2. Оборудование и приспособления для сварочных работ, типы,

характеристики.

Применение сварки в электромонтажном производстве

Сварка - это процесс получения неразъемных соединений отдельных частей из металлов или других твердых материалов, осуществляемый за счет между­атомных сил сцепления и взаимной диффузии атомов металла с применением нагрева или без. В электромонтажном производстве сварка находит широкое применение, поскольку она обеспечивает прочность и надежность соединений, создает экономию электроэнергии и крепежных материалов.

Различают 2 основные группы способов сварки - плавлением и давлением.

При сварке плавлением свариваемые части нагреваются. Она является уни­версальной, т.к. при этом способе можно сваривать все металлы и сплавы неза­висимо от величины и формы свариваемых деталей.

При сварке давлением детали сначала нагреваются, а затем сдавливаются. Этот вид сварки находит применение в заводских условиях при изготовлении аппаратных зажимов, медно-алюминиевых наконечников, переходных контак­тов и т.д.

К способам сварки, преимущественно применяемым на электромонтаже энергетических объектов, относятся электродуговая, газовая и иногда при со­единении шлейфов ошиновки ОРУ термическая.

При электродуговой сварке процесс разогрева и расплавления металла происхо­дит за счет теплоты электрической дуги, возбуждаемой приложенным напря­жением между электродом и свариваемыми деталями. Может выполняться пла­вящимся и неплавящимся электродом. При сварке плавящимся электродом в процессе горения дуги электрод плавится и заполняет сварной шов. При сварке неплавящимся электродом в качестве электрода применяется угольный или графитовый электрод или медленно плавящийся вольфрамовый; при этом за­полнение шва происходит за счет расплавления присадочной проволоки.

В качестве плавящегося электрода применяется стальная проволока с мело­вой обмазкой толщиной не более 0,5 мм (обмазка обеспечивает более устойчи­вое горение дуги). При необходимости получения сварных швов с высокой ме­ханической прочностью применяют электроды с качественным покрытием сло­ем толщиной 1,5-2,5 мм. В состав этих покрытий входят шлакообразующие ве­щества, защищающие расплавленный металл от воздействия окружающего воз­духа.

Электродуговая сварка в среде защитных газов (аргон, углекислый газ) отличается тем, что в зону сварки подается нейтральный газ, который предохраняет сва­рочный шов и околошовную зону основного металла от окисления в процессе сварки. Кроме надежной защиты от окисления, эта сварки имеет еще то пре­имущество, что она допускает сварку в любом пространственном положении.

Газовая сварка применяется при монтаже медных и стальных труб для возду­ховодов ОРУ, при монтаже гибкой ошиновки и т.д.

Выбор способа сварки производится в зависимости от рода подлежащих вы­полнению сварочных работ и от наличия сварочного оборудования, приспособ­лений и материалов.

Сварочные трансформаторы преобразовывают переменный ток напряжением 380 или 220 В в ток напряжением, необходимым для электродуговой сварки, и обеспечивают регулирование сварочного тока за счет изменения индуктивного сопротивления вторичной обмотки или за счет изменения магнитного рассея­ния трансформатора. В первом случае включают реактор последовательно со вторичной обмоткой трансформатора. Во втором случае регулирование напря­жения на дуге и сварочного тока достигается изменением магнитного рассеяния за счет изменения расстояния меду подвижными катушками первичной и вто­ричной обмоток.

Выбор сварочных трансформаторов производится в зависимости от приме­няемого рода сварки, необходимого сварочного тока и пределов его регулиро­вания.

Сварочные выпрямители являются источниками постоянного тока для электро­дуговой сварки. Они состоят из понижающего трехфазного трансформатора, выпрямительного блока, пускорегулирующей и защитной аппаратуры. Свароч­ные выпрямители для удобства использования выпускают собранными в одном корпусе. Понижающий трансформатор подает питание на выпрямительный блок и обеспечивает возможность регулирования сварочного тока. Трансфор­матор выполнен с повышенной индуктивностью рассеяния, регулируемой из­менением расстояния между первичной и вторичной обмоткой. Трансформатор имеет два диапазона регулирования сварочного тока, соответствующие соеди­нению обмоток в звезду и треугольник.

Ацетиленовые генераторы предназначены для получения газообразного ацети­лена из карбида кальция. По роду взаимодействия карбида кальция с водой аце­тиленовые генераторы делятся на системы: «карбид на воду», «вода на карбид», контактная «с вытеснением воды» или «погружением карбида». Ацетиленовые генераторы должны быть укомплектованы предохранительными затворами для защиты от попадания в них пламени и образования взрывной волны, а также от проникновения в них воздуха и кислорода.

При работе генератора необходимо осуществлять строгий контроль за его правильной эксплуатацией. Перед пуском в работу необходимо проверять ис­правность гидравлического затвора и уровень жидкости.

Баллоны предназначены для хранения и транспортировки сжатых и сжижен­ных газов, изготавливают из бесшовных стальных труб. Штуцера вентилей баллонов для горючих газов (пропан-бутан, ацетилен, водород) имеют левую резьбу, а для негорючих (кислород, аргон, углекислота) - правую резьбу. На каждом баллоне около горловины должны быть выбиты паспортные данные и в том числе дата его изготовления и последующего испытания. Не допускается эксплуатация баллонов, у которых отсутствуют необходимые надписи и окра­ска, неисправны вентили, истек срок периодического испытания или поврежден корпус.

Сварка является одним из ведущих технологических процессов как в области машиностроения, так и в строительной индустрии. В настоящее время сварочное производство является самостоятельной отраслью машиностроительной промышленности.

Сваркой называется процесс получения неразъемного соединения твердых материалов путем их местного сплавления или совместного деформирования, в результате чего возникают прочные связи между атомами свариваемых материалов.

Сварка по механизму образования сварного соединения может быть разделена на два вида: а) сварка давлением; б) сварка плавлением.

Виды сварки давлением:

Контактная сварка. Место сварки разогревается или расплавляется теплом, образованным при прохождении электрического тока через контактируемые места изделий.

Ультразвуковая сварка. Сварка осуществляется за счет превращения при помощи специального преобразователя ультразвуковых колебаний в механические высокой частоты и применения небольшого сдавливающего усилия.

Сварка трением. Сварка заключается в том, что вследствие трения одного из свариваемых стержней о другой место соединения разогревается; при приложении осевого усилия соединяемые металлы свариваются.

Холодная сварка. Сварка основана на способности металла образовывать общие кристаллы при значительном давлении.

Газопрессовая сварка. Сварка осуществляется нагреванием концов стержней или труб по всему периметру окружности многопламенными горелками до пластического состояния или плавления с их последующим сжатием.

Термитная сварка. Процесс сварки заключается в том_} Что свариваемые детали закладываются в огнеупорную форму, а в установленный сверху тигель засыпается термит - порошок из алюминия и окиси железа. При горении термита окись железа восстанавливается, а образующийся при этом жидкий металл при заполнении формы оплавляет и соединяет кромки свариваемых изделий.

Индукционная сварка. Этот способ сварки основан на разогреве токами высокой частоты концов стыкуемых стержней или труб до пластического состояния с последующим приложением осевых усилий для получения неразъемного соединения.

Виды сварки плавлением:

Дуговая сварка. Необходимое для местного расплавления деталей и присадочного материала тепло образуется при горении электрической дуги между свариваемым металлом и электродом. По способу механизации сварка может быть ручная, полуавтоматическая и автоматическая. Механизированная (полуавтоматическая и автоматическая) сварка может быть под флюсом и в защитных газах.

Электрошлаковая сварка. Плавление основного металла и присадочного материала происходит за счет тепла, выделяющегося при прохождении электрического тока через расплавленный шлак (в период установившегося процесса).

Электроннолучевая сварка. Сварка выполняется в камерах с разрежением до 10⁴-10⁶ мм рт.ст. тепло выделяется за счет бомбардировки зоны сварки электронным потоком, приобретающим высокие скорости в высоковольтной установке, имеющей мощность до 50 кВт. Анодом является свариваемая деталь, а катодом - вольфрамовая нить или спираль, нагретая до температуры 2 300°С.

Газовая сварка. Основной и присадочный металлы расплавляются высокотемпературным газокислородным пламенем (температура до 3 200°С).

Импулъсно - дуговая сварка. Сущность способа состоит в том, что сварочный ток не сохраняет постоянную величину, а поступает в дежурную сварочную дугу определенными кратковременными импульсами.

Плазменная сварка. Плавление металлов осуществляется плазменно-дуговой струей, имеющей температуру выше 10 000°С.

Лазерная сварка. Сварка основана на использовании фотоэлектронной энергии. При большом усилении световой луч способен плавить металл. Для получения такого луча применяют специальные устройства - лазеры.

Народное хозяйство страны нуждается в современных машинах различных видов и назначений, а также в прогрессивных — передовых видах оборудования, имеющих высокие технико-экономические показатели. В обеспечении всего этого важная роль принадлежит сварке. Достижения в области механизации и автоматизации сварочных процессов позволили поднять на высокий уровень целый ряд важнейших индустриальных отраслей. Применение передовой сварочной технологии вызвало коренные изменения в технологии изготовления котлов, труб и трубопроводов, морских и речных судов, нефтеаппаратуры. Прокатных станов, мощных прессов и насосов и других машин и механизмов.

Каждый баллон в зависимости от своего назначения должен иметь опреде­ленный цвет окраски баллона и цвет надписи:

кислород: цвет баллона - голубой, цвет надписи - черный.

ацетилен: цвет баллона - белый, цвет надписи - красный.

водород: цвет баллона - темно-зеленый, цвет надписи - красный.

углекислота: цвет баллона - черный, цвет надписи - желтый.

азот: цвет баллона - черный, цвет надписи - желтый.

Редукторы предназначены для понижения и регулирования давления кисло­рода, пропан-бутана, ацетилена, аргона и др. Редукторы устанавливаются непо­средственно на баллоны с газом при помощи соединительных узлов, постав­ляемых совместно с редукторами.

Горелки предназначены для смешивания горючего газа с кислородом и для образования направленной струи пламени. Каждая горелка комплектуется на­бором сменных наконечников, которые применяются в горелке в зависимости от толщины свариваемого металла и выбранного режима сварки.

(Резаки применяются для газопламенной резки металлов. Отличаются от сва­рочных горелок наличием добавочного кислородопровода.