2.1. Організація робочого місця зварника.

Зварювальним постом називається робоче місце зварника, обладнане всім необхідним для виконання зварювальних робіт.

Організація зварювальних робіт залежить від якості підготовки робочого місця зварника.

Перш ніж приступити до роботи зварник повинен проглянути всю наявну документацію, з якої він може визначити правильність підготовки виробу під зварювання, режими зварювання, порядок накладення швів, марки і діаметр електродів, типи джерела живлення. Від якості підготовки виробу під зварювання залежить не тільки якість зварювальних робіт, але й продуктивність праці.

Зварювальні пости можуть бути стаціонарні й пересувні.

Пересувні пости використовують при зварюванні великих виробів безпосередньо на виробничих ділянках.

Стаціонарні пости – це відкриті зверху кабіни для зварювання виробів невеликих розмірів. Каркас кабіни висотою 1800-2000мм виготовляють із сталі. Для кращої вентиляції їх не доводять до підлоги на 200-300мм. В якості матеріалу для стін застосовують тонколистову сталь, азбестові плити або інші не горючі матеріали. Стіни фарбують в світлі відтінки вогнестійкою фарбою - цинковими або титановими білилами, жовтим кроном, які добре поглинають ультрафіолетові випромінювання зварювальної дуги. Двері кабін закривають брезентовою ширмою. Кабіни повинні освітлюватись денним і штучним світлом й мати хорошу вентиляцію.

Зварна конструкція, згідно теми дипломної роботи виготовляється ручним дуговим та газовим зварюванням.

Зварювальний пост для ручного дугового зварювання (мал.1).

В пост для ручного дугового зварювання входить:

1 – мережа;

2 – рубільник;

3 – перетворювач;

4 – заземлення;

5 – зварювальний кабель;

6 – зварювальний метал;

7 – електродоутримувач;

8 – щиток;

9 – клеми;

10 – зварювальний стіл.

Мал.1

Суть ручного дугового зварювання (мал.) полягає в тому, що зварний шов утворюється за рахунок розплавлення основного металу й металу стрижня електроду. При цьому зварник вручну виконує основні технологічні рухи: подачу покритого електроду в зону зварювання по мірі його розплавлення й переміщення дуги вздовж зварювального шву.

1 – зварний виріб;

2 – стрижень електроду;

3 – покриття;

4 – дуга.

Мал.2

Ручне дугове зварювання покритими електродами простий й універсальний спосіб, виконує з’єднання у різних просторових положеннях й тяжко доступних місцях. Недоліком ручного дугового зварювання є мала продуктивність процесу й залежність якості зварювання від кваліфікації зварника.

П ри виготовленні зварної кришки ручним дуговим зварюванням, з легованої сталі 09Г2С в якості джерела живлення обираємо перетворювач типу ПСО-500 (мал.3).

1 – корпус;

2 – електродвигун;

3 – генератор;

4 – статор (магнітні полюси);

5 – ротор (якір);

6 – колектор;

7 - вугільні щітки.

Мал.3

Перетворювач – це агрегат, який перетворює механічну енергію в електричну змінного струму, а потім в електричну постійного струму.

Електродвигун перетворювача включений в мережу трифазного струму, генератор, виробляє постійний струм.

Зварювання постійним струмом може виконуватись на прямій і зворотній полярності. При прямій полярності клема (+) генератора під'єднується до виробу, а клема (-) - до електродотримача. При зворотній полярності навпаки.

Величини зварювального струму змінюється регулятором, який розташований на корпусі перетворювача.

Перетворювач ПСО - 500 - складається з трифазного асинхронного електродвигуна (2) (мал.3) й однопостового зварювального генератора (3)

постійного струму, вбудованих в загальний корпус. Для зручності переміщення перетворювач встановлений на колеса й забезпечений ручкою. На корпусі генератора в коробці змонтована уся пускорегулююча й контрольна апаратура.

Електрична схема перетворювача ПСО-500 (мал.4).

Мал.4

Тр – трансформатор стабілізуючий; Г – ггенератор; ДЗГ – доска зажимів генератору; Д – двигун; ДЗД – доска зажимів двигуна; ПК – пакетний вимикач; ВС – випрямляч селеновий; Р – реостат ланцюга збудження; ДПД – доска переключення двигуна; V – вольтметр; К – конденсатор захисний; К_с – конденсатор стабілізуючий.

Зварювальний генератор - Г - є чотириполюсним генератором з незалежним збудженням і розмагнічуючою послідовною обмоткою збудження.

Незалежна і послідовна обмотки збудження розташована на різних полюсах. Живиться обмотка від мережі змінного струму через стабілізатор - СТ й випрямляч ВС.

Зварювальний струм регулюють 2 способами:

1). секціонуванням послідовної обмотки;

2). зміна струму за допомогою реостата - Р - в ланцюзі незалежної обмотки. При включенні всієї послідовної обмотки (перемичка на дошці затисків генератора - ЛЗГ - сполучає клему (+) з клемою 300) зварювальний струм генератора можна регулювати в межах 125-300 А.

При включенні частини її (перемичка сполучає клему (+) з клемою 500) струм регулюється в межах 300-600 А. За величиною струму спостерігають на амперметрі - А - шунт якого -Ш – включений в ланцюг якоря генератора і змонтований усередині корпусу.

Якір генератора - Г - обертається від трифазного асинхронного двигуна -Д

Пуск і зупинка двигуна здійснюється пакетним вимикачем ПК, змонтованим на корпусі перетворювача.

Зовнішні характеристики перетворювача ПСО–500 (Мал.5)

Мал.5

Струм у перетворювача регулюється двома способами:

1. за допомогою реостата R – діапазон плавного регулювання струму;

2. за допомогою перемикача П – діапазон ступінчастого регулювання струму.

Технічна характеристика зварювального перетворювача ПСО - 500.

Генератор	Електродвигун	Перетворювач
Uроб.=40В	Uроб.=220-380В	СоsΎ=0,89
ПВном=65%	мощн.=28кВт	кпд =0,54
Ізв=500А	Vзв=2900щб/хв	вага-540кг
Ізв= 125-500А	рад/сек.=304	довжина-1075
ВВАХ-падаюча		ширина -650; висота-875

Інструменти та приладдя електрозварника.

Електродотримач – це пристосування для закріплення електродів і підведення до них струму. Електродотримачі бувають важільні, пасатижні, защіпні, гвинтові. Для виготовлення зварної каретки застосовуємо пасатижний електродотримач. Залежно від сили зварювального струму електродотримачі випускаються трьох типів: - I тип – для Ізв = 125А;

- II тип – для Iзв = 125-315А;

- III тип – для Iзв = 315-500А.

Щитки й маски виготовляються з чорної фібри або пластмаси з матовою поверхнею. Маса щитка - 0,48кг, маса маски – 0,50кг.

Захисне скло (світофільтри) призначені для захисту очей і шкіри обличчя від проміння дуги, бризок металу і шлаку. Розмір світлофільтру 52×102 мм. Світлофільтр вставляється в рамку щитка або маски. Сам світлофільтр захищають від бризок зовні звичайною шибкою.

Зварювальний кабель служить для підведення струму від джерела живлення до електродотримача і виробу. Кабель може бути мідним типу ПРГД або ПРГДО і алюмінієвим типу АПРГДО. Довжина кабелю 2÷3 м. З'єднання дротів здійснюється муфтами, паянням або мідними наконечниками і болтами. Перетин мідних дротів складає 5÷2 А/мм², при I = 100÷300 А.

Одяг зварника – куртка і брюки з брезенту. Брюки одягаються поверх взуття для запобігання опіків ніг. В одяг входять брезентові рукавиці, кирзові черевики, головний убір (підшоломник).

При виконанні дугового зварювання необхідний наступний інструмент: сталева щітка для зачистки кромок перед зварюванням і для видалення з поверхні шва залишків шлаку; молоток-шлаковіддільник для видалення шлакової корки; зубило; набір шаблонів для перевірки розмірів шва; клеймо; метр; схил; сталева лінійка; косинець; рисувалка; ящик для зберігання і перенесення інструменту.

Зварювальний пост для газового зварювання (Мал.6).

Для організації газозварювального поста необхідні:

кисневий балон (1) з редуктором (2); ацетиленовий генератор (3) із запобіжним затвором, або ацетиленовий балон (4) з редуктором (5); гумові рукави (6) (шланги);

Мал.6 зварювальні пальники (7) з набором наконечників; зварювальний стіл; пристосування для складання; приладдя та інструмент зварника; протипожежні засоби; відро з водою; система вентиляції; зварювальні матеріали (8); контейнери для відходів.

Б алони – призначені для зберігання і транспортування газів (мал.7).

L – довжина корпусу (мм);

S – товщина стінки (мм);

D – зовнішній діаметр (мм)

Кисневий балон – голубого кольору з чорним написом «Кисень», наповнюють балон до тиску - 150ат., робочий тиск – 15МПа; випробувальний тиск – 22,5МПа; місткість – 40л; маса – 67кг без газу, розмір – 1390 х 219 х 8мм.

Ацетиленовий балон – білого кольору; заповнюють пористою масою (деревне вугілля, пемза, інфузорна земля) – це необхідно для Мал.7 безпечного зберігання ацетилену під тиском. Цю масу заповнюють ацетоном, який розчиняє ацетилен. Колір балону – білий; напис – червоний «ацетилен»; місткість – 40л; робочий тиск – 1,6 МПа; випробувальний – 3,0МПа; розмір – 1390 х 219 х 7мм; маса – 52кг без газу.

1 – промивач; 2 – шланг; 3 – запобіжний клапан;

4 – газоутворювач; 5 – кошик; 6 – кришка; 7 – важиль;

8 – гвинт; 9 – стакан; 10 – трубка; 11 – водяний затвор;

12 – контрольний кран; 13;14 – штуцера.

Ацетиленовий генератор (Мал.8) - це апарат, призначений для одержання ацетилену з карбіду кальцію за допомогою води. Маса порожнього генератору від 20 – до – 570кг; тиск від 0,07 до 0,15МПа, завантаження карбіду кальцію від 3,5 до 50кг. Ацетиленовий генератор розташовують не ближче 5м від кисневого балону. Перевозити генератор у заправленому стані забороняється.

Мал.8

Редуктори (мал.9) – призначені для пониження тиску газу до робочого та автоматичного підтримання заданого робочого тиску постійним. Корпус редуктора фарбують у той же колір, що й балон.

Мал.9 а) неробоче положення; б) робоче положення.

Манометри - призначені для вимірювання тиску газу, приєднують до камери високого і робочого тиску гайковим ключем.

Зварювальні пальники (мал.10) – призначені для змішування горючого газу або парів рідини з киснем і одержання зварювального полум’я. Кожний пальник має пристрій, що дозволяє регулювати потужність, склад і форму полум’я.

Мал.10

1,16 – кисневий і ацетиленовий ніпелі; 2 – рукоятка; 3,15 – киснева і ацетиленова трубка; 4 – корпус; 5,14 – кисневий і ацетиленовий вентилі; 6 – ніпель наконечника; 7 – мундштук; 8 – мундштук для пропан-бутано-кисневої суміші; 9 – штуцер; 10 – підігрівач; 11 - трубка горючої суміші; 12 – змішувальна камера; 13 – інжектор; а,б – діаметр вхідного каналу інжектора і змішувальної камери; в – зазор між інжектором і змішувальною камерою; г – бокові отвори в штуцері 9 для нагрівання суміші; д – діаметр отвору мундштука; І – ацетилено-кисневий; ІІ – пропан-бутано-кисневий.

Рукави (шланги) – для підведення газу до пальника. Виготовляють з вулканізованої гуми з однією або двома тканинними прокладками. Шланги розраховані для роботи при температурі навколишнього середовища від +50 до – 35⁰С. Для роботи при нижчих температурах використовують шланги з морозостійкої гуми, яка витримує до – 65⁰С.

Рукава виготовляють з внутрішнім діаметром : 6, 9, 12 і 16мм. Довжина рукавів – не більше 20м і не менше 4,5м. При монтажних роботах допускається довжина – 40м. Кріпляться рукава хомутами, або м'яким відпаленим дротом.

Існує 3 типи рукавів: І, ІІ, ІІІ.

І – ацетилен, пропан, бутан; робочий тиск - 0,63МПа; червоного кольору.

ІІ – рідке паливо; робочий тиск – 0,63МПа; жовтого кольору.

ІІІ – кисень; робочий тиск – 2МПа; синього кольору.

На практиці всі шланги можуть бути чорного кольору, але обов’язково мати дві кольорові смужки.

Приладдя для газового зварювання.

Зварників забезпечують спецодягом і захисними окулярами з темним склом (світофільтри): С-3 – при роботі різаками;

С-4 – при зварювальних роботах.

Світлофільтри підбираються залежно від характеру роботи і потужності газового полум’я.

Інструмент зварника - набір ключів; молоток; зубило; сталеві щітки; лінійка; кутник; рисувалка та ін.

Відро з водою – для охолодження пальника.