2.1. Організація робочого місця зварника.

Робоче місце електрозварника укомплектоване всім необхідним для виконання зварювальних робіт й отримання якісного з’єднання – називається зварювальним постом.

При виконанні виробничих операцій за зварювальником закріплюється робоче місце у вигляді дільниці виробничої площини, оснащеної, згідно вимогам технологічного процесу, з необхідним обладнанням й приладдям.

Зварювальні пости поділяються на стаціонарні та пересувні.

Від вірної організації робочого місця залежить як висока продуктивність праці зварника, так й якість зварних швів й з’єднань.

Р обоче місце зварника в залежності від виконання робіт й габаритних розмірів конструкції можуть розташовуватися в спеціальних зварювальних кабінах (Мал.1) або біля зварної конструкції.

1 – стальні або азбестові листи.

2 – брезентова ширма .

При зварюванні не великих конструкцій робочі місця обладнуються зварювальними кабінами

Мал.1 розміром 2000х2000 або 2000х3000мм. Каркас кабіни виготовляється металевим з стальних труб або профільного прокату.

Стіни кабін висотою 1800-2000мм, 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 та ін., добре поглинаючим ультрафіолетове випромінювання зварювальної дуги. Двері кабін закривають брезентовою занавіскою, пропитаною вогнестійкою речовиною. Кабіни повинні добре освітленими й мати хорошу вентиляцію.

В зварювальний пост для ручного дугового зварювання входить (мал.2):

1) джерело живлення дуги;

2) заземлення;

3) зварювальні кабелі;

4) електродоутримувач;

5) зварювальний стіл;

6) складально-зварювальне пристосування;

7) інструмент і прилади зварника;

8) протипожежні заходи.

Мал.2

Згідно теми дипломної роботи зварний корпус виготовляється ручним дуговим та газовим зварюванням . В роботі необхідно обрати джерело живлення для ручного дугового зварювання. Так, як корпус виготовляється з легованої сталі 09Г2, то в якості джерела живлення дуги обираємо зварювальний випрямляч типу ВДУ – 1201. Випрямлячі бувають тиристорні й діодні. Випрямлячі цього типу відносяться до тиристорних.

Зварювальний випрямляч – це устрій призначений для перетворення змінного струму в постійний і живлення ним зварювальної дуги.

З варювальний випрямляч (Мвал.3) складається з понижуючого зварювального трифазного трансформатору 2, випрямляючого тиристорного блоку 3, вентилятору 4

з електродвигуном 5 і вітровим реле 8, вирівнюючий 10 та стабілізуючий 11 дроселі, автоматичний вимикач 9,перемикач ступінчастого регулювання струму 13, блок керування 14, блок апаратури 22 , перемикач зовнішніх характеристик 15, сигнальна лампа 16,вольтметр 17, амперметр 19, кнопка «Пуск» 18, «Стоп» 20, аварійна «Стоп» 21, перемикач 6 і резистор 7 плавного регулювання струму, рознімач 23 – призначений для дистанційного пульта,

рознімач 24 – для вмикання зварювального кола.

Мал.3

Випрямляч має 2 діапазони струму:

1 – малий струм (переключення обмоток трансформатору зіркою);

2 – великий струм (переключення обмоток трансформатору трикутником).

Універсальні випрямлячі забезпечують стійке горіння дуги при ручному та механізованому зварюванні. Зовнішня характеристика універсальних випрямлячів при ручному зварюванні мають спадаючу форму. Створення зовнішніх характеристик і регулювання режиму зварювання здійснюється за допомогою тиристорного блоку (Мал.4)

Блок – схема тиристорного випрямляча.

Т – трансформатор;

ДТ – датчик струму;

БП – елемент порівняння заданої напруги (U_з);

U_к – напруга керування;

U_вх – вхідна напруга;

БФК – блок фазового керування тиристорами;

БЗ – блок завдання режиму зварювання;

ДН – датчик напруги.

Мал.4

Регулювання струму і напруги дуги здійснюють за допомогою блока завдання режиму зварювання БЗ.

При виборі випрямляча для різних способів зварювання визначають вольт амперну характеристику дуги (Мал.5). Обраний випрямляч можна застосовувати як для ручного дугового так й для механізованого зварювання.

При зварюванні корпусу ручним дуговим зварюванням у випрямляча встановлюють круто спадаючу вольт амперну характеристику. Напруга на дузі знаходиться в межах 20 – 36В.

При зварюванні механізованим зварюванням у випрямляча встановлюють жорстку або зростаючу вольтамперну характеристику. Напруга на дузі знаходиться в межах 24 – 66В.

Мал.5

Технічна характеристика випрямляча ВДУ – 1201

№п/п	Параметри випрямляча	показники
1	Вид зовнішній вольт амперній характеристики	універсальна
2	Номінальний зварювальний струм, А	1250
3	Діапазон регулювання струму, А	300-1250
4	Напруга, В: холостого ходу номінальна	100 66
5	Межі регулювання напруги, В	24-66
6	Номінальний режим роботи, ПН%	100
7	Потужність, кВт · А	118
8	Маса, кг	730

Приладдя та інструмент для дугового зварювання.

Для підведення струму служать зварювальні проводи. Вони повинні бути гнучкими, з мідними жилами типу ПРГД або ПРГДО, можна використовувати кабель з алюмінієвими жилами. Мідний дріт може протистояти дії ударних навантажень, тертю об металеві конструкції.

Щитки і маски виготовляють з чорної фібри з матовою поверхнею. Маса щитка 0,48 кг, маса маски 0,5 кг. Захисне скло (світофільтр) призначене для захисту очей і шкіри обличчя від промінів дуги, бризок металу та шлаку. Розмір світофільтру 52Ч102 мм. Світофільтр вставляється в рамку щитка або маски.

Одяг зварювальника – куртка і брюки з брезенту, сукна, азбестової тканини. Брюки надягають поверх взуття для запобігання ніг від опіків гарячими огарками і бризок металу. В комплект входять брезентові рукавиці. При роботі усередині судин зварювальників забезпечують гумовими килимками, галошами і дерев'яними підставками.

Для якісного виконання з необхідною продуктивністю зварювальних робіт кожний зварювальний пост повинен бути забезпечений справним інструментом і пристосуванням. До інструментів зварювальника відноситься: металева щітка - для зачистки місця зварки і зварного шва; молоток - для оббивки шлаку із зварного шва; набір шаблонів - для перевірки оброблення під зварку і розмірів зварного шва; особисте клеймо - для таврування заварених швів; зубило - для вирубки дефективних швів; метр, схил, сталева лінійка, косинець, рисувалка, а також ящик для зберігання і перенесення інструментів.

Зварювальний пост для газового зварювання.

Мал.6

Для організації газозварювального поста необхідні (Мал.6):

к исневий балон з редуктором; ацетиленовий генератор із запобіжним затвором, або ацетиленовий балон з редуктором; гумові рукави (шланги); зварювальні пальники з набором наконечників; зварювальний стіл; пристосування для складання; приладдя та інструмент зварника; протипожежні засоби; відро з водою; система вентиляції; зварювальні матеріали; контейнери для відходів.

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

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.

L – довжина корпусу (мм); S – товщина стінки (мм);

D – зовнішній діаметр (мм)

Мал.7

Ацетиленовий балон – білого кольору; заповнюють пористою масою (деревне вугілля, пемза, інфузорна земля) - це необхідно для 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.

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. Для виготовлення зварної конструкції обираємо ацетиленовий генератор типу АСМ – 1,25 – 3, середнього тиску, працює за системою ВВ.

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 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.

Р едуктор прямої дії.

1 – мембрана; 2 – шток; 3 – штуцер; 4;9 – манометри; 5 – запірна пружина; 6 – камера високого тиску; 7 – редукуючий клапан; 8 – запобіжний клапан; 10 – робоча камера; 11 – натискна пружина; 12 – регулювальний гвинт.

Газ з балону потрапляє в камеру високого тиску і діючи на клапан 7, відкриває його. Клапан 7 притискається до сідла пружиною 5 і перешкоджає доступ газу високого тиску. Мембрана 1відводе клапан 7 від сідла і відкриває доступ газу високого тиску в камеру низького тиску 10.Із зовнішньої сторони гвинтом 12 та пружиною 11діють на мембрану, яка відкриває клапан 7. Тиск контролюють по манометрам.

Мал.9

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.

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

Зварювальний пальник (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. Пальники бувають інжекторні й без інжекторні. Для виготовлення зварної опори обираємо інжекторний пальник (Мал.10).

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 пропану; 9 – штуцер; 10 – підігрівач; 11 – трубка горючої суміші; 12 – змішувальна камера; 13 – інжектор; а,б – діаметри вихідного каналу інжектора і змішувальної камери; в – зазор між інжектором і змішувальною камерою.

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.

Висновок. Для виготовлення зварної опори станіни дробівки ручним дуговим зварюванням в якості джерела живлення застосовуємо випрямляч типу ВДУ-1201, так як він має можливість змінювати зовнішні вольт амперні характеристики, а значить застосовувати одночасно як для ручного так , при необхідності заміни ручної праці для механізованого зварювання. Для газового зварювання застосовуємо ацетиленовий балон, редуктор прямої дії, інжекторний пальник.