11. Оснастка и приспособления, применяемые при проведении сварочных работ

Для сварных изделий используют сортовой, фасонный, листовой прокат, трубы, литые и кованые заготовки. Из фасонного проката наиболее часто используют сталь прокатную угловую, балки двутавровые, швеллеры, трубы водогазопроводные, бесшовные горячекатаные и холоднокатаные.

Наибольшее применение находит листовой прокат: толстолистовой (горячекатаный) с толщенной 4-160 мм и тонколистовой (холоднокровный).

Правку листов толщиной 0,5-50 мм производят в холодном состоянии, пропуская их между валками листоправильных машин. Листы толщиной более 50 мм правят под прессом.

Разметка осуществляется слесарным инструментом по шаблонам или с использованием средств измерения.

Механическую резку листовых деталей с прямолинейными кромками из металла толщиной до 40 мм в основном производят на кривошипных ножницах. При длине отрезаемого элемента 1-4 м погрешность размера составляет +-(2,0-3,0) мм при резке по разметке и +-(1,5-2,5) мм при резке по упору.

Термическая резка менее производительна, чем резка на ножницах, но более универсальна. Точность ручной и машинной газокислородной резке при размере проката до 1,5 м составляет +-2,5 и +-1,5 мм соответственно.

Для очистки свариваемых поверхностей от ржавчины, загрязнений применяют ручные электрические и пневматические машинки с абразивными кругами.

Сборочные и сборочно-сварочные приспособления (кондукторы, стенды, установки, манипуляторы, и т.д.) обычно рассчитаны на изготовление группы однотипных изделий, но узлы сборочных приспособлений (установочные и закрепляющие элементы, поворотные устройства основания) имеют универсальное значение.

Установочные элементы азделяют на упоры, опоры, призмы, фиксаторы шаблоны и домкраты. Упоры предназначены для фиксации деталей по базовьм поверхностям. Откидные, отводные и поворотные упоры используют в случаях, когда постоянный упор затрудняет свободную установку заготовки или съем готового изделия. Упоры, расположенные в горизонтальной плоскости, называют опорами. Призмы применяют для фиксации цилиндрических заготовок. Фиксаторы используют для фиксации заготовок по отверстиям и выполняют постоянными, съемными, отводными и откидными. Для быстрого отвода в исходное положение фиксаторы и упоры оснащают пневматическим приводом. Шаблоны применяют для установки заготовок в заданное положение по другим, ранее установленным деталям собираемого узла. Домкраты используют при необходимости подъема заготовок при сборке; часто они служат в качестве прижимных приспособлений.

Закрепляющими элементами являются прижимы. Прижимы могут быть ручные и механизированные. Механизированные прижимы обеспечивают большие прижимные усилия, сокращение трудоемкости сборочных операций.

Для сварки применяют специальные источники тока, рассчитанные на работу с периодическими замыканиями в сварочной цепи, которые возникают при зажигании дуги и случайном касании электродом свариваемой заготовки.

Ручную дуговую сварку выполняют на переменном (трансформаторы (рис.26)) или постоянном токе (выпрямители (рис.27), генераторы). При сварке на переменном токе затраты электроэнергии меньше почти в 2 раза. Источники переменного тока имеют более простую и надежную конструкцию, но на постоянном токе дуга горит устойчивее.

При сварке на постоянном токе в основном применяют сварочные выпрямители. Регулирование тока в них достигается перемещением подвижной первичной обмотки. Для обеспечения нормальной работы выпрямителя применяют охлаждение электронных блоков вентиляторами. Существует два диапазона регулирования сварочного тока: малые точки при включении обмоток трансформатора звездой и большие токи - при включении обмоток треугольником.

Рис.26. Сварочный трансформатор: 1- рукоятка регуляторы тока; 2- вторичная обмотка; 3- маг-нитопровод; 4- первичная обмотка: 5- рукоятка переключатель диапазона токов

Рис.27. Сварочный выпрямитель: 1 - выпрямительный Блок: 2- рукоятка регулирования сварочного тока: 3-понижающий трансформатор; 4- кнопки «Пуск» и «Стоп»; 5- амперметр; 6- разъемы для подключения сварочного кабеля; 7-переключатель диапазонов сварочного тока

Электрод для ручной дуговой сварки - это металлический стержень длиной 250-450 мм с нанесением покрытием. Под воздействием теплоты дуги компоненты покрытия электрода расплавляются, диссоциируют и защищают расплавленный металл от взаимодействия с окружающей средой, легируют расплавленный металл, стабилизируют горение дуги, улучшают формирование шва.

Техника выполнения конкретного шва зависит от длины шва и толщины соединяемых деталей. Швы длиной до 300 мм сваривают на проход от начала к концу заготовок в одном направлении. Длинные швы (более 1000 мм) сваривают обратноступенчатым способом, т.е. шов разбивают на участки длиной 100-300 мм и сварку участка ведут в направлении, обратном направлению сварки. Средние швы сваривают или обратно-ступенчатым способом или сваривают на проход за два приема, начиная от середины.

Производительность процесса ручной дуговой сварки в основном определяется сварочным током. При ручной дуговой сварке покрытыми электродами ток ограничен, так как повышение тока сверх рекомендованного значения приводит к разогреву стержня электрода, отслаиванию покрытия, разбрызгиванию и угару расплавленного металла.

Простейшей установкой для механизированной дуговой сварки в защитном газе является сварочный полуавтомат.

Горелка для дуговой сварки в защитном газе (рис.29) предназначена для направления в зону дуги электродной проволоки, подвода к ней сварочного тока через токоподводящий наконечник и подачи защитного газа в зону дуги.

Аппаратура управления полуавтоматов состоит из блока управления, механизма подачи и других элементов.

Рис.29. Схема горелки для дуговой сварки в защитных газах:!- направляющая спираль; 2-газоподводящая трубка; 3- сопло; 4- токоподвод; 5- защитный щиток; 6- рукоятка; 7- шланг; 8- пусковая кнопка

Регулирование и стабилизацию скорости подачи электродной проволоки выполняют механизмом подачи.

Газовая аппаратура включает следующее оборудование: баллон с защитным газом, подогреватель и осушитель газа, газовый редуктор.

Расширение газа сопровождается поглощением теплоты, поэтому отдельные части редуктора вследствие чрезмерного охлаждения могут выйти из строя. Поэтому перед редуктором устанавливают подогреватель газа.

Осушитель предназначен для очистки газа от влаги. Его устанавливают между подогревателем и редуктором. В качестве поглотитель влаги в осушителе используются силикагель, медный купорос.

Снижение давления газа до рабочего (0,05-0,15 МПа) и поддержание его на заданном уровне выполняют газовым редуктором. На редукторе имеется два манометра: высокого и низкого давления. Манометр низкого давления используют в качестве расходомера газа.