4. Технология сварки

1. Выбор и обоснование способов сварки

Наиболее эффективным средством повышения производительности труда сварщиков является применение механизированной сварки в среде защитных газов.

При сварке в зону дуги через сопло непрерывно подается защитный газ. Теплотой дуги расплавляется основной металл и, если сварку выполняют плавящимся электродом, расплавляется и электродная проволока. Расплавленный металл сварочной ванны, кристаллизуясь, образует шов. Схема процесса механизированной сварки представлена на рис. ____.

Сущность способа. При сварке в зону дуги через сопло непрерывно подается защитный газ. Теплотой дуги расплавляется основной металл и, если сварку выполняют плавящимся электродом, расплавляется и электродная проволока. Расплавленный металл сварочной ванны, кристаллизуясь, образует шов.

Рисунок _____ Механизированная сварка в среде защитного газа

Образование шва происходит за счет расплавления кромок основного металла или дополнительно вводимого присадочного металла. В качестве защитных газов применяют инертные (Аргон и Гелий) и активные газы (Углекислый газ, Водород, Кислород и Азот), а также их смеси (Аr + Не, Aг + СО₂, Аr + О₂, СО₂ + О₂ и др).

В качестве защитного газа применяется углекислый газ С0₂ по ГОСТ 8050-85 «Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия».

Механизированная сварка в различных ее видах во многом выигрывает ручную и в плане производительности. Применение механизированной сварки сплошной проволокой в защитных газах позволяет увеличить производительность выполнения сварочных работ по сравнению со сваркой штучными электродами до трех раз. Механизированная сварка способна также значительно повысить качество выполнения сварочных работ: правильно подобранные порошковые проволоки способны обеспечить лучшее формирование шва, более высокие показатели пластичности и ударной вязкости, оптимальный химический состав металла шва.

Технологическими преимуществами являются относительная простота процесса сварки, возможность полуавтоматической и автоматической сварки швов, находящихся в различных пространственных положениях, что позволяет механизировать сварку в различных пространственных положениях, в том числе сварку неповоротных стыков труб. Небольшой объем шлаков, участвующих в процессе сварки в СО₂, позволяет в ряде случаев получить швы высокого качества.

Сварка в среде защитных газов применяется как для соединения различных сталей, так и цветных металлов и таких активных, как титан, цирконий, тантал и др. толщиной от десятых долей до десятков миллиметров.

Особенности сварки в СО₂ сварочной проволокой Св-08Г2С-0 следующие:

Окислительное действие двуокиси углерода на расплавленный металл компенсируется повышенным содержанием в сварочной проволоке элементов раскислителей (Мn и Si).

В зоне высоких температур столба дуги СО₂ диссоциирует:

Тепловая мощность расходуется на это разложение.

Образующийся в результате диссоциации и попавший в зону сварки кислород О₂ и СО₂ окисляют металл сварочной ванны по следующей реакции:

О₂+2Fe = 2 FeO

СO₂ + Fe = СО + FeO

С целью подавления реакции окисления железа, раскисления металла шва, удаления образовавшихся оксидов и предотвращения образования пор, сварка выполняется с повышенным содержанием марганца и кремния - Св-08Г2С-О.

При взаимодействии марганца и кремния с оксидом железа происходит восстановление железа и образование окисной пленки, оседающей на поверхности сварного шва:

FeO+Mn=Fe+MnO

2FeO+Si=2Fe+SiO₂

Сварка в среде СО₂ имеет целый ряд преимуществ: минимальную зону структурных изменений металла при высокой степени концентрации дуги и плотности тока; большую степень защиты сварочной ванны от воздействия внешней среды; существенную производительность; возможность наблюдения за формированием шва; возможность сваривать металл различной толщины (от десятых долей до десятков миллиметров), производить сварку в различных пространственных положениях, механизировать, автоматизировать технологический процесс; незначительную чувствительность к ржавчине и другим загрязнителям основного металла.

Однако при выборе данного способа сварки и наплавки необходимо иметь ввиду и его недостатки: сильное разбрызгивание металла при токе больше 500 А, что требует постоянной защиты и очистки сопла горелки; интенсивное излучение открытой мощной дуги, требующее защиты сварщика; необходимость охлаждения горелки при значительных токах; осуществление сварки практически только на постоянном токе; наличие специальной проволоки.

Вывод: для производства сварной конструкции принимаем механизированную сварку в среде защитных газов плавящимся электродом.

2. Обозначение сварных швов в соответствии с гост 2.312-72

В сварной конструкции приняты только стандартные сварные швы. Структура обозначения сварных швов установки одоризации в соответствии с ГОСТ 2.312-72 «Условные изображения и обозначения швов сварных соединений» приведена на рисунке ______.

Рисунок ___. Структура обозначения сварных соединений.

Ниже в таблице №5 приведены характеристики принятых к сварке соединений

Таблица №5 Типы соединений, конструктивные элементы разделки кромок и сварных швов

При сборке конструкции использовать прихватки длиной 20-30 мм по три на каждом сварном соединении. Подкладное кольцо (остающуюся подкладку) предварительно прихватить к трубе в четырех взаимно перпендикулярных плоскостях, а затем к заглушке.

Прихватки должны выполняться теми же сварщиками, которые будут сваривать эти конструкции. Сварщики, допускаемые к сварке этой конструкции должны быть аттестованы на сварку низколегированных сталей и сварку в горизонтальном, вертикальном положениях поворотных и неповоротных стыков.

Поверхность прихваток очистить от шлака, брызг металла и загрязнений, а также проверить на наличие дефектов согласно разделу 5.2. В случае обнаружения дефекты удаляются абразивным инструментом согласно разделу 5.3.

Для простоты сборки детали устанавливаем в приспособление без зазора. После этого накладываются прихватки как описывалось ранее на режимах сварки, приведённых в таблице 7 раздела 4.3.

Для сварных швов шероховатость обрабатываемых под сварку поверхностей – Rz на более 80 мкм по ГОСТ 2789-73.

3. Выбор режимов сварки

Выбор режимов сварки в среде углекислого газа.

К параметрам режима сварки в углекислом газе относятся:

1. род тока,

2. полярность сварочного тока,

3. сила сварочного тока,

4. напряжение сварочной дуги,

5. диаметр электродной проволоки,

6. марка сварочной проволоки,

7. вылет электродной проволоки,

8. наклон электрода относительно шва,

9. скорость подачи проволоки,

10. расход углекислого газа,

11. скорость сварки.

При сварке в углекислом газе применяем постоянный ток обратной полярности, так как сварка током прямой полярности приводит к неустойчивому горению дуги. Переменный ток можно применять только с осциллятором, однако в большинстве случаев рекомендуется применять постоянный ток.

Длина дуги должна быть 1,5-4,0 мм. При большей длине горение дуги будет неустойчивым и появится разбрызгивание, возрастает вероятность окисления сварочной ванны и попадания в нее азота.

Диаметр электродной проволоки следует выбирать в зависимости от толщины свариваемого металла.

Принимаем для сварки толщин 3 мм диаметр сварочной проволоки 1,2 мм, для толщин 10 мм – диаметр 1,6 мм

Сварочный ток (сила сварочного тока [A]) устанавливается в зависимости от выбранного диаметра электродной проволоки.

,

где D_I – плотность тока в электродной проволоке, А/мм² (для сварки в СО₂ принимаем по номограмме);

dэ – диаметр электродной проволоки, мм.

,

Принимаем сварочный ток 145 А при сварке проволокой диаметром 1,2 мм.

,

Принимаем сварочный ток 230 А при сварке проволокой диаметром 1,6 мм.

С увеличением силы сварочного тока увеличивается глубина провара и повышается производительность процесса сварки.

Напряжение дуги зависит от длины дуги. Чем длиннее дуга, тем больше напряжения на ней. С увеличением напряжения дуги увеличивается ширина шва и уменьшается глубина его провара. Рассчитывается напряжение дуги в зависимости от выбранной силы сварочного тока и диаметра электродной проволоки:

Скорость подачи электродной проволоки подбирается с таким расчётом, чтобы обеспечивалось устойчивое горение дуги при выбранном напряжении на ней.

Скорость подачи электродной проволоки, м/ч, рассчитывается по формуле

Где α_Р – коэффициент расплавления проволоки, г/А*ч,

Ρ – плотность металла электродной проволоки, г/см³ (для стали ρ =7,8 г/см³).

Значение α_Р рассчитывается по формуле

Вылет электрода - длина отрезка электрода между его концом и выходом его из мундштука. Величина вылета оказывает большое влияние на устойчивость процесса сварки и качества сварного шва. С увеличением вылета ухудшается устойчивость горения дуги и формирования шва, а также увеличивается разбрызгивание. При сварке с очень малым вылетом затрудняется наблюдение за процессом сварки и часто подгорает контактный наконечник. Величину вылета рекомендуется выбирать в зависимости от диаметра электродной проволоки. Согласно [ ] Потапьевский. Монография:

Принимаем вылет электрода 15 мм.

Расстояние от сопла горелки до изделия (табл.6), так как с увеличением этого расстояния возможно попадание кислорода и азота воздуха в наплавленный металл и образования пор в шве. Величину расстояния от сопла горелки до изделия следует выдерживать в приведенных ниже значениях.

Табл. 6 Рекомендуемые расстояния от сопла горелки до изделия

Принимаем расстояние от сопла горелки до изделия 15 мм.

Расход углекислого газа определяется в зависимости от силы тока, скорости сварки, типа соединения и вылета электрода. В среднем газа расходуется от 5 до 20 л/мин.

Принимаем расход 8-12 л/мин

Наклон электрода относительно шва оказывает большое влияние на глубину провара и качество шва. В зависимости от угла наклона сварку можно производить углом назад и углом вперёд.

При сварке углом назад в пределах 5 – 10 град. улучшается видимость зоны сварки, повышается глубина провара и наплавленный металл получается боле плотным.

При сварке углом вперёд труднее наблюдать за формированием шва, но лучше наблюдать за свариваемыми кромками и направлять электрод точно по зазорам. Ширина валика при этом возрастает, а глубина провара уменьшается. Этот способ рекомендуется применять при сварке тонкого металла, где существует опасность сквозного прожога.

Скорость сварки устанавливается сварщиком в зависимости от толщины металла и необходимой площади поперечного сечения шва. При слишком большой скорости сварки конец электрода может выйти из-под зоны защиты газом и окислиться на воздухе.

Скорость сварки определяется по формуле (Акулов А.И. Технология и оборудование сварки плавлением. 1977)

где I св– сила сварочного тока, А,

А – коэффициент, А*м/ч

Принимаем

Принимаем

Табл. 7 Режимы сварки для прихваток:

Табл. 8 Режимы сварки для сварных швов:

В сварной конструкции приняты только стандартные сварные швы. Структура обозначения сварных швов установки одоризации в соответствии с ГОСТ 2.312-72 приведена в разделе 4.2.

4. Выбор сварочных материалов

Выбор вида и марки сварочного материала зависит от:

• марки свариваемой стали;

• вида сварки;

• условий эксплуатации конструкций, т.е. группы конструкций и климатического района, в котором эксплуатируется конструкция.

Сварочные материалы должны обеспечивать свойства металла шва на уровне свойств свариваемой стали.

Сварные швы выполнены механизированной сваркой в среде углекислого газа по ГОСТ 14771-76 «Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры».

Основные сварочные материалы, применяемые для сварки изделия:

- Сварочная проволока Св08Г2С-О по ГОСТ 2246-70 «Проволока стальная сварочная. Технические условия».

- Углекислый газ по ГОСТ 8050-85 «Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия».

Для сварки заготовок из стали 09Г2 будем использовать холоднотянутую сварочную проволоку из проката сортового круглого сечения (прутки, мотки) из легированной стали 09Г2С по ГОСТ 19281-2014.

Марка проволоки - Св-08Г2С-О, легированная кремнием и марганцем, с омедненной поверхностью, диаметр 1,2 и 1,6 мм, предназначена для сварки (наплавки). Химический состав проволоки (массовая доля) Св-08Г2С-О в % по ГОСТ 2246-70 «Проволока стальная сварочная. Технические условия» представлен в таблице 9.

Предельное отклонение по диаметру сварочной проволоки, предназначенной для сварки (наплавки) составляет -0,09 мм.

Таблица 9. Химический состав проволоки Св-08Г2С-О в %

Допускаемое отклонение по химсоставу от фактического содержания элементов приведено в таблице 3 ГОСТ 2246-70.

Механические свойства и ударная вязкость материала проволоки Св-08Г2С должны соответствовать требованиям ГОСТ 19281-2014 «Прокат повышенной прочности» и приведены ниже в таблицах 10 и 11.

Таблица 10. Механические свойства при испытании на растяжение проволоки Св-08Г2С-0 согласно ГОСТ 19281-2014

Таблица 11. Ударная вязкость проволоки Св-08Г2С (сортового проката)

Обозначение сварочной проволоки, применяемой для сварки конструкции:

«Проволока 1,2 Св-08Г2С – О ГОСТ 2246-70»,

«Проволока 1,6 Св-08Г2С-О ГОСТ 2264-70».

Сварочные материалы, к которым относятся электроды, флюсы, сварочная проволока могут быть первопричиной брака при сварке, если их хранение не организовано. Поэтому к хранению сварочных материалов предъявляются определенные требования. Сварочная проволока должны храниться в специальных сухих отапливаемых помещениях при температуре не ниже +15 °С и относительной влажности не более 50%.

Сварочная проволока должна храниться в условиях, исключающих ее загрязнение и окисление. Для подготовки сварочной проволоки перед сваркой в цехах применяют специальные зачистные машины. Сварочная проволока для сварки приходит к потребителю протравленной химическим способом, кассеты с проволокой упаковывают в герметически запаянные полиэтиленовые пакеты, откуда предварительно откачивают воздух.

Углекислый газ поставляется по ГОСТ 8050-85 «Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия».

Двуокись углерода выпускается жидкая низкотемпературная, жидкая высокого давления и газообразная. Двуокись углерода всех сортов применяется: для создания защитной среды при сварке металлов; для пищевых целей в производстве газированных напитков, сухого льда, для охлаждения, замораживания и хранения пищевых продуктов при прямом и косвенном контакте с ними, для сушки литейных форм; для пожаротушения и других целей во всех отраслях промышленности. Жидкая двуокись углерода высшего и первого сортов применяется преимущественно для нужд сварочного производства. Объемная доля С0₂ высшего и первого сортов составляет не менее 99,8 и 99,5 %.

Формула СО₂.

Газообразная двуокись углерода - газ без цвета и запаха при температуре 20 ⁰С и давлении 101,3 кПа (760 мм рт. ст.), плотность - 1,839 кг/м³.

Двуокись углерода транспортируют и хранят в стальных баллонах или цистернах большой емкости в жидком состоянии с последующей газификацией на заводе, с централизованным снабжением сварочных постов через рампы. В баллоне емкостью 40 л содержится 25 кг СО₂, дающего при испарении 12,5 м³ газа при давлении 760 мм.рт.ст. Баллон окрашен в черный цвет, надпись желтого цвета - «Углекислый газ».

Двуокись углерода нетоксична, невзрывоопасна.

Предельно допустимая концентрации диоксида углерода в воздухе рабочей зоны 9,2 г/м³ (0,5 об. %).

По степени воздействия на организм человека двуокись углерода относится к 3-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76.

При концентрации более 5% (92 г/м³) двуокись углерода оказывает вредное влияние на здоровье человека, так как она тяжелее воздуха в 1,5 раза и может накапливаться в слабо проветриваемых помещениях у пола и в приямках, а также во внутренних объемах оборудования для получения, хранения и транспортирования газообразной, жидкой и твердой двуокиси углерода. При этом снижается объемная доля кислорода в воздухе, что может вызвать явление кислородной недостаточности и удушья.

Жидкая двуокись углерода при снижении давления до атмосферного превращается в газ и снег, температурой минус 78,5 ⁰С, которые вызывают обморожение кожи и поражение слизистой оболочки глаз.

Гарантийный срок хранения жидкой двуокиси углерода в баллонах по ГОСТ 949-73 «Баллоны стальные малого и среднего объема для газов на Рр≤19,6 МПа (200 кгс/см²)» составляет 2 (Два) года со дня изготовления.

Таблица 12. Требования к защитному газу для сварки

5. Выбор основного и вспомогательного сварочною оборудования

Сварочный полуавтомат, или шланговый полуавтомат — аппарат для дуговой сварки, в котором механизирована подача электродной проволоки, а перемещение горелки вдоль свариваемых кромок осуществляется вручную. Сварочными полуавтоматами осуществляют сварку в защитных газах, сварку открытой дугой и сварку под флюсом. Механизм подачи проволоки и горелка, находящаяся в руке сварщика, соединены между собой гибким шлангом (направляющим каналом), по которому в зону горения дуги подаётся электродная проволока и подводятся сварочный ток и защитный газ. Подающий механизм обеспечивает подачу проволоки диаметром 0,8 - 2,0 мм со скоростью до 960 м/ч.

Различают три основные системы подачи электродной проволоки: толкающего, тянуще-толкающего и тянущего типов. Наиболее распространенной является система подачи толкающего типа, которая ограничивает длину шланга, но отличается простотой и небольшой массой горелки. Другие системы позволяют увеличить длину шлангов до 10-20 м и использовать тонкую проволоку диаметром меньше 1 мм, но механизм подачи в горелке увеличивает её массу. Регулировка скорости подачи проволоки чаще применяется плавная, но возможна плавно-ступенчатая и ступенчатая. По радиусу рабочей зоны различают полуавтоматы стационарные (механизм подачи закрепляется па источнике сварочного тока, радиус определяется длиной шланга), передвижные (механизм подачи можно перемещать относительно источника до 10 м) и переносные (ранцевые с длиной кабелей до 40-50 м).

Рис. ___ Установка для дуговой механизированной сварки в СО₂:

1 - баллон с СО₂; 2 - газовый редуктор; 3 - шланг для подачи защитного газа; 4 - сварочный выпрямитель, пульт управления; 5 - механизм подачи электродной проволоки;6 - гибкий шланг; 7 - горелка; 8 - кабель «масса»; 9- изделие.

Токоподвод (наконечник) является сменной быстро изнашиваемой деталью. От надежности контакта в нем зависит стабильность процесса сварки.

К сменным деталям также относится сопло, которое нагревается от излучения дуги и забрызгивается.

Установки для автоматизированной дуговой сварки плавящимся электродом в защитных газах СО₂, Ar, Не и смесях (MAG, MIG) общего назначения обычно включают:

1. источник постоянного и импульсного тока;

2. сварочный аппарат с механизмами подачи электродной проволоки;

3. катушку или кассету со сварочной проволокой;

4. горелку;

5. пульт управления на сварочном аппарате;

6. блок управления, встроенный в сварочный аппарат или размещенный

7. отдельно шкаф управления;

8. систему подачи защитного газа.

Исходя из рассчитанных режимов сварки (раздел 4.3) подбираем сварочный аппарат с техническими характеристиками, превышающими расчетные.

Выбираем сварочный полуавтомат «TransPulsSynergic 5000», страна производитель Австрия.

На базе серии Fronius реализованы самые высокотехнологичные сварочные процессы TIME, СМТ, а также высокопроизводительные TWIN процессы. Аппарат предоставляет широкие возможности для использования при создании автоматизированных и роботизированных производственных линий.

В современное время особой популярностью пользуются цифровые сварочные системы, которые являются полностью адаптированными под периферийное оборудование для сварки. Благодаря внедрению данного вида управления удалось значительно улучшить результаты сварочного процесса и достичь высокой эффективности сварки.

Сварочный полуавтомат TransPulsSynergic 5000 СМТ MV (MIG/MAG) идеально подогнан для работы с помощью микропроцессорного и цифрового управления. Данный прибор дает возможность осуществлять высококачественную сварку при различных типах сварочных токов - от сварки короткими замыканиями до токов струйной дуги.

Благодаря универсальной системе управления стало возможным выбрать подходящие режимы, которые обеспечивают высококлассную сварку различных изделий из металла. Возможность дополнительной настройки оборудования позволяет эффективно управлять сваркой от начала поджига дуги до завершения сварки. Наличие встроенного, роликового механизма подачи проволоки позволяет применять этот сварочный полуавтомат любых стройплощадках, в сервисных центрах и в цехах.

При помощи многофункционального, сварочного полуавтомата TransPulsSynergic 5000 можно осуществлять MIG/MAG, TIG сварку, а также сварку с использованием штучных электродов.

Следует отметить, что присадочная проволока также участвует в формирования сварочного шва. Перенос металла осуществляется даже при самой небольшой силе тока. Это обеспечивает качественный и эффективный MIG/MAG процесс. То есть сварка осуществляется достаточно аккуратно, без разбрызгивания, на основе усовершенствованной технологии пайки листов толщиной от 0,3 мм. Возможна пайка алюминия и стали и MIG сварка. Благодаря работе с использованием различных токов сварки при помощи сварочного прибора TransPulsSynergic 5000 осуществляется автоматическое переключение напряжение в сети.

Таблица 13. Технические характеристики сварочного оборудования

Область использования сварочного аппарата TransPulsSynergic 5000 СМТ MV (MIG/MAG):

1. Возведение промышленных трубопроводов, производственных аппаратов;

2. Проведение монтажных работ;

3. Осуществление любых ремонтных работ;

4. Техническое обслуживание;

5. Выпуск специализированной техники;

6. Промышленное производство;

7. Строительство и монтаж металлических конструкций;

8. Слесарное производство;

9. Сталелитейное производство;

10. Изготовление машин, контейнеров и агрегатов;

11. Выпуск рельсовых транспортных средств.

При сварке в смеси газов пост дооборудуется смесителем. Подогреватели и осушители применяются только при сварке в углекислом газе. В ряде случаев горелки охлаждаются водой.

Горелка -устройство для направления в зону дуги электродной проволоки, подвода к ней сварочного тока, подачи защитного газа, управления процессом сварки.

Рис. 7. Горелка для механизированной сварки плавящимся электродом:

1 - мундштук; 2 - сменный наконечник; 3 - электродная проволока; 4 - сопло

Конструктивно горелки подразделяются на три группы:

1. Для механизмов подачи толкающего типа: только направляют сварочную проволоку в зону сварки,

2. С встроенным в рукоятку механизмом подачи проволоки; подают проволоку механизмом тянущего типа,

3. С комбинированным механизмом подачи толкающе-тянущего типа.

Рис. ___. Горелка сварочная MIG MAG WG-36KD

Технические характеристики:

1. Макс. сварочный ток при сварке С0₂: 340 А

2. Макс. сварочный ток при сварке Аг или Аг+С0₂: 320 А

3. Диаметр сварочной проволоки: 0,8 -1,2 мм

4. Продолжительность нагрузки на максимальном токе: 60%

5. Длина: 5 м

6. Евроразъем: да

7. Тип контактной трубки (наконечника): М8х30

Рис.____. Соединительный кабель с воздушным охлаждением К10347 5М

Сварочные принадлежности

Регулировать расход углекислого газа регулятором расхода Ar/С0₂ У30-АР40П. Регулятор расхода газа (Ar/CO2) универсальный баллонный одноступенчатый (У30-АР40-КР) предназначен для понижения давления газа, поступающего из баллона, и автоматического поддержания заданного расхода постоянным при подаче на электросварочный пост. Высокая точность регулировки расхода редуцируемого газа обеспечивает точное соблюдение технологии сварки и экономию расходуемого газа.

Рисунок 15 Универсальный регулятор расхода газа У30/АР40-КР

Таблица 14. Технические характеристики универсального регулятора расхода газа У30/АР40-КР

Для зачистки швов перед наложением последующих валиков и удаления брызг используем угловую шлифмашину MAKITA 9555 HN (рис._____) с усиленным армированным кругом

Таблица 15. Технические характеристики шлифовальной машины

Термометр контактный ТК-5.04 предназначен для измерения температуры различных сред путем непосредственного контакта зонда с объектом измерения.

Термометр состоит из электронного блока и сменных зондов (поставляются отдельно). В качестве термочувствительных элементов в зондах используются преобразователи термоэлектрические (ТП) с НСХ по ГОСТ Р 8.585. Термометр ТК-5.04 является улучшенной модификацией снятого с производства термометра ТК-5.03.

4.6 Способы предотвращения сварочных деформаций

Для предотвращения сварочных деформаций будем использовать сварочное приспособление, изделие должно остыть в зажатом состоянии при температурах от 50 до 150 °С.

Сварку швов вести в определенной последовательности.

Использовать прихватки.

При сварке деталей из термопластичных материалов под действием неравномерного нагрева основного материала и усадки материала шва, а также в результате структурных изменений в зоне термического влияния возникают внутренние напряжения, вызывающие: продольные и поперечные деформации (изменяются длина и ширина элементов); искривление, выпучивание и скручивание элементов, трещины в материале шва; в отдельных случаях снижение прочности изделия.

В результате нарушения технологии сварки изделие может деформироваться и покоробиться, что не допускается технологическими условиями. Напряжения, возникающие в процессе сварки, в некоторых случаях приводят к трудно выявляемому трещинообразованию, приводящему к снижению надежности сварной конструкции. Изучение причин возникновения сварочных напряжений и деформаций и разработка методики их расчета — трудная задача в сварочной технике. Нет достаточно надежных и простых методов расчета напряжений и деформаций в свариваемой конструкции в зависимости от метода и режима сварки и других технологических факторов.

Мероприятия по борьбе с деформациями и короблениями, осуществляемые на производстве, подразделяют на конструктивные и технологические. Первые включают вопросы рациональной конструкции изделия. Конструктор, проектирующий новую конструкцию из термопластического материала, должен учитывать не только рациональность его формы и удобство эксплуатации, но и технологию изготовления и возможность сварки без коробления.

При этом основными мероприятиями являются:

• уменьшение числа сварных соединений и швов;

• обеспечение симметричного расположения швов для создания при сварке уравновешенных деформаций;

• применение сборочно-сварочных приспособлений;

• размещение швов вне зон максимальных напряжений.

К технологическим мероприятиям относятся:

• предотвращение обратных деформаций перед сваркой;

• разработка рациональной технологии сварки.

Мероприятия по уменьшению коробления могут оказывать разное воздействие на величину внутренних напряжений, например, жесткое закрепление деталей уменьшает коробление, но увеличивает внутренние напряжения и т. д. При осуществлении того или иного мероприятия необходимо учитывать конфигурацию изделия, механические и пластические свойства свариваемого материала, возможность возникновения трещин.

Обратные и остаточные деформации

Для предотвращения обратных деформаций необходимо опытным путем определить величину и направление ожидаемых деформаций, вызываемых сваркой данного изделия, затем свариваемые элементы или собранную конструкцию до сварки изгибают в сторону, противоположную наибольшим напряжениям усадки.

Обратный изгиб свариваемых элементов выполняют без приложения дополнительного усилия или с усилием в пределах упругих деформаций. Техника выполнения этих изгибов различна. Чаще применяют упругий изгиб в жестких сборочно-сварочных зажимных приспособлениях различных конструкций, в которых свариваемое изделие находится до окончания процесса сварки и полного охлаждения.

Описываемый способ предотвращения обратных деформаций нашел широкое распространение.

Жесткое закрепление снижает остаточные деформации и уменьшает коробление свариваемых деталей. Полностью ликвидировать деформации нельзя, так как образующиеся при сварке в сварном соединении пластические и упругие деформации обнаруживаются после снятия закреплений. Как правило, эти деформации значительно меньше, чем деформации при сварке элементов конструкций, свободных от закрепления. Жесткое закрепление можно применять при сварке любого термопластического материала, а также листов с V-образной разделкой кромок во избежание их вспучивания.

Для предотвращения вспучивания и расхождения состыкованных кромок листов применяют прижимы, находящиеся в непосредственной близости (10—20 мм) от сварного шва.

4.7 Разработка принципиальной схемы сборочного или сварочного приспособления с обоснованием прижимных элементов

Для выполнения сварных швов № 1 и 2 используется два типа механических приспособлений.

На рис.___ показано приспособления для приварки детали № 2 к № 5.

На рис.___ показано приспособления для сварки деталей № 1 и № 5.

Одновременно ведется сварка двух кольцевых швов.

Ведущие ролики 1 манипулятора приводятся в движение от электродвигателя 4 через многоступенчатую клиноременную передачу и червячный редуктор. Свариваемый элемент зажимается между двумя ведущими 1 и прижимным 7 роликами с помощью рукоятки или пневмоцилиндра. Прижимное устройство 5 посредством пружины компенсирует возможные колебания наружного диаметра при овальности труб. Труба прижимается электромеханическим способом, регулирование частоты вращения - бесступенчатое.

Универсальный сварочный вращатель труб УВТ-1 предназначен для вращения при полуавтоматической и автоматической сварке и резке труб из углеродистых и легированных сталей, а также элементов трубопроводов при изготовлении элементов узлов трубопроводов в поворотном положении.

Универсальный сварочный вращатель труб УВТ-1, предназначенный для вращения труб и элементов диаметром от 50 до 500 мм, может изменять положение их осей в пространстве, что обеспечивает удобное положение стыка при сварке.

Состав сварочного вращателя: - приводной механизм, - прижимной механизм, - основание, - электрооборудование.

Порядок работы сварочного вращателя труб: Прижимной хобот поднимается в верхнее положение. Труба укладывается на вращатель и фиксируется в верхнее положение. Включается вращение и производится сварка или резка. После окончания работы прижимной хобот опускается в нижнее положение. Регулировка скорости вращения выполняется вращением рукояти задатчика скорости с пульта управления.

Сварочный вращатель труб обслуживается одним человеком.

Технические характеристики универсального сварочного вращателя труб УВТ-1:

Для сварки сварного соединения №3 используем сварочный вращатель для поворотных сварных соединений типа «Орбитек», Германия.

Сварной шов № 3 сваривается на монтажном столе.

5. Технологический раздел:

   1. Разработка маршрутной технологии сборки и сварки изделия

Технология процесса сварки описана в приложении. После сварки проводим визуальный осмотр и измерения на наличие дефектов. Трещины, подрезы, непровары, прожоги, кратеры и сварочные брызги не допускаются. Контроль геометрических параметров проводим с помощью измерительных инструментов: штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166-89, катетомер КТ-20.

Конструкцию по прошествии 48 часов следует проверить на наличие трещин/ В случае наличия в сварных швах дефектов участок вырезается на всю глубину и длину шлифмашинкой с абразивным шлифовальным кругом, захватывая по 5мм с каждой стороны от дефекта. После удаления дефектов выполнить зачистку, удалить остатки после абразивного круга и произвести повторную заварку дефекта с соблюдением всей технологии сварки. После сварки выполнить зачистку от сварочных брызг. Конструкцию предъявляем в отдел техконтроля.

2. Метод контроля качества сварных соединений

После завершения сварочных работ изделие подвергается контролю качества сварных соединений с целью обнаружения и исправления дефектов. Невооруженным глазом можно рассмотреть лишь часть из них - крупные наружные трещины и поры, непровары, подрезы и т.п. Большая часть дефектов скрыта в глубине металла или имеет такие малые размеры, что обнаружить их можно только с использованием специальных приборов и материалов.

При внешнем осмотре для выявления дефектов швы замеряют различными измерительными инструментами и шаблонами.

Замерами устанавливают правильность выполнения сварных швов и их соответствие ГОСТам, чертежам и техническим условиям.

У стыковых швов проверяют ширину и высоту усиления, в угловых и тавровых швах - величину катетов.

Существует много способов контроля сварных швов, различающихся по принципу действия, способности к обнаружению тех или иных видов дефектов, техническому оснащению. Методы контроля сварных соединений подразделяются на разрушающие и неразрушающие. Последние, в силу понятных причин, являются наиболее широко используемыми. Применяются следующие основные методы неразрушающего контроля сварных соединений:

- внешний осмотр;

- радиационная дефектоскопия;

- контроль сварных швов на проницаемость.

Всякий контроль сварных соединений начинается с внешнего осмотра, с помощью которого можно выявить не только наружные дефекты, но и некоторые внутренние. Например, разная высота и ширина шва и неравномерность складок свидетельствуют о частых обрывах дуги, следствием которых являются непровары.

Перед осмотром сварной шов и прилегающая к нему поверхность основного металла по обе стороны не менее, чем на 20 мм от края шва очищают от металлических брызг, окалины, шлака и других загрязнений.

Внешним осмотром готового сварного изделия согласно СТБ 1133 можно выявить наружные дефекты - непровары, наплывы, прожоги, незаваренные кратеры, подрезы, наружные трещины, поверхностные поры, смещение свариваемых элементов, проверяется заготовка под сварку (наличие закатов, вмятин, ржавчины), правильность сборки, правильное расположение прихваток, разделка под сварку, величины притупления.

Угол обзора не менее 30⁰.

Освещенность контролируемой поверхности 350 лк, а для наиболее надежного выявления 500 лк. Освещенность измерять люксметром ТКА.

Расстояние от глаз до поверхности контроля 600 мм, для наилучшего выявления 250 мм.

Осмотр производят невооруженным глазом или используя лупу измерительную с 5-10 кратным увеличением для выявления дефектов, которые нельзя рассмотреть невооруженным глазом - тонкие волосяные трещины, выходящие на поверхность, пережег металла, малозаметные подрезы.

При визуальном контроле применяется измерительный инструмент для измерений геометрических параметров сварного соединения и дефектов - штангенциркуль, линейка, шаблоны.

Контроль качества сварных швов и соединений проводится согласно ГОСТ 3242-85 с целью выявления наружных, внутренних и сквозных дефектов.

Контроль качества сварных соединений и конструкций складывается из методов контроля, предупреждающих образование дефектов, и методов контроля, выявляющих сами дефекты.

К методам контроля, предупреждающим образование дефектов, относятся контроль основного и присадочного металлов и других сварочных материалов, контроль подготовки деталей под сварку, а также применяемого оборудования и квалификации сварщиков

Контроль сварных швов на непроницаемость выполняется после внешнего осмотра сварных швов. На непроницаемость проверяют швы на изделиях, предназначенных для хранения и транспортировки жидкостей и газов. Контроль на непроницаемость производится пневматическим или гидравлическим испытаниями.

Радиографический контроль проводится в соответствии с требованиями СТБ 1428-2003 «Контроль неразрушающий. Сварные соединения. Метод радиографического контроля».

Пневматическое испытание производится согласно ГОСТ 3242-85. Испытанию подвергают емкости и трубопроводы, работающие под давлением. Мелкогабаритные изделия герметизируют заглушками и подают в испытываемый сосуд воздух, азот или инертные газы под давлением, величина которого на 10-20% выше рабочего. Сосуды небольшого объема погружают в ванну с водой, где по выходящим через неплотности в швах пузырькам газа обнаруживают дефектные места.

При испытании крупногабаритных изделий испытуемая конструкция герметизируется, после чего в нее подают газ под давлением, на 10-20% превышающем рабочее давление. Все сварные швы промазывают мыльным раствором, появление пузырей на промазанной поверхности шва служит признаком дефектов.

При испытании под давлением не допускается обстукивание сварных швов. Испытания должны проводиться в изолированных помещениях.

Проницаемость сварных швов и места дефектов определяются просачиванием воды в виде капель.

3. Метод исправления дефектов сварных швов

Дефекты сварных соединений устраняют следующими способами:

• Вышлифовка дефекта и заварка.

• Вырезка всего сварного шва.

После ремонта производится повторный контроль качества.

В случае наличия дефектный участок вырезается на всю глубину шлифмашинкой.

Конструкцию по прошествии 48 часов следует проверить на наличие трещин. Границы выявленных трещин засверливают, вышлифовывают, захватывая по 5мм с каждой стороны от трещины.

После удаления дефекта проводится разделка кромок, участок повторно сваривается.

6. Меры по охране труда и противопожарной технике

6.1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА

1.1.К выполнению электросварочных, газосварочных, газорезательных,

наплавочных работ, а также обслуживанию и эксплуатации электросварочного, газосварочного и газорезательного оборудования допускаются лица, достигшие 18-летнего возраста, прошедшие медицинское освидетельствование, имеющие специальные производственные знания, сдавшие экзамен квалификационной комиссии и имеющие удостоверение на право производства электрогазосварочных работ, прошедшие инструктаж по охране труда, имеющие талон пожарно- технического минимума. Допуск к самостоятельной работе производится после оформления протокольного решения, аттестации и стажировки работающего. Проверка знаний по технике безопасности производится комиссией не реже одного раза в 12 месяцев. Группа по электробезопасности - вторая. Повторное обучение по Правилам безопасности в газовом хозяйстве РБ (при работе с газами-заменителями ацетилена) и "Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением" должно производиться не реже одного раза в три года.

1.2.Рабочая одежда должна быть чистой и целой, не иметь свисающих концов. Рабочий должен быть обеспечен средствами индивидуальной защиты:

Таблица 16. Обеспечение рабочего средствами индивидуальной защиты

1.3.Повторный инструктаж рабочих по технике безопасности должен производиться ежеквартально с отметкой в журнале инструктажа.

1.4.Каждый рабочий должен выполнять следующие правила:

-по территории предприятия передвигаться только по тротуарам или пешеходным дорожкам, а при их отсутствии двигаться по краю проезжей части, в один ряд, навстречу движению транспортных средств;

-пересекать проезжую часть только под прямым углом к краю проезжей части на участках, где она хорошо просматривается в обе стороны и только после того, как вы оценили расстояние до приближающегося транспортного средства, его скорость, убедившись, что переход будет безопасен;

-выйдя на проезжую часть ни в коем случае не задерживаться и не останавливаться, не создавать препятствия для движения транспортных средств;

-при выходе из здания или из-за стоящего транспортного средства убедиться в отсутствии движущегося транспорта;

-быть внимательным к предупредительным сигналам электрокар, автомашин, кранов и других видов транспорта, а также выполнять требования предупредительных плакатов, световых сигналов в местах пересечения железнодорожных путей, путей автотранспорта;

-не находиться под поднятым грузом;

-не проходить в местах, не предназначенных для прохода, не подлезать под

железнодорожный транспорт (вагоны, платформы и т.д.) и не перебегать путь перед движущимся транспортом;

-не заходить за ограждение технологического оборудования;

-запрещается прикасаться к токоведущим частям электрооборудования, клеммам и проводам, арматуре освещения, открывать электрошкафы, в необходимых случаях обращаться к электромонтеру или дежурному электрику.

1.5.Каждый рабочий должен знать и строго соблюдать правила внутреннего распорядка предприятия. Запрещается находиться на территории предприятия в состоянии алкогольного опьянения либо в состоянии, вызванном употреблением наркотических средств, психотропных или токсических веществ, а также распитие спиртных напитков, употребление наркотических средств, психотропных или токсических веществ на рабочем месте или в рабочее время, а также в состоянии, связанной с болезнью, препятствующей выполнению работ. Запрещается курение на территории предприятия и в помещениях, не предназначенных для этого. Курение разрешается только в специально отведенных для этой цели местах.

1.6. Необходимо строго соблюдать и выполнять правила производственной санитарии и личной гигиены: мыть руки с мылом перед принятием пищи. Запрещается: мыть руки в масле, эмульсии, керосине и др. агрессивных жидкостях, вытирать их обтирочными концами, загрязненными стружкой.

1.7.При совместной работе с другими рабочими точно выполнять распоряжения руководителя, выделенного на период совместной работы.

1.8.Не допускать на свое рабочее место лиц, не имеющих отношения к выполняемой вами работе.

1.9.Обучать подручных и прикрепленных к вам учеников безопасному

проведению работы и следить за выполнением правил техники безопасности.

1.10.Устанавливать и снимать тяжелые детали (массой более 20 кг) только с помощью грузоподъемных механизмов, к работе с которыми могут быть допущены лица не моложе 18 лет, специально обученные и сдавшие экзамены квалификационной комиссии и имеющие удостоверение.

1.11.Не работать без полагающихся защитных ограждений, предохранительных устройств, приспособлений и блокировок.

1.12.Запрещается обдувать воздухом из шланга одежду, детали конструкции и пол.

1.13.Если пол скользкий (облит маслом, эмульсией) необходимо посыпать его опилками.

1.14.Необходимо содержать в чистоте рабочее место в течение всего рабочего дня не загромождать его деталями, заготовками и посторонними предметами.

1.15.Учитывать действие опасных и вредных производственных факторов,

воздействие которых выражается в поражении различных частей и органов человеческого организма, что приводит к временной или частичной потере трудоспособности.

1.16.О плохом самочувствии сообщить мастеру и обратиться в здравпункт.

1.17.Уметь оказать первую помощь пострадавшему.

1.18.Применять средства индивидуальной защиты органов слуха и дыхания при превышении предельно допустимого уровня шума и предельно допустимой

концентрации вредных веществ в воздухе.

1.19.Соблюдать правила личной гигиены, в том числе:

- не мыть руки в масле, эмульсии, керосине и не вытирать их обтирочными

концами, загрязненными стружкой;

- применять смывающие и обезвреживающие средства;

- запрещается принимать пищу на рабочем месте;

- запрещается оставлять одежду на рабочем месте;

- мыть руки перед едой;

- пить воду разрешается только из питьевого водопровода;

- принимать душ после окончания рабочей смены.

1.20.Не прикасаться к свариваемым конструкциям, деталям незащищенными руками во избежание ожогов.

1.21.Обязательно отключать оборудование вводным выключателем при уходеот него даже на короткое время, временном прекращении работы, наладке, подналадке, перерывах в подаче электроэнергии, уборке, смазке, чистке, обнаружения неисправности, подтягивании соединительных деталей.

1.22.Запрещается хранить огнеопасные материалы (бензин, керосин, ацетон, уайт- спирт и др.) в местах производства сварочных работ.

1.23.Запрещается протирать детали бензином, керосином, спиртом и другими легковоспламеняющимися и горючими жидкостями перед сваркой.

1.24.Не производить ремонт сварочного оборудования и приспособлений самостоятельно.

1.25.При ремонте оборудования с использованием газо- или электросварки, необходимо отключить его вводным выключателем и вывесить плакат "Не включать - работают люди!"

1.26.Применять только исправные, без трещин гаечные ключи соответствующих размеров. При работе ключами запрещается наращивать их рубой или другими рычагами, а также запрещается пользоваться прокладками, если ключи не соответствуют размерам гаек. Остерегаться срыва ключа, для чего необходимо правильно накладывать ключ на гайку и не поджимать им гайку рывком.

1.27.Применение неисправного инструмента и оборудования запрещается.

1.28.Основными опасными (травмирующими) производственными факторами для сварщика являются:

• световое ультрафиолетовое, электромагнитное излучение.

• электрический ток в случае неисправности электрооборудования и проводки;

• высокие температуры;

• повышенная загазованность

• применение неправильных приемов и несоответствующего инструмента при

проведении работ.

1.29.Нельзя чистить рабочую одежду бензином и легковоспламеняющимися жидкостями, так как это пожароопасно. Нельзя мыть рабочуюодежду в моечных ваннах, так как это приводит к порче одежды и кожным заболеваниям рук.

1.30.Невыполнение требований Инструкции по ТБ, правил внутреннего трудового распорядка является нарушением трудовой дисциплины и в зависимости от последствий влечет за собой привлечение к дисциплинарной или уголовной ответственности. Соблюдение правил безопасности работы является необходимым условием предупреждения производственного травматизма.

1.31.При возникновении пожара сразу же необходимо вызвать пожарную команду по телефону 101 и сообщить о пожаре администрации цеха. До прибытия пожарной команды необходимо принять меры к эвакуации людей и материальных ценностей принять участие в тушении пожара, используя средства противопожарных постов, находящихся в цехе.

1.32.Заметив нарушение правил охраны труда рабочим или опасность для окружающих, нельзя оставаться безучастным, необходимо предупредить рабочего и мастера о необходимости соблюдения требований, обеспечивающих безопасность работы.

1.33.Перед сваркой сосудов (цистерн, бочек и т. п.), в которых находились легковоспламеняющиеся и горючие жидкости и материалы (бензин, керосин и т.п.), необходимо произвести анализ воздушной среды внутри сосудов. Потребовать, чтобы сосуды тщательно промыли горячей водой, продули паром, просушили и проветрили. Сваривать такие сосуды можно только после выполнения указанных работ и с разрешения мастера. Указанные работы производятся по наряду-допуску.

1.34.Нельзя производить сварку сосудов и трубопроводов, находящихся под давлением. Не производить сварку и резку сосудов с закрытыми люками или невывернутыми пробками.

1.35.Необходимо обеспечить наблюдение в течении 2-х часов за местом проведения работ с целью исключения пожара. После окончания огневых работ тщательно осмотреть место проведения работ, устранить выявленные нарушения.

1.36.Не работать на неисправном сварочном оборудовании. О замеченных неисправностях на рабочем месте и в оборудовании немедленно сообщить мастеру и без его разрешения к работе не приступать.

6.2. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОСВАРЩИКОВ РУЧНОЙ, МЕХАНИЗИРОВАННОЙ И АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ

2.1.Питание электрической дуги разрешается производить только от сварочных трансформаторов, сварочных генераторов или выпрямителей. Подключение агрегатов всех видов сварки к электрической сети напряжением свыше 500В не разрешается.

2.2.Подключение и отключение от сети электросварочных агрегатов, наблюдение за их исправным состоянием в процессе эксплуатации должны осуществляться обученными электромонтерами. Производить эти операции сварщикам запрещается.

2.3.Кабели электросварочных машин должны располагаться от трубопроводов кислорода на расстоянии не менее 0,5 м, от трубопроводов ацетилена и других горючих газов на расстоянии не менее 1м.

2.4.Длина проводов между пунктом питания и передвижным сварочным агрегатом не должна превышать 10 м, провода должны иметь защиту от механических повреждений. Применение электросварочных проводов с поврежденной оплеткой и изоляцией запрещается. Последние должны заключаться в резиновый шланг.

2.5.Передвижные сварочные установки на время их передвижения должны отключаться от сети.

2.6.Для предотвращения загораний электропроводов и сварочного оборудования должен быть осуществлен правильный выбор сечения проводов по силе тока, изоляции проводов, по величине рабочего напряжения и плавких вставок предохранителей на предельно-допустимый номинальный ток.

2.7.Соединение сварочных проводов должно производиться способом горячей пайки, сварки или при помощи соединительных муфт с изолирующей оболочкой. Места паяных и сварных соединений проводов должны быть тщательно изолированы.

2.8.Электросварочная установка должна иметь электрическую блокировку, обеспечивающую автоматическое включение сварочной цепи при соприкосновении электрода со свариваемым изделием и автоматическое отключение сварочной цепи при холостом ходе, либо понижение напряжения в сварочной цепи до 12В

2.9. Корпусы электросварочных агрегатов, сварочные столы, плиты и т.д., а также обратные провода должны быть заземлены. Заземление передвижных агрегатов дуговой сварки должно выполняться до подключения их к сети в не должно нарушаться до отключения агрегатов от сети. Использование технологического оборудования, конструкций электроустановок и сети заземления в качестве обратного провода не допускается.

2.10.Баллоны со сжатыми газами должны устанавливаться от сварочной горелки на расстоянии не менее 10 м, а от приборов отопления - не менее 1 м.

2.11.Электросварочные посты, где представляется возможность выполнять работу сидя, должны быть снабжены удобными сиденьями со спинкой.

2.12.Над сварочными установками, находящимися на открытом воздухе, должны быть навесы. При невозможности устройства навесов электросварочные работы во время дождя или снегопада должны прекращаться.

2.13.Для зашиты окружающих рабочих от действия лучей электрической дуги рабочие места электросварщиков, находящиеся как в помещениях, так и на открытом воздухе, должны ограждаться переносными ограждениями. Габариты переносных ограждений должны учитывать надежность зашиты с учетом размеров свариваемых изделий и деталей.

2.14.Щиты, ограждающие сварочный пост, должны устанавливаться с трех сторон и легко перемещаться в соответствии с технологическим процессом сварки.

2.15.Проходы между однопостовыми источниками сварочного тока, преобразователями установок сварки плавлением - должны быть шириной не менее 0,8 м, между многопостовыми - не менее 1,5 м, расстояние от одно- и многопостовых источников сварочного тока до стены должно быть не менее 0,5м.

6.3. ТРЕБОВАНИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА ПЕРЕД НАЧАЛОМ РАБОТЫ

3.1. Проверить исправность средств индивидуальной защиты, необходимых для выполнения работы, надеть специальную одежду, специальную обувь и другие средства индивидуальной защиты.

3.2. Получить задание у руководителя работ, ознакомиться под роспись с проектом производства работ или технологической картой.

3.3. По прибытии на объект ознакомиться с фронтом работ.

3.4. При проведении огневых работ на временных местах получить оформленный наряд-допуск.

3.5. Перед выполнением работ на открытом воздухе, сидя или лежа на земле, бетоне, металле, подготовить теплоизоляционный огнестойкий коврик.

3.6. Привести в порядок рабочее место и подходы к нему, при необходимости очистить их от мусора, остатков строительных материалов и посторонних предметов.

3.7. Перед включением сварочного агрегата сварщик обязан проверить:

заземление корпуса трансформатора и вторичной обмотки; исправность агрегата (внешним осмотром), исправность электрододержателя, щитка сварочного;

надежность контактов в сварочной цепи и убедиться в том, что исключена возможность замыкания сварочных проводов; исправность изоляции проводов.

3.8. Перед сваркой емкостей (резервуаров, баков), в которых находилось жидкое топливо, легковоспламеняющиеся или горючие жидкости, газы, кислоты, убедиться в том, что произведена их очистка: промывка горячей водой с каустической содой, пропарка и просушка.

3.9. Перед выполнением газосварочных работ:

осмотреть газопроводящие рукава для выявления трещин, надрезов, потертостей;

перед присоединением к горелке или резаку продуть рукава рабочим газом;

надежно закрепить газопроводящие рукава на присоединительные ниппели горелок, резаков и редукторов. Убедиться в том, что рукава защищены от возможных повреждений; подготовить исправные вспомогательные инструменты и приспособления, изготовленные из материалов, не образующих искры при ударе.

3.10. Не допускается размещать наполненные газом баллоны на расстоянии менее одного метра от отопительных устройств и паровых трубопроводов. Расстояние от баллонов до печей и других источников тепла с открытым огнем должно быть не менее 5 м.

3.11. Во избежание взрыва запрещается смазывать редукторы кислородных баллонов, а также устанавливать редукторы и открывать вентили кислородных баллонов замасленными руками.

3.12. Замерзшие редукторы отогревать чистой горячей водой, не имеющей следов масла, использовать для этих целей открытый огонь или электрический подогрев запрещается.

3.13. При проведении огневых работ непосредственно на автомобиле необходимо произвести заземление рамы или кузова автомобиля и снять топливный бак (газовые баллоны). Если огневые работы производятся в непосредственной близости от него, закрыть автомобиль листом железа или асбеста от попадания на него искр.

3.14. Обо всех неисправностях, обнаруженных при проверке оборудования, инструментов, приспособлений и инвентаря, сообщить непосредственному руководителю и до их устранения к работе на оборудовании не приступать, неисправные инструменты, приспособления, инвентарь в работе не использовать.

6.4. ТРЕБОВАНИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РАБОТЫ

4.1. Содержать в чистоте и порядке рабочее место, не загромождать его материалами, заготовками, деталями и посторонними предметами.

4.2. Перед сваркой тщательно очищать заготовки, детали снаружи и изнутри от окалины, загрязнений и горючих веществ, надевать при этом защитные очки. Кромки заготовок и деталей не должны иметь заусенцев.

4.3. Во избежание пожара, взрыва или отравления запрещается применять для обезжиривания поверхностей под сварку керосин, бензин, ацетон и другие горючие и легковоспламеняющиеся жидкости, а также трихлорэтилен, дихлорэтан и другие хлорпроизводные углеводороды.

4.4. При выполнении сварочных работ для защиты глаз и лица от действия ультрафиолетового и инфракрасного излучения пользоваться защитным щитком со стеклами-светофильтрами, которые выбираются в зависимости от силы тока при электродуговой сварке и расхода ацетилена (горючего газа) и кислорода при газовой сварке и резке.

4.5. Конструкция и техническое состояние электродного держателя должны обеспечивать надежное крепление и безопасную смену электродов. Рукоятка электродного держателя должна быть изготовлена из диэлектрического огнестойкого материала и иметь защитный козырек.

4.6. В качестве обратного провода, соединяющего свариваемое изделие с источником сварочного тока, могут служить стальные шины любого профиля, сварочные плиты, стеллажи и сама свариваемая конструкция при условии, что их сечение обеспечивает безопасное по условиям нагрева протекание сварочного тока.

4.7. Соединение отдельных элементов, применяемых в качестве обратного провода, выполнять с помощью болтов, струбцин или зажимов.

4.8. Запрещается использовать в качестве обратного провода внутренние цепи заземления или зануления, а также провода и шины первичной коммутации распределительных устройств, металлические конструкции зданий, коммуникации и технологическое оборудование. Сварку выполнять с применением двух проводов, причем обратный провод по качеству изоляции не должен уступать прямому проводу, присоединяемому к электрододержателю.

4.9. Подавать напряжение к свариваемому изделию через систему последовательно соединенных металлических стержней или других предметов запрещается. Если свариваемый предмет не имеет непосредственного контакта с заземленным столом, заземлению подлежит сам свариваемый предмет.

4.10. Соединение сварочных проводов следует производить горячей пайкой, сваркой или при помощи гильз с винтовыми зажимами. Места соединений должны иметь надежную изоляцию, гильзы с зажимами обязательно заключены в колодку из небьющегося изоляционного материала, а головки зажимных винтов - утоплены в тело колодки. Соединение скруткой не допускается.

4.11. Тиски электросварщика, установленные на заземленном металлическом столе, должны иметь индивидуальное заземление.

4.12. При работе на высоте использовать специальную сумку для электродов и ящик для сбора огарков (остатков электродов), разбрасывать огарки запрещается.

4.13. При работе в сырых местах необходимо становиться на настил из сухих досок или диэлектрический коврик.

4.14. При работе в условиях повышенной опасности поражения электрическим током пользоваться диэлектрическими перчатками, галошами или ковриками.

4.15. При перемещении сварочной установки отключать ее от сети.

4.16. При работе с помощником или в составе бригады перед зажиганием дуги обязательно предупреждать окружающих работников.

4.17 Свариваемые детали располагать устойчиво, при необходимости закреплять их, не выполнять сварку деталей на весу.

4.18. Не оставлять без присмотра включенный сварочный аппарат.

4.19. Избегать ударов по баллонам металлическими предметами, предохранять баллоны от воздействия прямых солнечных лучей и других источников тепла, подогревать баллоны для повышения давления запрещается.

4.20. Если давление в баллоне оказалось выше допустимого, кратковременным открыванием вентиля выпустить часть газа в атмосферу или охладить баллон холодной водой в целях понижения давления. При выпуске газа из баллона становиться в стороне, противоположной направлению струи газа.

4.21. При загрязнении баллона маслом или жиром использование его для работы запрещается. Немедленно сообщить об этом непосредственному руководителю и принять меры по предотвращению случайного открытия вентиля.

4.22. Перегибать и натягивать рукава во время работы, применять дефектные рукава, а также заматывать их изоляционной лентой или другим подобным материалом запрещается.

4.23. Вентили редукторов открывать медленно и плавно, при этом становиться в стороне, противоположной направлению струи газа. Непосредственно перед вентилем в момент его открывания не должны находиться люди и свободно лежащие (незакрепленные) предметы.

4.24. При выполнении газосварочных работ не допускается:

- использовать редукторы и баллоны с кислородом, на штуцерах которых обнаружены следы масла, а также замасленные шланги;

- применять для кислорода редукторы, шланги, использованные ранее для работы со сжиженными газами;

- пользоваться неисправными, неопломбированными или с просроченным сроком поверки манометрами на редукторах;

- находиться напротив штуцера при продувке вентиля баллона;

- выполнять какие-либо работы с открытым огнем на расстоянии менее 3 м от ацетиленовых трубопроводов и менее 1,5 м от кислородных трубопроводов;

- снимать колпак с баллона, наполненного ацетиленом или другим горючим газом, с помощью инструмента, который может вызвать искру. Если колпак не отворачивается, баллон должен быть возвращен организации-наполнителю;

- применять для уплотнения редуктора любые прокладки, кроме фибровых;

- ремонтировать газовую аппаратуру и подтягивать болты соединений, находящихся под давлением;

- перекатывать баллоны по земле;

- сбрасывать баллоны и ударять один о другой;

- подавать или удерживать баллон вентилем вниз;

- для подъема баллонов использовать магнитные подъемные приспособления;

- грузить, выгружать и хранить баллоны без колпаков и заглушек;

- грузить баллоны на автомашины и прицепной транспорт при наличии в кузове грязи, мусора и следов масла.

4.25. Подтягивание резьбовых соединений при открытом вентиле баллона запрещается.

4.26. Во избежание несчастных случаев, в целях предотвращения пожара, аварии или взрыва при выполнении электрогазосварочных (огневых) работ запрещается:

- работать с приставных переносных лестниц;

- осуществлять технологические операции с разгерметизацией оборудования, содержащего легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, горючие газы и токсичные вещества;

- выполнять одновременно огневые и лакокрасочные работы на оборудовании, расположенном в одном помещении;

- работать в одежде и рукавицах со следами масел и жиров, бензина, керосина и других горючих жидкостей;

- проводить другие работы, которые могут привести к возникновению взрывов, пожаров из-за загазованности или запыленности мест, где проводятся огневые работы;

- работать на свежеокрашенных поверхностях оборудования и конструкций.

4.27. При возникновении неисправностей в работе оборудования, опасной или аварийной ситуации остановить работу, отключить используемое оборудование и сообщить об этом непосредственному руководителю.

6.5. ТРЕБОВАНИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА ПО ОКОНЧАНИИ РАБОТЫ

5.1.Выключить сварочную установку, отсоединить провода с электрододержателем и убрать их в отведенное для хранения место, вызвать электротехнический персонал для отключения установки от электрической сети, после отключения убрать установку в место хранения.

5.2. Установить на баллоны предохранительные колпаки и убрать их в специально отведенное место.

5.3. Привести в порядок рабочее место, убедиться в отсутствии возможных очагов возгорания, инструменты, приспособления, заготовки и материалы убрать в места хранения.

5.4. После окончания всех работ снять средства индивидуальной защиты, поместить их в место хранения, вымыть руки и лицо теплой водой с мылом, при возможности принять душ.

5.5. Сообщить непосредственному руководителю обо всех неисправностях, замеченных во время работы, и мерах, принятых к их устранению.

6.6. ТРЕБОВАНИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА В АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

6.1. К аварии или несчастному случаю могут привести следующие ситуации:

- выполнение работы с нарушением требований настоящей инструкции;

- эксплуатация оборудования, не соответствующего требованиям безопасности труда;

- неосторожное обращение с огнем.

6.2. Во время электрогазосварочных работ могут возникнуть следующие аварийные ситуации:

- возникновение пожара, взрыва;

- поражение электрическим током.

6.3. При возникновении аварии или аварийной ситуации электрогазосварщик обязан прекратить работу, немедленно сообщить о случившемся руководителю работ и далее выполнять его указания.

6.4. При возникновении пожара электрогазосварщик должен:

- прекратить работу и отключить электрогазосварочное оборудование;

- выключить приточно-вытяжную вентиляцию;

- немедленно сообщить о пожаре руководителю работ и в пожарную охрану, указав точное место его возникновения;

- оповестить окружающих и при необходимости вывести людей из опасной зоны;

- приступить к ликвидации пожара, используя первичные средства пожаротушения.

6.5. При возникновении пожара вблизи рабочего места электрогазосварщик вместе с другими членами бригады должен перенести газовые баллоны, шланги и другое сварочное оборудование на безопасное расстояние от места возгорания, пожара.

6.6. При возгорании электрооборудования следует применять для его тушения только углекислотные или порошковые огнетушители. Не направлять в сторону людей струю углекислоты и порошка. При пользовании углекислотным огнетушителем во избежание обморожения не браться рукой за раструб огнетушителя.

6.7. В случае обнаружения в процессе работы каких-либо неисправностей в газовой аппаратуре, оборудовании, приборах следует немедленно прекратить работу и сообщить руководителю работ.

6.8. При обнаружении утечки газа работу следует немедленно прекратить, устранить утечку газа, проветрить помещение.

6.9. Если произошел несчастный случай, необходимо немедленно освободить пострадавшего от воздействия травмирующего фактора, оказать ему первую медицинскую помощь и сообщить руководителю работ о несчастном случае.

6.10. При получении травмы на производстве немедленно обратиться в учреждение здравоохранения и сообщить о случившемся непосредственному руководителю, сохранить рабочее место без изменений на момент получения травмы, если это не угрожает окружающим и не приведет к аварии.

Основные требования безопасности труда при механизированной сварке

 1. Перед пуском сварочного полуавтомата необходимо проверить исправность пускового устройства (рубильника, кнопочного выключателя).  2. Корпуса источника питания дуги и аппаратного ящика должны быть заземлены.  3. При включении полуавтомата первоначально следует включить рубильник (магнитный пускатель), а затем – аппаратный ящик. При выключении – наоборот.  4. Шланги для защитного газа и водяного охлаждения у полуавтомата в местах соединения со штуцерами не должны пропускать газ и воду.  5. Опираться или садиться на источник питания дуги и аппаратный ящик запрещается.  6. При работе открытой дугой на расстоянии менее 10м необходимо ограждать места сварки или пользоваться защитными очками.  7. Намотку сварочной проволоки с бухты на кассету нужно производить только после специального инструктажа.  8. По окончании работы выключить ток, газ, воду.  9. О замеченных неисправностях в работе оборудования необходимо доложить мастеру цеха и без его указания к работе не приступать.  10.Устранять неисправности полуавтоматах самому сварщику запрещается.

Таблица 17. Светофильтры серии С по ГОСТ 12.4.080-79, рекомендуемые для дуговой сварки в защитных газах плавящимся электродом

Принимаем к использованию светофильтр С3 и С4.

7. Список использованной литературы

1. Куликов В.П. Технология и оборудование сварки плавлением и термической резки: Учеб. пособие / В.П.Куликов. – Мн.: Экоперспектива, 2013. – 415 с.; ил.

2. А.В.Лупачев .Оборудование и технология механизированной и автоматической сварки: учеб. пособие / А.В.Лупачев, В.Г.Лупачев. – Минск: РИПО, 2016. – 387 с.: ил.

3. Лупачев В.Г. Источники питания сварочной дуги: пособие / В.Г.Лупачев, С.В.Болотов. – Минск: Вышэйшая школа, 2013. – 207 с.: ил.

4. А.И.Акулов, Г.А.Бельчук, В.П.Демянцевич. Технология и оборудование сварки плавлением. М.: Машиностроение, 1977. - 430 с.

5. Б.Е.Патон. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением. М.: Машиностроение, 1974.

6. Е.А.Протопопов. MAG. 1. 0. Подсистема САПР для расчета режима сварки в углекислом газе низколегированных сталей. Научная статья по специальности «Электросварочное оборудование».УДК 621.791 – Тула.: ТулГУ, 2008.

7. В.М.Белоконь, М.О.Поморцева.Учет глубины проплавления при сварке в углекислом газе угловых швов. Научная статья по специальности «Машиностроение». Весник Могилевского государственного технического университета, 2006 №1 (10).

8. Машиностроение. Энциклопедия. / Ред. совет К.В.Фролов (пред.) и др.-М.:Машиностроение. М38 Оборудование для сварки. Т IV-6 / В.К.Лебедев и др. Под ред. Б.Е.Патона. 1999. -496 с., ил.

9. Овчинников В.В., Сиднев Ю.Г. Охрана труда для газо- электросварщиков, электриков, механиков, электронщиков и работников легкой промышленности. - Ростов н/Д.: Феникс,2008. - 179 с.

10. Оботуров В.И. Дуговая сварка в защитных газах. – М.: Стройиздат, 1989. – 232 с.: ил.

11. Сварка в машиностроении: Справочник. В 4-х т./Редкол Г.А.Николаев (пред.) и др.-М. Машиностроение, 1978 –Т 1./Под ред. Н.А.Ольшанского, 1978.-504с. ил.

12. Жизняков С.Н., Сидлин З.А. «Ручная дуговая сварка. Материалы. Оборудование. Технология». Киев: «Экотехнология», 2006 - 368с.

13. А.Г.Потапьевский, Ю.Н.Сараев, Д.А.Чинахов. Сварка сталей в защитных газах плавящимся электродом. Техника и технология будующего. Монография. Издательство Томского политехнического университета. 2012. – 208 с.

14. Упрочнение и восстановление поверхностей деталей. Лабораторный практикум: учебное пособие.К.В.Буйкус [и другие]; под ред. Ф.И.Пантелеенко. –Минск: БНТУ, 2010. – 344 с.

15. Юрьев В.П. Справочное пособие по нормированию материалов и электроэнергии для сварочных работ. М.: Машиностроение, 1972, 52 с.

16. Гуляев А. П. Металловедение. Учебник для ВУЗов, 6-е издание, перераб. и доп. М.: Металлургия, 1986. 544 с.: ил.

17. ГОСТ 14771-76 «Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры».

18. ГОСТ 19281-2014 «Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия».

19. ГОСТ 19903-90 «Прокат листовой холоднокатаный. Сортамент».

20. ГОСТ 8050-85 «Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия».

21. ГОСТ 3285-85 Методы испытаний на непроницаемость и герметичность

22. ГОСТ 949-73 «Баллоны стальные малого и среднего объема для газов на Рр≤19,6 мПа (200 кгс/см²)»

23. ГОСТ 2246-70 «Проволока стальная сварочная. Технические условия».

24. ГОСТ 2.312-72 «Условные изображения и обозначения швов сварных соединений»

25. ГОСТ 3.1705-81 Единая система технологической документации. Правила записи операций и переходов. Сварка.

26. ГОСТ 12.1.007-76 Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.

27. ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

28. ГОСТ 3242-79 Соединения сварные. Методы контроля качества

29. СТБ 1133-98 Соединения сварные. Метод контроля внешним осмотром и измерениями. Общие требования

30. ГОСТ 14771-76 «Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры»;

31. ГОСТ 8050-85 «Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия».

32. ГОСТ 2246-70 «Проволока стальная сварочная. Технические условия»;

33. ГОСТ 18130-79 «Полуавтоматы для дуговой сварки плавящимся электродом»;

34. ГОСТ 2601-84 «Сварка металлов. Термины и определения основных понятий».

35. ГОСТ 12.4.035-78 ССБТ. «Щитки защитные лицевые для электросварщиков.

36. ГОСТ 12.4.080- -79 ССБТ. Светофильтры стеклянные для защиты глаз от вредных излучений на производстве. Технические условия.

37. СНиП III-4-80 «Техника безопасности в строительстве»;

38. ГОСТ 12.3.003-86 «ССБТ. Работы электросварочные. Требования безопасности»;

39. ГОСТ 12.1.004-85 «ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования»;

40. ГОСТ 12.1.010-76 «ССБТ. Взрывобезопасность. Общие требования»;

41. ГОСТ 2.314-68 «Единая система конструкторской документации. Указания на чертежах о маркировании и клеймении изделий»;

42. ГОСТ 27772-88 «Прокат для строительных стальных конструкций. Общие

технические условия»;

43. СТБ 1016-96 Соединения сварные. Общие технические условия

44. СТБ 8001-93 Система обеспечения единства измерений Республики Беларусь. Государственные испытания средств измерений. Основные положения. Организация и порядок проведения

45. ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия

46. ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия

47. ГОСТ 577-68 Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Технические условия

48. ГОСТ 2601-84 Сварка металлов. Термины и определения основных понятий

49. ГОСТ 3242-79 Соединения сварные. Методы контроля качества

50. ГОСТ 3749-77 Угольники поверочные 90°. Технические условия

51. ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

52. ГОСТ 5584-75 Индикаторы рычажно-зубчатые с ценой деления 0,01 мм. Технические условия

53. ГОСТ 6507-90 Микрометры. Технические условия

54. ГОСТ 16037-80 Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

55. ГОСТ 19521-74 Сварка металлов. Классификация

56. ГОСТ 23479-79 Контроль неразрушающий. Методы оптического вида. Общие требования

57. ГОСТ 25706-83 Лупы. Типы, основные параметры. Общие технические требования.

58. ГОСТ 8732-78 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент.

59. ГОСТ 8731-74 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические условия.

60. ГОСТ 17379-2001 Детали трубопроводов бесшовные приварные из углеродистой и низколегированной стали. Заглушки эллиптические. Конструкция.

61. ГОСТ 17380-2001 Детали трубопроводов бесшовные приварные из углеродистой и низколегированной стали. Общие технические условия.

62. ГОСТ 30242 - 97 «Дефекты соединений при сварке металлов плавлением. Классификация, обозначение и определения»

63. ГОСТ 7502-89 Рулетки измерительные металлические. Технические условия.

64. ТУ 26.07.227.00.02 СП Сборочное приспособление.

65. ТУ 26.07.227.00.01 Кольцо подкладное.

66. Каталог продукции на 2016-2017 г. / Perfect Welding. Fronius / RU v03 Oct 2015 aw19.

67. http://weldering.com/defekty-svarnyh-soedineniy

68. http://steelcast.ru/weldability

69. http://steel-guide.ru/klassifikaciya/nizkolegirovannye-stali-klassifikaciya-i-primenenie.html

70. https://www.mrmz.ru/electro/svar/uvt1.htm

71. http://www.gost-svarka.ru

8. Приложение: Карты технологического процесса сборки и сварки, спецификации и чертежи курсового проекта

1. Спецификации и чертежи детали _______________ на 1 л в 1 экз.

2. Комплект технологической документации на изготовление детали ________________ на ___л в 1 экз.

3. Комплект технологической документации на сварку детали ________________________на ____л в 1 экз.