книги из ГПНТБ / Курдюмов, В. Я. Ремонт строительных машин методами сварки и наплавки

ются чрезмерная пористость и горячие трещины, прово­ дят полный химический анализ флюса. Сварочные мате­ риалы, применяемые для сварки и наплавки, надо выби­

а также подготовку свариваемых и наплавляемых повер­ хностей контролируют внешним осмотром и измерениями.

К выполнению каждого вида сборочно-сварочных и наплавочных работ при ремонте строительных машин до­ пускаются рабочие соответствующей квалификации, ко­ торую проверяют по «Правилам испытания электросвар­ щиков и газосварщиков», утвержденным Госгортехнадзором СССР. Сварщики, наплавщики и сборщики, сдав­ шие испытания, имеют «Удостоверение сварщика», где указаны виды работ, к которым они допущены. Кроме того, они ежегодно проходят переаттестацию, периодиче­ ски варят образцы для механических испытаний в сроки, установленные техническими условиями на изготовление и ремонт данной продукции. Размеры и формы образцов, изготовляемых для механических испытаний, регламен­ тированы ГОСТ 6996—66;

т е к у щ и й к о н т р о л ь , выполняемый в процессе сварки и наплавки, заключается в проверке правильно­ сти режимов сварки и наплавки, в поддержании исправ­ ного состояния оборудования и контрольно-измеритель­

разрушающими и неразрушающими методами. К разру­ шающим относятся механические испытания, металло­ графические исследования и химический анализ.

Механические испытания проводят для определения предела прочности, предела текучести, относительного удлинения, относительного сужения, угла загиба и удар­

ной нагрузкой. Вид испытания указан в технических усло­ виях на данный вид продукции.

211

Испытание металла шва и наплавленного металла на растяжение проводят на образцах Гагарина, форма и размеры которых должны соответствовать ГОСТ 6996— 66. Сварное соединение испытывают на растяжение для определения прочности сварного соединения и проч­ ности металла шва в стыковом соединении. При испыта­

Испытанием на изгиб определяется пластичность сты­ кового соединения при изгибе. Показателем пластично­ сти служит угол, при котором образуется первая трещи­ на в любом месте образца. Если трещины не появляются, испытание заканчивается загибом образца до параллель­ ности сторон.

Испытание проводят на прессе с равномерно прила­ гаемой нагрузкой при скорости не больше 15 мм/мин.

Твердость сварного соединения и наплавленного ме­ талла проверяют на приборах Роквелла, Бринелля (для мелких деталей), Польди и Виккерса (для деталей боль­ ших размеров).

Металлографические исследования проводят для оп­ ределения характера первичной кристаллизации металла шва, глубины и формы провара, выявления возможных дефектов наплавки и сварки, а также зоны термического влияния, наличия закалочных структур и качества ме­ талла.

Глубину проплавления, ширину зоны термического влияния, структуру металла шва, наличие внутренних дефектов сварного соединения или наплавленного валика определяют макроанализом. Макроструктуру рассматри­ вают на специально приготовленных шлифах и изломах сварного шва.

Поверхность шлифа должна включать весь шов, а также зону термического влияния и часть основного ме­ талла. Образцы вырезают механически или газовой рез­ кой на расстоянии 20—30 мм от начала или конца шва, а затем обрабатывают режущим или абразивным инстру­ ментом и шлифуют наждачной бумагой с постепенным переходом от грубой к мелкой.

Для травления поверхности образцов применяют спе­ циальные реактивы. Один из них — смесь, в состав кото-

212

рой входит 35 г хлорной меди, 53 г хлористого аммония и 1000 мл воды. Травление этим реактивом ведут в тече­ ние 30—90 сек; в процессе промывки медь удаляют ватой.

По макроструктуре можно определить характер пер­ вичной кристаллизации наплавленного металла. Обычно макроструктуру фотографируют с увеличением до 5 раз.

При макроанализе определяется строение металла на отдельных участках или зонах сварного соединения или наплавленного валика. Шлифы, предназначенные для микроскопического исследования, полируют наждачной крокусной бумагой или пастами ГОИ; окончательную полировку проводят окисью алюминия, железа или маг­ ния.

После полировки, до травления, шлиф просматрива­ ют под микроскопом при увеличении в 100—150 раз, что­ бы определить степень загрязненности металла шва включениями, наличие микротрещин и других дефектов.

Для выявления микроструктуры применяют специа­ льные реактивы, структуру исследуют под микроскопом с увеличением в 100 и более раз. По микроструктуре ус­ танавливают примерное содержание углерода, наличие микротрещин, непроваров и др.

Химический анализ сварных швов и наплавленного металла позволяет определить содержание углерода, марганца, кремния, серы, фосфора, никеля и других эле­ ментов. Благодаря химическому анализу можно опреде­ лить правильность выбора материалов для сварной кон­ струкции или наплавляемой детали, а также правиль­ ность выбора технологического процесса сварки или на­ плавки. Методы отбора проб для химического анализа регламентированы ГОСТ 7122—54. Пробу в зависимости от условий производства можно брать сверлением, стро­ ганием, фрезерованием и т. п.

К неразрушающим методам контроля относятся внеш­ ний осмотр, магнитный, ультразвуковой, просвечива­ ние рентгеновскими и гамма-лучами, испытания на плот­ ность соединений. Поскольку каждый из перечисленных методов не может дать полной характеристики качества изготовления сварного соединения (тем более конструк­ ции) или восстановления наплавкой изношенной детали, контроль осуществляют несколькими методами, указан­ ными в технических условиях на определенный тип строи­ тельных машин.

Внешний осмотр проводят для проверки качества за-

213

готовок, сборки под сварку, процесса сварки или наплав­ ки, а также готового изделия.

При внешнем осмотре заготовок проверяют чистоту поверхности, отсутствие расслоений, вмятин, заусенцев, закатов. В контроль сборки элементов под сварку вхо­ дит проверка правильности геометрической формы и раз­ меров разделки под сварку, расстановки и качества при­ хваток.

В процессе сварки или наплавки ведется контроль за соблюдением технологии изготовления детали или узла Контролируют правильность и последовательность нало­ жения сварных швов (валиков), наблюдают за режимом сварки (наплавки) при помощи измерительных приборов.

При внешнем осмотре готового изделия выявляют на­ ружные дефекты.

Все сварные швы или наплавленные валики осматри­ вают после очистки их от шлака и брызг расплавленного металла. Для контроля за сборкой элементов под свар­ ку, проверки формы и размеров швов (валиков) приме­ няют специальные шаблоны (универсальные шаблоны Ушерова — Маршака, Красовского и др.).

Магнитный метод контроля основан на образовании потока рассеяния под дефектом наплавленного слоя ме­ талла при намагничивании контролируемого изделия.

Существуют следующие способы магнитного контро­ ля: магнитный порошковый, магнитографический и элек­ тромагнитный.

Магнитный порошковый метод основан на способно­ сти ферромагнитных частиц, находящихся в магнитном поле, ориентироваться в направлении поля и перемещать­ ся в сторону увеличения плотности магнитного потока.

В качестве порошка при контроле методом магнитно­ го порошка можно использовать чистую измельченную железную окалину, магнетит (Рез04 ), полученный хими­ ческим путем; стружку (отожженную), получающуюся при шлифовании стальных изделий; порошок никеля или кобальта.

Жидкостью для магнитной суспензии могѵт служить трансформаторное масло, керосин, вода и др. На каждый литр масляной магнитной суспензии берется 200—250 г магнитного порошка. Магнитный контроль плоских дета­ лей можно проводить и сухим порошком, который нано­ сят на испытываемую поверхность при помощи сит, пуль­ веризатором и т. п.

214

Испытываемую деталь намагничивают, пропуская электрический ток, помещая ее в магнитное поле или пу­ тем местного намагничивания. Ферромагнитные частицы, находящиеся в порошке или суспензии, под действием силы магнитного притяжения располагаются вдоль маг­ нитных силовых линий. На поверхности сварного шва (валика) над дефектами (трещины) образуется скопле­

го потока на ферромагнитной ленте, которую укладыва­ ют над сварным швом или валиком. При действии на магнитную ленту местных потоков рассеяния от дефек­

нарушения его симметричности на испытываемом участ­ ке. Контроль электромагнитным методом проводят де­ фектоскопами.

Ультразвуковой метод, применяемый для контроля сварных соединений и наплавленного слоя, использует

ности дефектов. Контрольным аппаратом служит осцил­ лограф, который через усилитель принимает уловленные Щупом отраженные ультразвуковые колебания.

Эти колебания получают, используя свойства кри­ сталлов кварца, сегнетовой соли или титаната бария мгно­ венно преобразовывать электрические колебания в ме­ ханические (пьезоэлектрический эффект). В процессе контроля щупу сообщают зигзагообразные движения и направляют его вдоль сварного шва или валика. Если обнаружен дефект, на экране электронной трубки от­ клоняется луч. Контроль проводят ультразвуковыми де­

215

ван на различном поглощении лучей участками шва (валика) с внутренними дефектами и без них.

Рентгеновские и гамма-лучи действуют на фотогра­ фическую пленку. Схемы рентгено- и гаммаграфирования аналогичны: с одной стороны под сварной шов (ва­

рентгеновскую трубку или ампулу с радиоактивным пре­ паратом. Если дефект заключается в образовании тре­

состоят из рентгеновской трубки, повышающего транс­ форматора и пульта управления. Источниками гаммалучей, обладающих большей, чем у рентгеновских лу­ чей, проникающей способностью, служат радиоактивные вещества: тулий-170, иридий-192, цезий-137, кобальт-60. Ампулы с радиоактивными веществами помещают в спе­

VIII. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ СВАРОЧНЫХ

ИНАПЛАВОЧНЫХ РАБОТАХ

1.ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ НА СВАРОЧНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Для обеспечения полной безопасности на сварочном производстве необходимо выполнять комплекс мероприя­ тий, отвечающих требованиям законов об охране труда, санитарных правил и инструкций по технике безопас­ ности.

216

Нарушение правил техники безопасности и произ­ водственной санитарии при выполнении сварочных, га­

ваемый отпуск продолжительностью 6—12 рабочих дней. Рабочим, получившим производстгенную травму и по­ терявшим трудоспособность на срок до трех месяцев, оказывают материальную помощь в размере 50—90%

рабочему выплачивается пенсия. В рабочие дни свар­ щикам, наплавщикам и газорезчикам выдается молоко.

Когда ремонт строительных машин проводят в по­ мещениях, для него необходимо отводить, если это по­ зволяет технологический процесс, специальные свароч­ ные, наплавочные и газорезательные участки. Сварку и наплавку мелких и средних изделий на стационарных постах проводят в кабинах открытого типа. Площадь, занимаемая одним постом, должна быть не менее 4 м, ширина проходов между постами — не более 1 м.

Для защиты рабочих, не связанных со сварочными (наплавочными) работами, от излучения электрической Дуги посты следует ограждать устойчивыми огнестой­ кими ширмами или щитами, габариты которых опреде­ ляются размерами свариваемых (наплавляемых) изде­ лий. Проводя работы вне помещений, следует пользо­ ваться жестко закрепляемыми ветрозащитными щитами.

Помещения должны хорошо освещаться естествен­ ным светом. Освещенность в рабочей плоскости от све­ тильников общего освещения должна быть на участках сварки и наплавки не менее 50 лк при лампах накали­ вания и 150 лк при люминесцентных лампах. Стены по­ мещений и сварочные кабины окрашивают в светлые тона (серый, голубой, желтый), чтобы ослабить резкий контраст между яркостью дуги и темными поверхностя­ ми стен. Для уменьшения отражения ультрафиолетовых

217

лучей дуги, падающих на стены кабины, в краску до­

к условиям работы и типу аппаратуры местные отсосы

местным отсосом, должна быть не более 0,5 м/сек, а в среде аргона — не более 0,25 м/сек.

Производственные помещения, в которых проводятся ремонтные работы, должны иметь отопление, поддер­ живающее температуру воздуха в помещениях не ниже 16° С.

Контроль сварных соединений рентгеновскими и гам­ ма-лучами надо проводить в соответствии со специаль­ ными правилами техники безопасности и защиты от рентгеновских лучей, а также «Правилами по охране труда при промышленной гамма-дефектоскопии», утвер­ жденными главным госсанинспектором СССР.

Все рабочие при поступлении на работу обязательно должны пройти вводный инструктаж по технике безо­ пасности и инструктаж на рабочем месте.

2.ТРАВМЫ, МЕРЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ

ИОКАЗАНИЕ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ

Промышленный травматизм при сварочных и напла­ вочных работах возникает в результате поражения электрическим током и лучами электрической дуги, от­

произойти при отсутствии заземления источников пита­ ния дуги и сварочной (наплавочной) аппаратуры, не­ правильной прокладке проводов, плохой изоляции сва­ рочных проводов и проведении работ в сыром месте. Электрический ток до 0,05 А переносится человеком без­ болезненно, ток большей силы становится опасным для

218

его жизни. Безопасным напряжением считается напря­ жение ниже 36 В, а для сырых помещений—12 В, так как при увлажнении кожи человека сопротивление его тела прохождению электрического тока сильно пони­ жается.

К основным правилам, соблюдение которых позво­ ляет избежать поражения электрическим током, отно­ сятся следующие:

корпуса источника питания сварочного тока, аппа­ ратуры для сварки и наплавки, частей установок и шка­ фов управления, которые могут оказаться под напряже­ нием, должны быть заземлены;

разрешается пользоваться только электрододержателем и проводами, имеющими надежную и тепло- и элек­ троизоляцию;

прикасаться голыми руками к токоведущим частям сварочного (наплавочного) оборудования запрещается; проводить работы только в исправной и сухой спец­ одежде и обуви; при ручной дуговой сварке и наплавке

обувь не должна иметь металлических гвоздей;

подключать оборудование к силовой сети цеха и от­ ключать его, проводить его ремонт разрешается только дежурному электрику и наладчику.

Пораженного электрическим током человека прежде всего необходимо изолировать от токоведущих частей или проводов, отключив ток, заземлив провода или лю­ бым другим доступным способом.

После этого, если пострадавший находится в бессо­ знательном состоянии, необходимо делать ему искусст­ венное дыхание, предварительно расстегнув на нем во­ ротник и ослабив пояс брюк. Искусственное дыхание продолжают до восстановления у пострадавшего нор­ мального дыхания или до прихода врача, причем прово­ дить его надо в резиновых перчатках, стоя на резине или на сухой доске.

невидимые (ультрафиолетовые и инфракрасные) лучи, может привести к тяжелым последствиям: ультрафио­ летовая радиация электросварочной дуги может вызвать ожоги открытых участков кожи и профессиональное заболевание слизистых оболочек глаз (электроофталь­ мию). Световые лучи дуги при небольшом облучении вызывают временное ослепление и воспаление слизистой

219

оболочки глаз, а при длительном действии ослабляет зрение.

Защитой от действия лучистой энергии электриче­ ской дуги и брызг расплавленного металла служат спец­ одежда, брезентовые рукавицы, защитные шлемы и щит­ ки со специальными светофильтрами. Для электросвар­ щиков предназначены светофильтры Э-2 (при силе тока 75—200 А), Э-3 (200—400 А) и Э-4 (более 400 Л), а для

во избежание поражения возможными искрами и брыз­ гами расплавленного металла и шлака, должен пользо­ ваться очками с простыми стеклами. При автоматиче­ ской наплавке в углекислом газе, в струе водяного пара

душной среды сварочным аэрозолем, в составе которого могут быть окислы марганца, хрома, окиси цинка, дву­ окиси кремния, фтористых и других соединений, а так­

ся флюсами с минимальным содержанием в них плави­ кового шпата (СаИг). Если позволяет технологический

при сварке и наплавке в углекислом газе может приве­ сти к отравлению человека.

220