

Отношение потребителей к сварочным цехам практически однозначное – это пыльное помещение, в котором работают люди в запачканных спецовках. Но не стоит думать так обо всех цехах.

Новые требования и правила представляют собой новый подход к грамотной организации труда, где в первую очередь ставка делается на человека, на его профессионализм, на то, в каких условиях он работает. От этого во многом зависит результат.

Технологический процесс современной сварки

Сварка применяется довольно широко как в коммерческих, производственных целей, так и для выполнения мелкого ремонта в частном строении или на даче. Оборудование, расходные материалы для сварочных работ предлагаются потребителю в специализированных магазинах и являются доступными. Процесс выполнения сварочного соединения зависит от вида сварки. Но наибольшее распространение приобрела дуговая сварка. Именно ее чаще всего применяют в быту. Но от правильного исполнения технологического процесса сварки зависит качество, надежность сварного соединения, а также безопасность самого работника.

Процесс сварки электродом.

Организация сварочного производства

Грамотная организация сварочного производства является залогом успеха. При ее неправильном проведении могут пропасть все усилия и материальные затраты.

Имеются разные виды объектов, на которых осуществляются сварочные работы. Это может быть специальный цех на предприятии, который обслуживает все другие отделы, или обособленно стоящий завод, куда привозят детали для их сварки. Если необходимо произвести сварку на открытом воздухе, например, трубопроводов, то осуществляется выезд на место со всем необходимым оборудованием. Такой вариант является более сложным и зависит от погодных условий.

Сварка в цеховых условиях является более универсальной. Имеется возможность выполнения работ любой сложности. Более того, тем же оборудованием можно выполнять не только сварке, но резку металла. Правильная организация сварочного участка является необходимой ступенькой, позволяющей получить необходимый результат при сварочных работах.

Существуют требования, которые предъявляются ко всем перечисленным вариантам, включая безопасность и экологичность.

При организации необходимо выполнение всех правил производства сварочных работ. В первую очередь это касается оборудования и технологии сварочного производства. Современное техническое оснащение, механизация и автоматизация, правильное составление технической документации являются неотъемлемой частью современного производства.

Грамотная организация и привлечение квалифицированных специалистов всех уровней являются основой, на которой будут успешно осуществлены эти востребованные во всех областях работы.

Подготовка и комплектация

Для того чтобы выполнить сварной шов при помощи ручной дуговой сварки, необходимо подготовить расходные материалы, маску для сварочных работ. Напряжение в электросети при этом должно соответствовать номинальным показателям, которые требуются для нормальной работы сварочного оборудования. Если есть прочие агрегаты, в работе которых нет необходимости, то их желательно не использовать в процессе дуговой сварки. Это применимо для бытового использования дуговой сварки. На производстве электрические сети выполняются с запасом нагрузки, поэтому работа сварочного оборудования в процессе дуговой сварки не вызовет нежелательных последствий.

Схема классификации сварных швов.

Кроме того, в наличии должны быть:

1. Сварочный аппарат, который состоит из реостата, держателя, заземляющего кабеля.

Реостат, который предоставляет возможность изменять подаваемый ток. Этот параметр должен соответствовать типу стали, из которой изготовлены металлические детали для сварки. Величина подаваемого тока должна зависеть от того, насколько глубокой должна быть сварочная ванна, каким будет резаный шов, от степени стягивания, методов наплавления.

Кабель, который используется для такого соединения, может состоять из 1, 2, 3-х жил. Главное, чтобы кабель был рассчитан на предполагаемые нагрузки, причем с запасом. Иначе возможно его повреждение непосредственно в технологическом процессе сварки. Заземляющий кабель необходим для того, чтобы при соприкосновении электрода со свариваемой поверхностью замыкался контур, образовывая тем самым дугу для выполнения сварочных работ.

Общая характеристика свариваемости материалов.

К таким материалам можно отнести несколько электродов. Их количество определяется размером свариваемого шва. В зависимости от типа и состава стали, из которой выполнены свариваемые детали, выбирают тип электрода. Состав покрытия электрода, условия правильного хранения и прочие требования, которые предъявляет производитель к потребителю, должны быть указаны на упаковке. Пользователю необходимо ознакомиться с ними и четко выполнять требования, что обеспечит хорошую производительность данного расходного материала.

1. Проволока для сваривания.

Марка проволоки, химические компоненты, которые находятся внутри нее, также определяются материалом, из которого выполнены элементы для сварки. Все обозначения и область использования проволоки должен указывать производитель на упаковке. Этот расходный материал должен в точности соответствовать марке стали, иначе сварное соединение будет непрочным или его невозможно будет выполнить.

1. Если сварочный технологический процесс требует применение флюса, то смесь должна в полной мере защищать рабочее свариваемое пространство.

Некоторые виды флюсов могут применяться только при специфических работах, если элементы для выполнения сварки имеют сложный состав и особые требования по качеству полученного соединения.

1. При сварке в особых условиях или при определенных металлах может потребоваться газ.

Аргон, гелий и их смеси, не влияя на химический состав сварной спайки, тем не менее ограничивают доступ кислорода в рабочую зону.

Документы для открытия бизнеса

Заключение о соответствии помещения мастерской требованиям пожарной безопасности – не единственный документ, который понадобится предпринимателю. Кроме него, необходимо получить санитарно-эпидемиологическое заключение в Роспотребнадзоре. Но начинать нужно даже не с этого, а с регистрации сварочного цеха, как бизнеса в налоговой службе. Зарегистрироваться можно как в качестве индивидуального предпринимателя, так и в качестве юридического лица. Организационно-правовую форму следует выбирать, отталкиваясь от масштабов планируемой деятельности и круга клиентов, с которыми будет работать предприниматель.

На заметку: прежде чем подавать заявление о регистрации предпринимательской деятельности, следует определить подходящие коды экономической деятельности в соответствии с последней редакцией ОКВЭД. Выбор кода зависит от того, с какими материалами, устройствами и объектами будет работать сварочный цех.

Так, если будет осуществляться установка систем коммуникации, то следует указывать код 43.22 «Производство санитарно-технических работ, монтаж отопительных систем и систем кондиционирования воздуха». Если будут производиться сварные трубы, то стоит включить в заявление код 24.20 «Производство стальных труб, полых профилей и фитингов» и т. д. Регистрируя бизнес, желательно сразу выбрать подходящую систему налогообложения. Так, если фирма будет сотрудничать преимущественно с юридическими лицами, работающими с НДС, то лучше использовать ОСН (общую систему налогообложения). Если целевая аудитория – частные заказчики, то можно остановиться на УСН (упрощённой системе налогообложения). Полезно прочитать, какой налог выбрать для ИП. В процессе осуществления деятельности сварочной мастерской могут понадобиться дополнительные документы. Необходимость в их наличии определяется видами сварочных работ, категорией объектов, на которых будут работать сварщики, и уровнем загрязнения окружающей среды. Примерный список того, что может потребоваться:

• допуск саморегулируемой организации (СРО) на проведение сварочных работ
• разрешение на выброс вредных веществ в воздух
• паспорт отходов производства

Кроме того, необходимо приказами руководителя назначить ответственных за обеспечение охраны труда, пожарной безопасности, проведение сварочных работ. На все сварочные аппараты должны иметься паспорта и сертификаты соответствия. На проведение работ нужно оформлять наряд-допуск и обязательно вести журнал инструктажа.

Некоторые особенности

Принцип газовой сварки.

При выполнении сварочных работ необходимо соблюдать требования техники безопасности, благодаря которым сварщик защищен от вредного воздействия брызг металла, ожогов для глаз. Такую защиту способна обеспечить маска сварщика, которая продается в специализированных магазинах. Специальное стекло, которое размещается в маске, надежно защищает глаза. Необходимо следить за тем, чтобы оно не было повреждено или поцарапано.

Любое повреждение стекла может привести к ожогу роговицы глаза сварщика или может ослепить его на время.

Если деформация стекла произошла во время выполнения работ, их надо прекратить до его замены.

Способы и режимы газовой сварки: А — ванночками; Б — по отборочным кромкам.

Если при сварке произошла временная потеря зрения, то работа приостанавливается до полного его восстановления. Кроме маски глаза можно защищать очками. Но они не обеспечивают полноценной защиты головы и глаз в связи с тем, что сварка основана на создании дуги между электродом и деталью, для возникновения которой необходимо прохождение электрического тока по кабелю.

Оборудование для сварочных работ электродуговой сваркой

Ручная дуговая сварка выполняется при помощи генераторов, трансформаторов или выпрямителей. На выбор установок влияет тип и сложность предстоящей обработки. Для оборудования важно соответствие определенным требованиям. Оно должно:

• иметь специальное устройство, позволяющее контролировать силу тока;
• функционировать без нарушений в случае замыкания;
• работать на холостом ходу, поддерживая сварочную дугу, при разомкнутой электрической цепи;
• иметь высокие динамические возможности, позволяющие восстановить работоспособность после замыкания;
• обладать внешними показателями.

Оборудование для сварочных работ, используемое в домашних условиях, имеет несколько отличий. Первое заключается в максимальных значениях электрического тока. Второе – во времени, необходимом для работы и выработки максимального тока.

• Генераторы.

Для работы генератора необходим постоянный ток, обеспечивающий бесперебойную стабильную сварочную дугу. Конструктивно устройство состоит из:

• статора с магнитными полюсами;
• якоря с коллекторами и обмоткой.

При вращении якоря в магнитном поле, создаваемом полюсами статора, обмотки вырабатывают переменный ток, преобразуемый коллекторами в постоянный.

Якорь приводится в движение электродвигателем, расположенном с ним на одном валу. Оборудование носит название сварочного преобразователя. Установки для сварочных работ оснащаются двигателями внутреннего сгорания, служащими для запуска вращающего устройства. Они отличаются возможностью сваривать заготовки, не прибегая к использованию внешних источников электроэнергии.

Рекомендуем статьи по металлообработке

• Марки сталей: классификация и расшифровка
• Марки алюминия и области их применения
• Дефекты металлический изделий: причины и методика поиска

• Выпрямители.

Источником питания оборудования для сварочных работ является выпрямитель, включающий в себя регулирующее устройство, блок выпрямителей и трансформатор. Он обеспечивает электрическую дугу постоянным током, проходящим через первичную обмотку и блок кремниевых или селеновых выпрямителей. Для получения падающей внешней характеристики аппаратура для сварки оснащается дополнительным дросселем. При производстве стандартных выпрямителей используется трехфазная схема, преимуществами которой является большое число пульсаций напряжения, позволяющее равномерно распределить нагрузку в цепи.

• Трансформаторы.

За счет трансформаторов обеспечивается устойчивость электрической дуги. Следовательно, эта часть оборудования для сварочных работ должна соответствовать определенным параметрам. Стандартно такой величиной является падающая характеристика, поскольку многие трансформаторы используются для аргонодуговой сварки или обработки под флюсом.

Частота промышленного переменного тока в России соответствует 50 Гц. Задача трансформатора заключается в преобразовании высокого напряжения в более низкое – до уровня, который требуется для выполнения сварочных работ. Значение вторичного показателя напряжения с учетом холостого хода составляет 60–75 В, сила малого тока варьируется в пределах от 65 до 100 А. Стабильная электрическая дуга получается при напряжении 75–80 В.

Техника сварочных работ

Принцип электродуговой сварки.

После того как выполнены все требования по технике безопасности, подготовлены материалы и детали, можно приступать к выполнению сварочных работ.

На сварочном аппарате надо установить рабочее значение тока, при котором будет производиться сварка. Ее определяют исходя из марки электрода, типа стали, вида сварного шва, месте его расположения на металлической конструкции и в пространстве. Чтобы образовалась дуга, необходимо электрод поднести к начальному месту для сварки. При этом электрод и металл должны быть перпендикулярны. После того как они соприкоснутся, электрод приподнимают на 2-5 мм от металла, в результате чего образуется дуга.

Такой процесс получения дуги используется для начала шва. Когда необходимо зажечь дугу уже на этапе выполнения шва, когда сварная ванна уже образовалась, этот технологический процесс выглядит несколько иначе. Чтобы шов был непрерывным, дугу надо зажигать прикосновением к ней электрода, немного отступив от места, где дуга оборвалась по шву. Если сварщик обладает опытом, дуга обрывается редко, что позволяет обеспечить целостность сварного шва.

Виды сварных соединений.

От того как в пространстве будет располагаться будущий сварной шов, зависит способ размещения электрода и его позиция. Швы могут располагаться внизу, на вертикальной поверхности (вертикально, горизонтально), на потолке. Элементы, которые необходимо соединить в вертикальной плоскости, сваривают, двигаясь сверху вниз. При нижнем размещении сварного соединения электрод должен быть наклонен в направлении сварки в вертикальной плоскости, а варят при этом «к себе» или «от себя».

Движения электродом по свариваемой поверхности, которые выполняет сварщик, могут иметь различную траекторию. Она зависит от размера шва, типа стали свариваемых элементов, а также от мастерства сварщика. Движения могут способствовать прогреву корней шва, прогреву только одной из кромок шва или п двух кромок.

Устройство сварочного инвертора.

От того каким образом происходит движение электрода по свариваемой поверхности, будут зависеть деформации сварного соединения, и напряжения, которые в после окончания работы будет испытывать шов. Сами движения электродом должны быть поступательными и достаточно плавными. Однако остановки при сварке могут образовывать наплывы, а частое зажигание дуги лишние повреждения окружающей поверхности.

Кроме того, сами сварные швы могут быть длинными, средними и короткими. Размеры их составляют выше 1000 мм, более 350 мм и менее 1000 мм, менее 350 мм соответственно. Если шов должен быть значительных размеров, то его выполняют несколькими отрезками, чтобы не допустить значительного прогревания металла кромок и повреждения поверхности металлической детали (прожига). При этом необходимо учитывать, что шов должен оставаться без отверстий, быть целым и аккуратным. Количество и размер отрезков для длинного шва зависят от его размера и чаще всего делится на 4-5 равных частей, если это позволяет сделать конструктивные особенности детали. Если шов короткий, то началом для него может служить любая удобная для подступа сторона. При средней длине шва его выполнение начинают с середины и постепенно движутся к краям. При этом направление движения обусловлено только конструктивными особенностями детали.

Обучение сварщиков для сварки алюминия

К выполнению сварки конструкций из алюминиевых сплавов могут быть допущены лишь сварщики высокой квалификации. Помимо основных теоретических и практических испытании, сварщики должны пройти дополнительное обучение по сварке алюминиевых сплавов и после сдачи контрольных испытаний получить удостоверение или отметку в паспорте сварщика о допуске к сварке конструкций из алюминиевых сплавов. Сварщики проходят обучение и аттестацию по каждому виду сварки алюминиевых сплавов отдельно (ручная, полуавтоматическая, автоматическая, плавящимся или неплавящимся электродом). В паспорте сварщика указывается, к какому виду сварки он допускается.

Аттестованные сварщики, не работавшие по сварке алюминиевых сплавов более одного месяца, непосредственно перед началом работы должны заварить контрольные образцы в условиях, подобных условиям сварки конструкций и с применением тех же способов сварки, типов соединений, сварочных материалов и режимов сварки. Заваренные стыки испытывают и оценивают согласно техническим условиям на сварные соединения изготовляемой конструкции.

Практические рекомендации

Швы могут выполняться в один проход, и тогда такую спайку называют однослойной. Если сварной шов образовался путем нескольких прохождений электродов, то это многослойный шов. Соединение, которое образовалось в процессе однослойной сварки, не является пластичным и выглядит достаточно грубо. Это связано с тем, что металл в районе выполнения соединения был сильно перегрет. Но при этом именно шов, полученный в один проход экономичен и производителен.

Многослойная сварка образует аккуратный шов в результате того, что каждый проход прогревает только определенный участок металла. При этом выполняется тонкий шов, который при втором проходе увеличивается незначительно. При многослойной сварке слои могут располагаться последовательным или каскадным образом, горкой. При последовательном способе каждый из следующих слоев накладывается на предыдущий только после того, как будет выполнен полностью проход по всему шву.

Каскадным способом и «горкой» пользуются при сваривании толстых слоев металла. При любом из способов многослойной сварки один проход должен быть выполнен особенно тщательно, от этого зависит прочность полученного соединения.