Іі. Основна частина

2.1 Організація робочого місця зварювальника.

З варювальний пост (Мал.1) - робоче місце зварювальника, обладнане усім необхідним для виконання зварювальних робіт і отримання високоякісного зварного з'єднання.

В зварювальний пост входе:

1 – джерело живлення дуги;

2 – заземлення;

3 – пуск джерела живлення дуги;

4 – прямий провід;

5 – зворотній провід;

6 – стіл; 7 – вентиляція; 8 – килим;

9 – електроди; 10 – щиток;

11 – електродотримач; 12 – стуло;

13 – ящик для відходів.

Для збирання та зварювання деталей у середені кабіни встановлюють зварювальний стіл висотою 500-600мм для роботи сидя й близько 900мм для роботи стоя. Мал.1 До нижньої ножки столу приварюють стальний болт, який служить для кріплення струмопідводячого проводу від джерела живлення й для проводу заземлення столу.

Зварювальні пости бувають стаціонарні та пересувні.

Пересувний пост використовується для ручних робіт у різних місцях на території підприємства і в будівлях, а також при монтажних роботах.

Стаціонарний пост – це відкриті зверху кабіни для зварювання виробів невеликих розмірів.

За родом струму зварювальні пости бувають на змінному та постійному струмі. До зварювальних постів на змінному струмі відносяться пости з джерелом живлення типу трансформатор. До зварювальних постів на постійному струмі відносяться пости з джерелом живлення типу випрямляч, перетворювач, генератор.

Згідно теми письмової роботи зварна конструкція виготовляється ручним дуговим та газовим зварюванням.

Зварювальоний пост для ручного дугового зварювання (Мал.2).

В зварювальний пост для ручного дугового зварювання входить: джерело живлення дуги (5); зарювальн6і кабеля (6); електродоутримувач (4); зварювальний стіл (2); складально-зварювальні пристосування; інструмент і прилади зварника (1); пінал для електродів; стілець (7).

Зварювальна конструкція виготовляється з легованої сталі марки 09Г2, тому для виготовлення зварного корпусу, застосовуємо джерело живлення постійного струму, стаціонарного типу.

Мал.2

В якості джерела живлення постійного струму для ручного дугового зварювання застосовуємо випрямляч типу ВД-306 (мал.4).

Випрямляч – це устрій який перетворює змінний струм в постійний й служить для живлення зварювальної дуги.

Випрямляч має спеціальний матеріал, який пропускає струм в одному напрямі, тобто перетворює змінний струм в постійний (Мал.3). Матеріалами випрямного елементу служать - селен, кремній.

Селеновий випрямляючий елемент (Мал.3) складається з металевої (стальної або алюмінієвої) пластини (1), поверхня якої покрита тонким шаром (2) нікелю або вісмуту, на який з одного боку нанесений шар (3) кришталевого селену й шар (4) з сплаву кадмію з вісмутом й оловом. Отриманий багатошаровий елемент називається вентилем, який пропускає струм в одному напрямку.

Мал.3

Випрямляч ВД-306 складається з 2-х основних частин:

1) знижувального трифазного трансформатору з пристроєм для регулювання струму;

2) випрямного блоку, що складається з селенових або кремнієвих

вентилів;

3) вентилятора для охолодження випрямного блоку.

Вентилятор блокується з випрямлячем повітряним реле. Якщо вентилятор пошкоджений, то випрямляч не включається, якщо ушкодження станеться під час роботи, то випрямляч вимикається.

Зварювальний струм регулюється зміною відстані між обмотками трансформатора. ВД-306 виконаний із ступінчасто-плавним регулюванням зварювального струму. Випрямляч має 2 діапазони регулювання струму :

--діапазон малих струмів - включення обмоток трансформатору зіркою

--діапазон великих струмів - включення обмотки трансформатора трикутником.

Устрій зварювального випрямляча типу ВД – 306 зображений на мал.4.

мал.4

1-вентилятор; 2- кожух; 3- анкерний болт; 4- рукоятка; 5- шкала; 6- селенові або кременеві діоди; 7- первинна обмотка трансформатору; 8- магнітопровід;

9- регулюючий гвинт; 10- вторинна обмотка; 11- корпус; 12- колеса; 14- панель управління.

Зварювальні випрямлячі виконуються за трифазною схемою ( мал.5.).

У трифазній мостовій схемі випрямлення, вентилі включені в 6 плечей моста. У цій схемі випрямлення в кожен момент часу струм проводять тільки два плеча, з’єднані через навантаження моста послідовно.

У трифазній схемі випрямляються обидві півхвилі змінної напруги в усіх трьох фазах, завдяки чому зменшуються пульсації випрямленої напруги.

Трифазна мостова схема випрямляча (мал.5).

Мал.5

Електрична схема випрямляча типу ВД-306(мал.6).

Мал.6

Т – трансформатор; W₁ –одна первинна обмотка; дві вторинні обмотки – W₂ ; W_2в. Обмотка W₂ підключена до теристорного випрямляча V(RТ) – який виконує роль регулятора струму, і який має пологоспадаючу вольтамперну характеристику.

Від вторинної обмотки W_2в напруга підводиться до діодного блоку V_в – який дає крутоспадаючу характеристику дуги завдяки дроселей L_в. Тому цей випрямляч можна застосовувати як для ручного дугового так й для напівавтоматичного зварювання в захисних газах.

Випрямляч ВД-306 працює на номінальному струмі 315 А і має спадаючу зовнішню характеристику (Мал.7).

(мал..7).

В залежності від довжини дуги, у точках перетину (А;Б;С) вольт амперної характеристики дуги з вольтамперною характеристикою джерела живлення дуга горить стабільно без обривів.

Перевага зварювального випрямляча перед перетворювачем:

1) відсутність частин, що обертаються;

2) високий к.к.д.;

3) мінімальні втрати енергії при холостому ході;

4) безшумність роботи;

5) мала маса;

6) широка межа регулювання зварювального струму і напруги.

Технічні характеристики випрямляча.

Параметри випрямляча	ВД – 306
Номінальний зварювальний струм, А	315
Номінальна робоча напруга, В	32
Номінальний режим роботи, ТН, %	60
Діапазон регулювання зварювального струму, А	45 – 315
Напруга неробочого ходу, В	70
Первинна потужність, кВА	21
ККД, %	72

Зварювальний пост для газового зварювання (Мал.8).

Мал.8

Для організації газозварювального поста необхідні:

1. Кисневий балон з редуктором (Мал.8 (1;2);

2.Ацетиленовий генератор (3) із запобіжним затвором, або ацетиленовий

Балон (4) з редуктором (5);

3.Гумові рукави (шланги) (6);

4.Зварювальні пальники (7) з набором наконечників;

5.Зварювальний стіл;

6.Пристосування для складання;

7. Приладдя та інструмент зварника;

8.Протипожежні засоби;

9.Відро з водою;

10. Система вентиляції.

11.Зварювальні матеріали (8);

12.Контейнери для відходів.

Мал.9 Мал.10 Мал.11

Балони (Мал.9) – призначені для зберігання і транспортування газів.

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 8 мм.

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 7 мм; маса – 52кг без газу.

Ацетиленовий генератор (Мал.10) - 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.

Устрій ацетиленового генератору (Мал.10):

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

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

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

12 – контрольний кран; 13;14 – штуцера.

Редуктор (Мал.11) – призначені для пониження тиску газу до робочого та автоматичного підтримання заданого робочого тиску постійним. Корпус редуктора фарбують у той же колір, що й балон.

Устрій газового редуктора (Мал.11):

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 (6) тиску і діючи на клапан 7, відкриває його.

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.

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

Зварювальні пальники – 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.

Для зварювання обираємо інжекторний пальник. Інжекторний пальник складається з двох основних частин — ствола і наконечника (мал.12).

Устрій інжекторного пальника: стовбур має кисневий 1 і ацети­леновий 16 ніпелі з трубками 3 і 15, рукоятку 2, корпус 4 з кис­невим 5 і ацетиленовим 14 вентилями.

Мал.12

Вентилі призначені для пуску, регулювання витрат і припинення подачі газу при гасін­ні полум’я. Наконечник, який складається з інжектора 13, змішу­вальної камери 12 і мундштука 7, під’єднується до корпусу стов­бура пальника накидною гайкою.

Інструмент та приладдя для зварювання.

Для затиску електроду і підведення до нього зварювального струму служить електродотримач. Електродотримачі випускають 3 типів, залежно від сили струму: 1.Ізв=215А 2. Ізв=125÷315А З.Ізв=315÷500А. Для виготовлення зварної конструкції застосовуємо електродотримач 1 типу.

Зварювальні щитки виготовляються з чорної фібри або пластмаса з матовою поверхнею. Маса щитка не повинна перевищувати 0,48кг. Захисне скло (світлофільтри) призначені для захисту очей і шкіри обличчя від променів дуги, бризок металу і шлаку, розмір світлофільтру 52x102мм.

Зварювальний дріт. Він служить для підведення струму від джерела живлення до електродотримача і виробу. Використовується гнучкий дріт з мідними жилами типу ПРГД (ГОСТ6731-77). Довжина гнучкого дроту складає 2-Зм. З'єднання кабелю до виробу здійснюють швидкодіючими затисками з міді або бронзи. Переріз кабелю при струмі 315А застосовують 5÷2 А/мм².

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 ручного дугового зварювання необхідний наступний інструмент: сталева щітка для зачистки кромок перед зварюванням і для видалення з поверхні шва залишків шлаку; шлаковідділювач для видалення шлакової кірки; зубило; набір шаблонів для перевірки розмірів шва; клеймо; метр; сталева лінійка; косинець; рисувалка; ящик для зберігання і перенесення інструменту.

Газозварників 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 газозварника - набір ключів; молоток; зубило; сталеві

щітки; лінійка; кутник; рисувалка та ін.

Відро з водою – для охолодження пальника.

Висновок. Для виготовлення зварного корпусу, що складається з накладок, ребер, стін та основи, ручним дуговим зварюванням зі сталі 09Г2 використовуємо джерело живлення постійного струму – випрямляч типу ВД-306. Він пасує за усіма параметрами, а саме: потужності, напрузі, струму, к.п.д. і тривалістю роботи, є найоптимальнішим варіантом для отримання високоякісного зварного шва.