Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Специальные методы сварки плавлением в электронике. Учебное пособие для бакалавров
.pdf
Это твердое вещество темно-серого цвета, которое очень
активно вступает в реакцию с водой, реагируя даже с парами
воды, поэтому его хранят и транспортируют в герметических
стальных барабанах. Открывают такие барабаны очень осторожно, специальными ножами, чтобы не допустить искрообразования, так как карбидная пыль взрывается мгновенно.
4.2. Строение сварочного пламени
Ацетилено-кислородное сварочное пламя имеет следующие 3 зоны: ядро; восстановительную, или среднюю, зону; факел
пламени. Производительность процесса сварки определяется
количеством тепла, которое выделяется пламенем в единицу
времени, т. е. его тепловой мощностью, зависящей от теплотворной способности горючего газа, его расхода и соотношения газов
в газовой смеси.
Форма, размеры и температура пламени зависят от соотношения кислорода и ацетилена в горючей смеси. Изменяя количество подаваемого ацетилена и кислорода, можем получить
восстановительное, окислительное или науглероживающее
пламя.
Нормальное восстановительное пламя при соотношении
С
2Н2 /O2
да. Такое пламя способствует раскислению металла сварочной
ванны и получению качественного шва, поэтому применяется
для сварки большинства металлов и сплавов.
светящегося конуса с закругленной вершиной. Состоит из продуктов распада ацетилена С
тицами углерода, которые сгорают в наружном слое ядра.
В этой зоне происходит сгорание ацетилена за счет кислорода,
поступающего из баллона С
пература, примерно 3100 ºС, создается в восстановительной
зоне на расстоянии 3–5 мм от конца ядра. Эта часть пламени
= от 1/1 до 1/1,1, т. е. при небольшом избытке кислоро-
Ядро восстановительного пламени имеет форму яркого
= 2С + Н2 с раскаленными час-
2Н2
Восстановительная зона имеет более темную окраску.
+ О2 = 2СО + Н2. Высшая тем-
2Н2
121
является рабочей, при ее помощи производят нагревание и расплавление свариваемого металла. Окись углерода и водород
восстанавливают образующиеся окислы металлов.
Факел пламени располагается за восстановительной зоной
и состоит из углекислого газа и паров воды, которые получаются
при сгорании окиси углерода и водорода, образующихся в восстановительной зоне 2СО + Н
+ 1,5О2 = 2СО2 + Н2О. Реакция
2
происходит за счет кислорода окружающего воздуха.
Науглероживающее пламя — соотношение С
2 Н2 /O2
более
1/0 ,95 (избыток ацетилена). Ядро теряет резкость очертания,
на конце появляется зеленый венчик, восстановительная зона
бледнеет и почти сливается с ядром. Факел желтеет. Используют для сварки чугуна, наплавки твердыми сплавами.
Окислительное пламя — соотношение С
2Н2 /O2
менее 1/1,3
(избыток кислорода):
ядро конусообразное, укороченное, имеет менее резкие
очертания, бледнеет;
пламя — синевато-фиолетовое, горит с шумом;
все зоны сокращаются по длине;
окисляет металл;
шов в результате получается хрупким и пористым;
применяется при сварке латуни.
Контрольные вопросы
1. Какова сущность газовой сварки?
2. Назовите достоинства газовой сварки.
3. Каковы недостатки газовой сварки?
4. Для чего применяется кислород при газовой сварке?
5. Для чего применяется ацетилен при газовой сварке?
6. Для чего применяется карбид кальция при газовой
сварке?
7. Какие виды сварочного пламени применяют при газовой
сварке и резке металлов?
8. Какое строение имеет нормальное, окислительное и на-
углероживающее пламя?
122
9. По каким признакам выбирается вид сварочного пла-
мени?
10. Каков тепловой баланс газового пламени?
4.3. Технология газовой сварки
Технология получения сварного соединения при газовой
сварке включает в себя такие операции, как:
1) очистка свариваемых кромок от ржавчины, краски, сле-
дов масла и т. п.;
2) разделка кромок;
3) прихватка кромок свариваемых деталей, выполняемая
для того, чтобы не произошло их смещения при сварке;
4) выбор положения горелки (угла наклона и направления
перемещения горелки).
Угол наклона мундштука к поверхности свариваемого
металла зависит от толщины изделия и теплопроводности металла. Чем толще металл и больше его теплопроводность, тем
больше должен быть угол наклона горелки.
Следует перемещать горелку так, чтобы металл сварочной
ванны был всегда защищен от воздуха газами восстановительной зоны пламени.
Пламя направляется так, чтобы поверхность изделия находилась в восстановительной зоне на расстоянии 3–6 мм от конца
ядра. Конец присадочной проволоки помещают в восстановительной части пламени и погружают в ванну расплавленного
металла.
Диаметр присадочной проволоки выбирается в зависимости от толщины основного металла (Н):
При толщине меньше 10 мм —
При толщине более 10 мм — D
Различают два способа газовой сварки: правый и левый.
При правом способе горелку ведут слева направо. Присадочный пруток находится за горелкой. Пламя направляется
в сторону формирования шва, что обеспечивает защиту рас-
Dпр = (H/2) + 1.
= 5 мм.
пр
123
плавленного металла и замедляет его охлаждение. Правый
способ обычно применяют при сварке толщиной более 4 мм,
так как тепло распределяется более концентрированно: пламя
с двух сторон ограничено кромками изделия, а спереди — наплавленным валиком.
При левом способе горелку перемещают справа налево.
Пламя направляют на несваренные кромки изделия, обеспечивая их предварительный подогрев.
Левый способ применяют при сварке металла толщиной
до 3–4 мм.
При любом способе сварочную горелку и присадочный
пруток требуется перемещать и в поперечном направлении
так же, как перемещают электрод при ручной электродуговой
сварке. Это необходимо для получения определенной ширины
шва и проплавления основного металла.
Контрольные вопросы
1. На что влияет угол наклона мундштука?
2. Какие существуют способы движения горелки и на что
они влияют?
4. Назовите способы газовой сварки.
4.4. Вредность и опасность
при газовой сварке и резке
Одним из главных источников опасности при газовой резке
и сварке могут являться взрывы ацетилено-воздушной смеси
в случае неправильного обращения с ацетиленовыми генераторами, карбидом кальция и горелками, например при обратном
ударе пламени. Также есть вероятность воспламенения клапанов кислородных редукторов в случае попадания на них следов
масел или резком открывании вентиля баллона. Также опасен
взрыв кислородного баллона, находящегося под высоким давлением. Кроме того, неосторожное обращение с пламенем горелки
124
может явиться причиной ожога сварщика, а также пожара
в помещении.
Кроме того, непосредственно при осуществлении газовой
сварки и резки металлов на сосудистую и сетчатую оболочку
глаз оказывают вредное воздействие видимые лучи, на хрусталик и роговицу глаза негативно влияют невидимые инфракрасные лучи. При этом подтверждено, что, если длительное время
смотреть на газовое пламя без средств специальной защиты,
возможна как временная потеря зрения, так и образование катаракты (помутнение хрусталика глаза). Искры, образующиеся
при нагревании и плавлении металла, а равно брызги расплавленных шлаков также представляют опасность для глаз.
При всех описанных методах сварки необходимо использовать нормальные документы по технике безопасности и охране
окружающей среды.
Контрольные вопросы
1. Какие существуют источники опасности при газовой
сварке?
2. В чем вредность газовой сварки для глаз и кожи свар-
щика?
125
Глава 5. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
ОБ АТТЕСТАЦИИ СВАРОЧНОГО
ПРОИЗВОДСТВА
5.1. Обеспечение промышленной
безопасности на основе
системы аттестации сварочного
производства (САСв)
В настоящее время сварка заняла лидирующее место среди технологических процессов в изготовлении и сооружении
большого числа металлоконструкций опасных производств,
подконтрольных органам технического надзора. Магистральные трубопроводы для транспортирования нефти и газа,
трубопроводы пара и горячей воды, котлы, работающие под
высоким давлением, резервуары для хранения нефтепродуктов, колонны крекинга и синтеза, подъемно-транспортное
оборудование и давление; стальные строительные и мостостроительные конструкции, узлы космических и водных кораблей,
узлы реакторов, электронных приборов и многое другое производятся с применением современных способов сварки
Существенное повышение качества продукции может
быть достигнуто за счет внедрения системы управления качеством и независимой сертификации производства. Согласно IS0 9001 сварку следует отнести к числу специальных про-
75
.
75
Сборник нормативных и методических документов системы аттестации сварочного производства. Национальная ассоциация контроля
и сварки (НАКС). — М.: НАКС, 2006.
126
цессов, когда конечный результат нельзя полностью проверить
последующим контролем, испытанием продукции, а иногда
дефекты могут быть выявлены только в процессе эксплуатации
технических устройств. Следуя мировым тенденциям развития
систем сертификации в области сварочного производства, в России в 1992 г. по инициативе МГТУ им. Н. Э. Баумана, совместным
решением Президиума Российской академии наук, Министерства науки, высшей школы и технической политики Российской
Федерации, Госгортехнадзора России, Госатомнадзора России
и Госстандарта России создали Национальный аттестационный
комитет по сварочному производству (ныне — Национальное
агентство контроля и сварки НАКС). Перед ним были поставлены задачи разработки правил и процедур сертификации
(аттестации) сварочного производства, а также создания системы независимых аттестационных центров во всех регионах
76
России
.
В основу организационной структуры системы аттестации
сварочного производства (САСв), разработанной НАКС, заложены принципы независимости и приоритетности требований
органов технического надзора. Первоначально в САСв была
заложена координация ее деятельности со стороны государственных органов исполнительной власти (в частности, Ростехнадзора).
В вопросах обеспечения качества выпускаемой продукции важнейшую роль играет человеческий фактор. Поэтому
усилия НАКС были направлены в первую очередь на создание
требований к оценке соответствия сварщиков и специалистов
сварочного производства.
Постановлением Госгортехнадзора России от 3
0.10.1998 г.
№ 63 были утверждены Правила аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства (ПБ 03-273-99).
76
Справочник специалиста сварочного производства. Т. 2. Нацио-
нальная ассоциация контроля и сварки (НАКС). — М.: НАКС, 2006.
127
В связи с необходимостью расширения системы аттестации персонала по сварочному производству на другие виды
объектов, а также способы сварки, не указанные в ПБ 03-273-99,
был разработан и утвержден постановлением Госгортехнадзора России от 2
проведения аттестации сварщиков и специалистов сварочного
производства (РД 03-495-02)». В нем более детально изложены
процедуры аттестации персонала, что особенно важно для
законодательно регулируемой области применения сварочных
процессов.
НАКС совместно с ведущими специалистами в области
сварочного производства разработал процедуры аттестации
сварочных материалов (РД 03-613-03), сварочного оборудования (РД 03-614-03) и сварочных технологий (РД 03-615-03). Эти
нормативные документы, регламентирующие процедуры сертификации сварочного производства, введены в действие постановлениями Госгортехнадзора России от 1
102 и 103 соответственно.
В настоящее время Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору для использования
в контрольно-надзорной деятельности утверждены следующие
рекомендации:
рекомендации по применению Правил аттестации свар-
щиков и специалистов сварочного производства (ПБ 03-273-99)
и Технологического регламента проведения аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства (РД 03-495-02)
на строительных объектах;
рекомендации по применению Правил аттестации свар-
щиков и специалистов сварочного производства (ПБ 03-273-99)
и Технологического регламента проведения аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства (РД 03-495-02)
на объектах стального мостостроения;
перечень групп технических устройств опасных произ-
водственных объектов, сварка которых осуществляется аттес-
5.06.2002 г. № 36 «Технологический регламент
9.06.2003 г. № 101,
128
тованными сварщиками, дополнен группами «Строительные
конструкции» и «Конструкции стальных мостов».
В настоящее время в России действует около 200 аттестационных центров, зарегистрированных в реестре
САСв. Аттестационные центры и пункты САСв охватывают
практически все регионы России, где применяют сварочные
процессы.
В 2004 г. в соответствии с Федеральным законом
от 27.12.2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании»
созданная НАКС Система сертификации сварщиков, специалистов сварочного производства и неразрушающего контроля
и Система сертификации сварочных технологических процессов, оборудования и материалов зарегистрированы в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии (регистрационный номер — № РОСС RU.И10
и регистрационный номер — № РОСС RU.И10
Российская система аттестации сварочного производства
признана авторитетным аккредитационным органом Европы
ТОА. Созданы аттестационные центры (АЦ) НАКС в Германии (г. Росток) и Белоруссии, создается АЦ НАКС в Китае
(г. Харбин).
К настоящему времени аттестовано более 470 тыс. сварщиков и специалистов сварочного производства, около 60 тыс.
единиц сварочного оборудования, 1500 видов (марок) сварочных материалов и около 9 тыс. технологий.
Дирекция НАКС обеспечивает предельную открытость
и прозрачность деятельности независимых аттестационных
центров. На сайте НАКС (www.naks.ru) публикуются реестры
аттестованного персонала, сварочных материалов, оборудования и технологий, адреса аттестационных центров, необходимые справочные и нормативные документы, что призвано
повысить доверие к оценке соответствия в глазах широкого
круга заинтересованных лиц, в том числе российской и международной общественности и в конечном счете содействовать
развитию экономики России.
5.04 ССОО
6.04 ССОО).
129
5.2. Основные положения
технологического регламента
проведения аттестации сварочного
оборудования РД 03-614-03
В технологическом регламенте аттестации сварочного
оборудования приведены требования к процедуре, методикам
испытаний и содержанию документов, оформляемых при аттестации сварочного оборудования.
Сварочное оборудование подразделяется на оборудование
общего (СОон) и специализированного (СОсн) назначения.
СОон предназначено для использования при изготовлении,
монтаже, ремонте и реконструкции различных групп технических устройств, применяемых на опасных производственных
объектах.
СОсн предназначено для использования при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции определенных групп
опасных технических устройств, применяемых на опасных
производственных объектах.
Аттестация сварочного оборудования проводится по различным программам для производителя сварочного оборудования (СОпр) и потребителя сварочного оборудования (СОпо),
а также для сварочного оборудования общего (СОон) и специализированного (СОсн) назначения.
Процедура аттестации сварочного оборудования включает
в себя проведение специальных и практических испытаний.
Специальные и практические испытания проводят в АЦ
(или его АП), зарегистрированных в Реестре САСв НАКС или
у заказчика. Место проведения аттестации определяет комиссия АЦ на основании изучения материалов заявки.
Аттестация сварочного оборудования начинается с проведения специальных испытаний.
Средства измерения электрических, механических,
пневмогидравлических параметров должны быть поверены
130
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]