4. Загальні положення пожежної безпеки при виробництві зваршальних робіт

При розробці міроприємств з пожежної безпеки споруд, що будуються та будівель необхідно керуватись ГОСТ 12.1.004-79 "Пожежна безпека", "Правила пожежної безпеки при виробництві будівельно-монтажних робіт та іншими нормативними документами.

Для попередження пожеж необхідно звільнити місце роботи від загороджуючих матеріалів і не допускати попадання іскор від зварної дуги та бризок від газової запальнички на газогенератори барабани з карбідом кальцію, шланги, зварні проводи та кисневі балони. Поблизу зварювальних робіт завади необхідно мати справ­ні вогнегасники.

5. Порядок виконання роботи

1. Виконувати роботу дозволяється тільки після приведення інструктажу під підпис в журналі про те, що - студент вивчив правила техніки безпеки.

2. Ознайомлення з устаткуванням зварювального поста , та його основними частинами.

3. Вивчити технологічні особливості "підпалювання" електричної дуги .

4. Підібрати режим зварювання в залежності від діаметра елект­рода.

5. Попередити присутніх про запалення дуги.

6. Контрольні запитання

1. Назвіть поражаючі фактори, які визивають травматизм при

зварюванні.

2. Від чого залежить пониження опору людини?

3. Чому дорівнює напруга, яка діє на людину?

4. В яких випадках жінки мають доступ до ручного дугового зварювання ?

5. Для чого покривають світлофільтри безкольоровим склом?

6. Чи дозволяється виконувати зварювальні роботи під час дощу та грози?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2

ЗВАРЮВАЛЬНИЙ ПОСТ і ТЕХНОЛОГІЯ РУЧНОГО ДУГОВОГО ЗВАРЮВАННЯ

1. Ціль роботи

Ціль роботи - ознайомити студентів з будовою зварювального поста перемінного і постійного струмів для ручного дугового зварю­вання з визначенням характеристик джерела споживання зварювальної дуги і визначенням технологічних параметрів.

2. Загальні основні теоретичні положення

Ручне електродугове зварювання призначене для накладання швів різного виду в усіх просторових напрямках. Основний об’єм робіт виконується штучними електродами діаметром 3...5 мм при силі стру­му 150…200 А і напруження на дузі 18...25 В. Глибина провара /проникнення наплавленого металу в основний/ 2…3 мм.

Основні типи і конструктивні елементи швів зварних з'єднань приведені в ГОСТ 5264-80. Найбільш поширеним типом зварних з’єд­нань у: стикові, внаклад, таврові, відбортовані /рис.1/, кутові.

Стикові з'єднання - частини виробів з'єднуються своїми тор­цевими поверхнями /рис.1.а/.

З'єднання в наклад - бокові поверхні виробів які з’єднуємо частково перекриваюсь один одного /рис.1,б/.

Таврові з'єднання - торець одного із виробів з'єднується з боковою поверхнею іншого /рис.1,в/.

Кутові з'єднання - зварювальні частини виробу розташовані під кутом /рис.1,/.

Відбортовані з'єднання - кінці з'єднувальних частин відбортовуються /рис.1,д/

Типи зварних швів - стикові /прямі, косі/; кутові /флангові, лобові/, втавр, зугол /рис .2./.

За ступенем підсилення розрізняють нормальні, ослаблені і підсилені шви /рис.3./

Рис.3.

За місцем знаходження одяганням в просторі розрізняють нижні, горизон­тальні, вертикальні, а також шви стелі /рис.4./.

Режим ручного дугового зварювання визначають діаметром електрода, силою зварювального струму, напругою дуги, місцезнаход­женням шва в просторі. Діаметр електроді вибирають в залежності від товщини металу і типу зварного з'єднання. За вибраним діаметром електрода визначають струм. При цьому необхідно також враховувати швидкість зварювання.

Силу зварювального струму визначають за формулою, А:

де - діаметр електрода, мм:

- коефіцієнт, який враховує обмазку електродів і власти­вості зварювального металу, К = 40...60.

При товщині металу , силу зварювального стру­му потрібно зменшити на 10…15%, при товщині металу - збільаити на 10…15%.

При збільшенні швидкості зварювання силу струму потрібно підвищити. Зварювання металів з пониженою теплопровідністю, наприк­лад, хромомолібденових сталей, проводять струмом, сила якого по­нижена на 10…15% в порівнянні зі зварюванням маловуглецевих сталей. Чим більша товщина зварювального металу, тим більше по­винна бути сила струму. Залежність сили зварювального струму від - товщини зварювальних деталей показана на рис.5.

Рис.5.

Для отримання якісного зварювання необхідно добитися повного плавлення основного металу з металом електрода, що досягаються розплавленням поверхні основного металу і отриманням кратеру потрібної глибини. Кратер - заглиблення, яке утворюються дутою в розплавлено­му металі. Якісне зварювання отримують при плавленні основного мета­лу на глибину не менше 1,5....2 мм. Про глибину плавлення судять по виду кратера. Для визначення глибини кратера зупиняють дугу і вимі­рюють відстань від поверхні основного металу до його дна. І при цьому додають до отриманої величини 1…2 мм, отримують глибину плавлення.

При правильно вибраній силі зварювального струму наплавлений валок буде мати краї, які плавно зливаються з основним металом /рис.6,а/ основний метал під валиком проварений на глибину 2...3мм; І тому валик міцно вплавлений з основним металом, в результаті от­римує якісне з'єднання.

При невеликій силі струму основний метал проплавлюється на невелику глибину і при цьому розплавлений метал електрода сплавлюється з основним металом тільки посередині /рис.6,б/. По краях краплі металу електрода лягли на нерозплавлений метал і з плавлення в цьому місці не відбулося. В результаті краї мають зігнуту форму з різким переходом на основний метал і шов отримуємо неміцний.

При дуже великій силі струму отримуємо кратер дуже глибоким і він не заповнюється повністю металом електроду, при цьому у країв валика лишається заглиблення, яке зменшує товщину основного металу і зменшує міцність з'єднання /рис.6,в/.

Рис.6.

Електроди для ручного електродугового зварювання - це метале­ві прути діаметром 1...12 мм і довжиною 250…450 мм. Практично використовуються електроди діаметром 2…6 мм для зварювання дета­лей різної товщини. Електродами діаметром 2 мм зварюються деталі товщиною до 2 мм, діаметром 4…5 - деталі товщиною 5…10 мм, діаметром 5...8 мм - деталі товщиною більше 10 мм.

Поверхня електрода покрита обмазкою для захисту ванни з роз­плавленим металом від з'єднання з киснем і азотом з повітря, для підвищення стійкості горіння дуги і інших цілей. Найбільш використовуваними марками електродів для зварювання мало вуглецевих. сталей є УОНИ 13/45, АНО-4, СМ-ІІ, ОММ-5, УМ-7 та інші.

Склад обмазки ОММ-5: титановий концентрат - 37%, марганцева руда - 21%польовий шпат - 13%, феромарганець - 13%, крохмаль- 9%, рідке скло - 30%.

Склад обмазки УОНИ - 13/45: мармур - 53%, плавиковий шпат -19%, кварцевий пісок - 9%, феромарганець - 2%, феросиліцій - 3%,і, феротитан 15%, рідке скло - 30%. Товщина обмазкового шару , де - діаметр проволоки в мм.

Запалення дуги проводять двома способами: електродом торка­ються до виробу і швидко відводять вертикально вверх або електро­дом проводять по поверхні металу і швидко відводять його на неве­лику відстань, збуджуючи дугу, іншими словами запалюють дугу за допомогою "приторкування" або "чиркання". Збуджувати дугу можна також тримаючи електрод на відстані 2...3 мм від виробу, в цьому випадку в електроколо паралельно або послідовно включають прилад – осцилятор.

При нешвидкому відриві електрода від виробу кінець електрода і підділянка металу під ним сильно нагріваються і при невеликому натиску на електрод приварюються один до одного. Таке явище називаться ''примерзання".

При дуже швидкому відведені електрода розряд струму не всти­гає розігріти місце контакту і іонізувати дуговий проміжок, в ре­зультаті цього дуга не запалюється.

При замерзанні електрода його необхідно качати із сторони в сторону, що дасть можливість відірвати його від виробу. При нор­мальних умовах зварювання зварювач запалки дугу тільки при зміні електродів, тобто весь електрод повинен бути розплавлений без приривання дуги.

При довгій дузі /більше 4...5 мм/ плавлення електрода супро­воджується сильним розбризкуванням і біля шва з’являються багато частинок розплавленого металу. Шов отримуємо нерівний з великою кількістю включень окисів. Із-за цього якість наплавленого металу шва погіршується. Довжина дуги при горінні видає різкий і голос­ний звук, який часто переривається і супроводжується хлопками.

При короткій дузі біля шва утворюється невелика кількість дрібних крапель металу, електрод плавиться спокійно, при цьому ви­дає рівномірний звук одного тону, глибину проплавки зварювально­го металу отримуємо більшою. Коротка дуга забезпечує більш якіс­ний метал шва, в значній ступені вільний від кисню і азоту з по­вітря.

При переміщенні електрода вздовж лінії зварювання без попере­чних коливальних рухів отримують валик наплавленого металу неве­ликої ширини /"вузький" валик/, з поперечними коливаннями кінця електродна отримують широкий ,або уширений валик.

Найкращі результати практично отримують при ширині валика, рівній 2.5 діаметра електрода. Кут нахилу електрода необхідно зберігати постійним 15-30° від вертикалі за напрямком руху /рис.7./.

Маніпуляція електродом складається з двох основних рухів - вздовж І впоперек осі зварювального з'єднання /рис.8./.

Техніка накладання швів і в з таврових з'єднаннях слідуюча; ду­га збуджується на горизонтальній поверхні в точці А /рис.9,а./ на відстані 3...4 мм від катета шва. Потім кінець електрода переміщують, на вершину кута з’єднання, де дугу затримують для проплавлен­ий вершини кута; потім кінець електрода перемочують на вертикаль­ну поверхню на величину, рівну катету шва. На рис.9,в зображений кут нахилу електрода в різні моменти накладання валика.

Електрична схема зварювального поста перемінного струму зоб­ражена на

рис.10.

Рис.10.

Зварювальний трансформатор перетворює напругу в понижену, але достатню для запалення дуги /60...65 В/. Дроселі регулює силу зварювального струму, змінює зазор обертанням рукоятки /обертаю­чи рукоятку проти годинникової стрілки зменшують силу зварувального струму, так як зазор зменшується навпаки/.