Технология газовой сварки

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Реферат « Технология газовой сварки»



Содержание

Введение

Организация рабочего места сварщика

Подготовка металла и сборка деталей под сварку

Выбор и обоснование режимов сварки

Техника сварки

Контроль качества

Охрана труда и окружающей среды

Перспективные виды сварки, передовой производственный опыт

Литература

газовая сварка сборка качество



Введение

Сварка - один из наиболее распространенных технологических процессов соединения материалов. К сварке относятся собственно сварка, наплавка, сваркопайка, пайка, склеивание и некоторые другие операции.

С помощью сварки соединяют между собой различные металлы, их сплавы, некоторые керамические материалы, пластмассы, стёкла и разнородные материалы.

Газовая сварка относится к сварке плавлением и по практическому значению уступает лишь дуговой сварке. Сравнительная простота и универсальность делают газовую сварку незаменимой для соединения и небольших деталей из различных металлов и для всевозможных ремонтных работ в машиностроении, строительстве и сельском хозяйстве. Она находит широкое применение при сварке сталей малой толщины, чугуна, цветных металлов и сплавов.

Способ газовой сварки начал применяться в конце прошлого столетия, когда началось промышленное производство ацетилена и кислорода.

Сварка внесла коренные изменения в конструкцию и технологию производства многих изделий. При изготовлении металлоконструкций, прокладке трубопроводов, установке технологического оборудования на сварку приходится четвёртая часть всех строительно-монтажных работ.

Непрерывно повышающиеся требования к качеству продукции, совершенствование технологических процессов производства и методов труда, внедрение в промышленность и строительство новейших достижений науки и техники - всё это повышает требования к уровню подготовки сварщиков.

Основными задачами выполнения письменной экзаменационной работы являются:

систематизация, закрепление и расширение теоретических и практических знаний по соответствующему направлению подготовки (специальности);

применение полученных теоретических и практических знаний при решении конкретных профессиональных задач;

развитие навыков самостоятельной работы и овладение методикой исследования при решении разрабатываемых в работе вопросов;

приобретение навыков систематизации, формулировки выводов и обобщений по результатам выполненной работы;

овладение опытом публичного выступления.

1.Организация рабочего места сварщика

Рабочее место сварщика (сварочный пост) оборудуется всем необходимым для производства сварочных работ.

На стационарном сварочном посту имеется:

1. Кислородный баллон с редуктором.

2. Ацетиленовый генератор.

3. Шланги - для передачи ацетилена и кислорода.

4. Сварочная горелка.

5. Присадочная проволока.

6. Местная вентиляция с отсосом воздуха (1700-2500 м/ч).

7. Грузоподъемное приспособление для перемещения обрабатываемых изделий.

8. Сварочный стол, стул (Рабочий стол покрывают металлической плиткой или кирпичом).

9. Противопожарный инвентарь и оборудование.

Также на каждом рабочем посту инструмент (ключи) для подключения аппаратуры к источникам питания и устранения возможных неполадок в работе горелок в процессе работы. Рядом со столом должно стоять ведро с водой для охлаждения горелок в процессе работы.

Для сварки применяют генератор АСП-1,25-6. Это переносной генератор, работает по системе ВВ; его производительность 1,25 м3/ч, рабоччее давление 0,01-0,07 Мпа. Он стоит из корпуса и трех камер: верхней (газообразователь), средней (вытеснитель) и нижней (промыватель).

Перед работой ацетиленовый генератор следует проверить на наличие видимых повреждений (трещини др.), целостность шланга, надёжность закрепления уплотнительного кольца на крышке и мембраны и т.д.

Подготовка генератора к работе: заливают воду в предохранительный затвор до уровня контрольного крана; затем наливают воду в корпус генератора до уровня контрольного крана; загружают корзину карбитом кальция (не более 3,5 кг, размер гранул 25*80мм) и вставляют в реторту, плотно закрыв крышкой.

Ацетилен, образующийся в газообразователе, по трубке поступат в промыватель, охлаждается и промывается. Из промывателя ацетилен через вентиль предохранительного клапана по шлангу помтупает в предохранительный затвор и далее к горелке. На донном ацетиленовом генераторе применяется ацетиленовый затвор сухого типа 3С3-1. Он служит для предотвращения обратных ударов и состоит из корпуса, мембраны, крышки, пламя гасящего элемента.

Для того чтобы в генераторе не оставалась взрывоопасная смесь ацетилена с воздухом первые порции ацетилена выпускают в воздух.

Для этого вентилем ацетилена горелки выпускают взрывоонасную смесь в течении минуты.

Подготовка металла и сборка деталей под сварку

К резкому возрастанию вероятности появления дефектов в сварных соединениях и в конструкциях в целом приводит некачественное выполнение заготовительных и сварочных операций. На несущую способность и экономичность сварной конструкции большое влияние оказывают точность подготовки деталей к сварке, их чистота и качество зборки. Анализ дефектов, обнаруженных в сварочных соединениях, показывает, что значительная часть брака появляется из-за плохого качества поготовки и сборки.

Подготовка и сборка деталей включает в себя следующие операции: очистку свареваемых кромок, разделку кромок под сварку и наложение прихваток для соединения свариваемых листов и деталей.

Кромки и прилегающие к ним зоны (шириной 20-30 мм с каждой стороны) очищают от окалины, ржавчины, краски, масла и других загрязнений до металического блеска. Для этого я буду применять металическую щётку, напильник, растворитель, прочную тряпку или пламя сварочной горелки. Эту операцию я буду проводить для того, чтобы различного рода нечистоты не соединялись с расплавленным металлом шва, не образовывали окислов и других соединений, а так же, чтобы не нарушалась прочность сварочного соединения. При сварке ответственных изделий небольших размеров применяют травление или пескоструйную обработку поверхности.

Производство кромок производится в зависимости от толщины свариваемых изделий. В нашем случае при сварке листов толщиной 3мм встык разделка кромок (скос) не выполняется. Для того чтобы проплавить металл на всю толщину необходимо установить зазор в стыке 0-1мм, или с отбортовкой кромок без присадочного металла.

Подготовка и сборка деталей под сварку включает следующие операции: очистку свариваемых кромок, разделку кромок под сварку и наложение прихваток для соединениясвариваемых листов или деталей. Трудоёмкость сборки деталей под сварку составляет около 30% от общей трудоемкости изготовления изделия. Для повышения точности сборки, а так же для уменьшения времени сборки я буду применять различные сборочно-сварочные приспособления: стенды, клиновые и эксцентриковыеприжимы, струпцины и стяжки.

Детали соединяют друг сдругом перед сваркой короткими швами прихватками, которые необходимы для того, чтобы положение свариваемых деталей и зазор между ними не изменялся в процессе сварки. От длины шва и толщины зависит длина прихваток, расстояние между ними и очерёдность наложения. При сварке тонкого металла и коротких швахдлинна прихваток не должна превышать 5мм, а растояние между ними должно быть 50-100мм. Выполнять прихватки при сборке элементов изделий необходимо с особой тщательностью, так как непровар в них может привести к браку всего сварного соединения.

Без прихваток можно выполнять стыковые швы. В этом случае для сохранения постоянного зазора листы укладывают так, чтобы они образовывали между собой небольшой угол. За счёт поперечной усадки шва в процессе сварки листы стягиваются, и зазор остается постоянным.

Качество, внешний вид сварочного соединения, его прочность и надежность во многом зависит от правильной и тщательной подготовки и сборки деталей под сварку.

Выбор и обоснование режимов сварки

Режим сварки -- совокупность параметров процесса, обусловливающих возможность сварки данного соединения из металла заданной марки и толщины в пространственных положениях, определяемых конструкцией изделия.

Основными параметрами газовой сварки являются вид и мощность пламени, диаметр присадочной проволоки и скорость сварки.

Вид пламени зависит от свариваемого материала: нормальным пламенем сваривают углеродистые и легированные стали, науглероживающим -- чугун и окислительным -- латуни. Выбор нужного вида пламени осуществляется по характеру его свечения.

Мощность пламени горелки, выбираемая в соответствии с толщиной свариваемого металла и его теплофизическими свойствами, определяется расходом ацетилена, необходимым для его расплавления. Чем толще свариваемый металл и выше его теплопроводность (как, например, у меди и ее сплавов), тем больше должна быть мощность пламени. Ее регулируют ступенчато -- подбором наконечника горелки и плавно -- вентилями

Для данного вида работ я выбираю инжекторную горелку малой мощности ГС-2, так как ее применяют для сварки металла малой толщины. Горелку выпускают в комплекте с четырьмя наконечниками (0,1,2,3). Она снабжена игольчатыми ацетиленовым и кислородным вентилями, которые обеспечивают точную регулировку газов.

Номер наконечника 2, так как горелкой с этим наконечником можно сваривать металл толщиной 1,0 -2,0 мм. Номер мундштука также 2, для данного наконечника подходит данный мундштук.

Рабочее давление кислорода должно быть 0,2 - 0,5МПа. Но если оно будет больше данного, то пламя будет жесткое и металл будет очень быстро расплавляться и прожигать дыры в металле, а если давление будет меньше данного, то пламя будет мягким, дольше будет нагреваться, будут частые хлопки и обратные удары. Рабочее давление ацетилена должно быть 1 -7кПа. Если оно будет меньшим, то будут частые хлопки и обратные удары, а если больше, то пламя будет жестким.

Диаметр шлангов выбирается в зависимости от вида горелки, так как у горелок разной мощности диаметры штуцеров и ввернутых в них ниппелей разные. Для данной горелки требуются шланги с внутренним диаметром 6,3 мм.

Для расплавления зазора между кромками свариваемого металла и образование валика шва в сварочную ванну вводят присадочную проволоку, того же состава, что и свариваемый металл. Нельзя сваривать металл проволокой неизвестной марки. Перед сваркой проволока должна быть очищена от влаги, грязи, ржавчины, масла, краски.

Выбор диаметра присадочной проволоки осуществляется в зависимости от толщины свариваемого металла и способа сварки. При сварке низко- и среднеуглеродистых сталей диаметр присадочной проволоки, мм, для левого способа сварки определяется по формуле:

dп = s/2 + 1,

а для правого --

dп = s/2,

где s -- толщина свариваемого металла, мм.

Скорость сварки устанавливается сварщиком в соответствии со скоростью плавления кромок детали.

Техника сварки

Техника сварки -- совокупность способов, приемов и манипуляций, осуществляемых сварщиком для формирования высококачественного шва.

При газовой сварке составными элементами техники сварки являются:

* угол наклона мундштука горелки к поверхности свариваемых кромок;

* способ сварки;

* манипуляции мундштуком горелки и присадочной проволокой при движении пламени вдоль шва.

Угол наклона мундштука горелки к поверхности свариваемых кромок выбирает сварщик в зависимости от толщины металла и его теплофизических свойств. Для низкоуглеродистых сталей такая взаимосвязь может быть представлена в следующем виде:

Таблица 1.

Зависимость угла наклона мундштука горелки от толщины металла

Толщина металла, мм	Не более 1	1...3	3...5	5...7	7...10	10...15	Свыше 15
Угол наклона мундштука	20	30	40	50	60	70	80

Горелка в руке сварщика может перемещаться только в двух направлениях:

* справа налево, когда пламя направлено на холодные, еще не сваренные кромки металла, а присадочная проволока подается впереди пламени. Такой способ получил название левого;

* слева направо, когда пламя направлено на сваренный участок шва, а присадочная проволока подается вслед за пламенем.

Такой способ называется правым.

Левый способ применяют при сварке тонкостенных (толщиной до 3 мм) конструкций и легкоплавких металлов и сплавов.

Правый способ используют для сварки конструкций с толщиной стенки свыше 3 мм и металлов с большой теплопроводностью.

Качество шва при правом способе сварки выше, чем при левом, так как металл лучше защищен пламенем горелки от воздействия воздуха.

Перед зажиганием горелки необходимо проверить ее на инжекцию. Процесс проверки горелки на инжекцию включает в себя: первоначально нужно снять ацетиленовый шланг с горелки, затем открывать вентиль кислорода, кислород идет через центральное отверстие инжектора и ускоряется, тем самым создает вакуум в боковых каналах инжектора и за счет этого подсасывается из этих каналов ацетилен. После того, как вентиль кислорода открыт, мы подставляем палец к штуцеру горелки и если палец присасывается, то это значит, что горелка работает и можно производить сварку.

Горелку следует зажигать в следующем порядке. Сначала, на пол оборота открывают кислород, а затем ацетилен, но ни в коем случае не наоборот, так как пламя будет коптить и не полностью сгорать ацетилен.

Для сварки различных металлов и сплавов, требуется определённый вид пламени. Для сварки низкоуглеродистой стали, вид пламени должен быть нормальным. Нормальное пламя, это где на 1 объём ацетилена поступает 1,1 - 1,3 объёма кислорода. Ядро нормального пламени имеет цилиндрическую форму. В восстановительной зоне отсутствует свободный кислород и углерод.

Угол наклона мундштука и поверхности свариваемого металла равен примерно 30°. Это делается для того, чтобы металл не прогорал.

Низкоуглеродистые стали содержат до 0,25 % углерода.

Т р у д н о с т и п р и с в ар к е. Особых затруднений сварка не вызывает. Сталь обладает хорошей свариваемостью в широком диапазоне значений тепловой мощности пламени.

Х а р а к т е р и с т и к а п л а м е н и . Вид пламени -- нормальное. Его тепловую мощность при левом способе сварки выбирают исходя из расхода ацетилена 100... 130 дм3/ч на 1 мм толщины свариваемого металла, а при правом способе -- 120... 150 дм3/ч.

Т е х н о л о г и ч е с к и е о с о б е н н о с т и . Сварку проводят без флюса с использованием в качестве присадочного материала сварочной проволоки следующих марок:

* Св-08 и -08А -- для неответственных конструкций;

* Св-08Г, -08ГА, -10ГА и -14ГС -- для ответственных конструкций.

Т е х н и к а с в а р к и . Сварку выполняют как левым, так и правым способами.

Д о п о л н и т е л ь н ы е м е р ы . Для уплотнения и повышения пластичности наплавленного металла после сварки применяют проковку и последующую термообработку шва. Проковку рекомендуется осуществлять при температуре светло-красного каления (800...850 °С) и заканчивать при температуре темно-красного каления.

Термической обработке после сварки подлежат ответственные и толстостенные конструкции.

Для сварки низкоуглеродистой стали толщиной 1,5 мм необходимо настроить нормальное пламя, мощность пламени исходя из расхода ацетилена 150… 200 м3/ч для левого способа сварки, диаметр присадочной проволоки - 1,7 мм.

Швы длиной 800 мм сваривают обратноступенчатым способом сварки. Для этого шов разбивают на участки 100-200 мм, так как при газовой сварке больше деформации, предварительно выполняют прихватки, длина прихваток около 10 мм, а расстояние между ними около 80 мм. Сварку ведут согласно схеме участками 1, 2, 3 в одном направлении, а шов увеличивается, растет в обратном направлении. Все это делается для того, чтобы равномернее прогреть шов по всей длине и уменьшить деформацию при сварке.

Так как толщина свариваемого металла 1,5 мм, выполняется однослойный шов. Зазор между двумя листами должен быть минимальный, во избежание прожогов.

При этом способе сварщик хорошо видит свариваемый шов, поэтому внешний вид шва лучше, чем при правом способе.

Контроль качества

От качества соединений во многом зависит работоспособность сварных изделий и конструкций, а следовательно, и их безопасность в процессе эксплуатации для людей и окружающей среды. Качество продукции - это совокупность ее свойств, удовлетворяющих определенным требованиям.

Контроль качества продукции - это проверка соответствия показателей качества установленным требованиям.

Система контроля включает перечисленные ниже стадии.

? Предварительный контроль предусматривает проверку:

квалификации сварщиков, термистов, дефектоскопистов; качества сварочных материалов; состояния сварочного термического оборудования и аппаратуры, сборочно-сварочных приспособлений, аппаратуры, приборов и материалов для дефектоскопии.

Составной частью предварительного контроля является входной контроль. Он заключается в дефектоскопии поставленных полуфабрикатов (проката, литья и т.п.). Входной контроль вы полняют выборочно или в полном объеме.

? Пооперационный (технологический) контроль включает: проверку качества подготовки и сборки деталей под сварку; контроль соблюдения режимов подогрева деталей и режимов сварки, порядка выполнения многослойных швов, очистки наплавленного металла от шлака при проведении сварочных операций и контроль выполнения термической обработки (соблюдение режимов нагрева, правильности эксплуатации приборов, точности регистрации параметров термической обработки и т.д.). Затем полученные данные сравнивают с требованиями, указанными в технологических инструкциях. Пооперационный контроль необходим для своевременной корректировки технологического процесса и оперативного ремонта дефектных зон.

? Приемочный контроль производят после завершения всех предусмотренных технологическим процессом операций, его результаты фиксируют в сдаточной документации на изделие.

Для проверки качества сварки в готовом изделии применяют следующие виды контроля: внешний осмотр и обмер сварных соединений, испытание на плотность, просвечивание рентгеновскими или гамма-лучами, ультразвуковую дефектоскопию, магнитные методы контроля, люминесцентный метод контроля, механические испытания, металлографические исследования.

Вид контроля качества сварных швов выбирают в зависимости от назначения изделия и требований, предъявляемых к нему техническими условиями и стандартами.

Качество основного металла должно соответствовать требованиям сертификата. В нем указываются завод-изготовитель, марка и химический состав металла, номер плавки , профиль и размер материала, масса металла и номер партии, результаты всех испытаний, предусмотренных стандартами, стандарт на данную марку материала.

Перед поступлением заготовок на сборку проверяют их габаритные размеры, качество подготовки кромок и углы их скоса, чистоту поверхности металла.

В собранном перед сваркой узле контролируют: относительное положение деталей, правильное наложение прихваток; превышение одной кромки относительно другой в стыковом соединении; зазоры между кромками свариваемых деталей, отсутствие или малая величина которых приводят к непровару корня шва, а большая - к прожогам и увеличению трудоемкости процесса сварки. Для проведения указанных и других контрольных операций используют специальные шаблоны и щупы.

Чем аккуратнее и чище подготовлены свариваемые поверхности, чем точнее выполнена сборка под сварку, тем качественнее будут выполнены сварные соединения.

Визуальный контроль сварных соединений производят в соответствии с СТБ EN 970-203.

Он служит для выявления наружных дефектов, а также для проверки соответствия размеров швов проектным размерам. Он обязательно предшествует другим видам контроля.

При визуальном контроле обнаруживают трещины в шве и в околошовной зоне, незаваренные кратеры, прожоги, наплывы , непровары в корне шва, подрезы, грубочешуйчатую поверхность сварного шва, несоответствие конструктивных элементов сварного шва заданным в чертеже.

Визуальным контролем выявляют дефекты, обнаруживаемые невооруженным глазом, а также с помощью лупы 10-кратного увеличения. Перед осмотром сварной шов и прилегающую к нему поверхность металла шириной 20 мм очищают от шлака, брызг и загрязнений.

Границы трещин выявляю т путем засверливания, подрубки металла зубилом, шлифовки дефектного участка и последующего травления.

Форму и размеры сварных швов контролируют с помощью шаблонов и калибров, а также обычных (универсальных) мерительных инструментов.

Охрана труда и окружающей среды

Газовой сварке сопутствуют следующие физические вредные и опасные производственные факторы: повышенные уровни запыленности и загазованности воздуха рабочей зоны, температуры материалов и яркости свечения пламени.

К химическим вредным и опасным факторам относятся токсичность и раздражающее воздействие веществ, которые образуются при сварке металлов, содержащих цинк, медь и т.п.

Психофизиологические вредные и опасные факторы при газовой сварке -- это перегрузки нервно-психического характера, обусловленные пожаро- и взрывоопасностью процесса, а также ф изические перегрузки, связанные с работой в неудобной позе и стесненных условиях со статической нагрузкой на мышцы.

Биологические вредные и опасные производственные факторы служат причинами травм и заболеваний: контузий, повреждений органов слуха и зрения, вывихов и переломов, термических ожогов, отравлений, повреждений внутренних органов и мозга, развития хронических заболеваний дыхательных путей, кроветворных органов и др.

На проведение всех видов огневых работ на временных рабочих местах (кроме строительных площадок и частных домовладений) руководитель обязан оформить наряд-допуск.

Место проведения огневых работ следует обеспечить первичными средствами пожаротушения (огнетушитель, ящик с песком и лопатой, ведро с водой).

Не разрешается организация постоянных рабочих мест для проведения огневых работ в пожаро- и взрывопожароопасных помещениях.

Способы очистки оборудования, коммуникаций и помещений, в которых выполняются огневые работы, не должны приводить к образованию взрывоопасных паро- и пылевоздушных смесей и появлению источников зажигания.

С целью исключения попадания раскаленных частиц металла в смежные помещения и на соседние этажи все смотровые, технологические и другие люки (лючки), вентиляционные, монтажные и другие проемы (отверстия) в перекрытиях, стенах и перегородках помещений, где проводятся огневые работы, необходимо закрыть негорючими материалами.

Место проведения огневых работ очищают от горючих веществ и материалов, причем минимальный радиус зоны очистки зависит от высоты точки сварки над уровнем пола или прилегающей территории:

Высота точки сварки, м .....0 2 3 4 6 8 10 Более 10

Минимальный радиус

зоны очистки, м .................. 5 8 9 10 11 12 13 14 18

Находящиеся в зоне соответствующего радиуса строительные конструкции, настилы полов, отделку, облицовку, изоляцию и части оборудования, выполненные из горючих материалов, нужно защитить от попадания искр металлическими экранами, асбестовым полотном или другими негорючими материалами и при необходимости полить водой.

Все двери, соединяющие помещения, й которых выполняются огневые работы, с другими помещениями, в том числе двери тамбур-шлюзов, должны быть плотно закрыты. Окна в зависимости от времени года, температуры в помещении, продолжительности, объема и степени опасности огневых работ желательно открыть.

Помещения, в которых возможно скопление паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, а также горючих газов, перед проведением огневых работ следует провентилировать. В случае повышения содержания паров горючих веществ или горючих газов в опасной зоне или технологическом оборудовании до предельно допустимых значений огневые работы нужно немедленно прекратить.

По окончании работ всю аппаратуру и оборудование необходимо убрать в специально отведенные помещения (места).

При организации постоянных мест проведения огневых работ более чем на десяти постах (сварочные, резательные мастерские) должно быть предусмотрено централизованное электро- и газоснабжение.

В сварочной мастерской при наличии не более десяти сварочных постов допускается для каждого поста иметь по одному запасному баллону с кислородом и горючим газом. Запасные баллоны следует оградить щитами из негорючих материалов или хранить в специальных пристройках к мастерской.

При проведении огневых работ ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

* приступать к их выполнению при неисправной аппаратуре;

* осуществлять их на свежеокрашенных конструкциях и изделиях;

* использовать одежду и рукавицы со следами масел, жиров, бензина, керосина и других горючих жидкостей;

* хранить в сварочных кабинах одежду вместе с легковоспламеняющимися и горючими материалами;

* самостоятельно работать ученикам, а также работникам, не имеющим квалификационного удостоверения и талона по технике пожарной безопасности;

* допускать соприкосновение электрических проводов с баллонами со сжатыми, сжиженными и растворенными газами;

* выполнять работы на аппаратах и коммуникациях, заполненных горючими и токсичными веществами или находящихся под электрическим напряжением;

* проводить огневые работы одновременно с устройством гидро- и пароизоляции на кровле, монтажом панелей, снабженных горючими утеплителями, наклейкой покрытий полов и отделкой помещений с применением лаков, клеев, мастик и других горючих материалов.

Экологическая безопасность -- это состояние окружающей среды, при котором отсутствует опасность ее загрязнения, грозящего здоровью человека. Экологическая безопасность обеспечивается при соблюдении соответствующих правил.

Для организации каждого стационарного рабочего места сварщика помимо площади, приходящейся на оборудование и проходы, должно быть отведено не менее 4,5 м2 рабочей зоны.

В сварочных цехах необходимо предусматривать общеобменную вентиляцию, а на стационарных рабочих местах -- местную, которая обеспечивает содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны, не превышающее предельно допустимых уровней.

Сварочные цехи, участки и рабочие места должны иметь естественное и искусственное освещение, так как газовая сварка по точности относится ко второму разряду зрительных работ.

В рабочей зоне производственных помещений сварочных цехов, участков и стационарных рабочих мест следует обеспечить оптимальные или допустимые сочетания температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха. В холодное время года должна действовать система отопления.

Поддержание оптимальных параметров микроклимата обязательно в помещениях для временного отдыха рабочих.

Перспективные виды сварки, передовой производственный опыт

Один из основных путей совершенствования технологии сварки связан с переходом на компьютерное регулирование сварочного процесса. Там, где раньше для сварки приходилось использовать самые разнообразные методы и аппараты, сегодня достаточно одного аппарата, оснащенного периферийными дополнительными устройствами и компьютерным управлением -- электронным регулированием показателей электрического импульса и характера электрической дуги (Waveform Control Technology). Испанская фирма Lincoln Electric Europa является одним из инициаторов этого направления. Ею разработаны восемь методов и 80 вариантов их применения, включающие весь комплекс от программ по управлению дугой до механических устройств, роботизации и аппаратов для полуавтоматической сварки. Метод сварки пульсирующей дугой MIG/MAG-Puls предусматривает работу в трехступенчатом режиме, включающем этап быстрого увеличения тока до предельных значений, этап кратковременного выдерживания сильного тока с образованием капли на электроде и глубоким прогревом зоны шва и заключительный третий этап сброса тока до базового значения, необходимого для поддержания дуги. Дополнительно в процессе варьируется частота тока: увеличение частоты служит для сужения конуса электрической дуги, уменьшение частоты -- для расширения конуса дуги. Заключительный оплавляющий импульс заостряет конец электрода и улучшает условия запуска дуги для следующего процесса. Метод пульсирующей дуги служит для сварки стали, алюминия, нержавеющей стали, никелевых сплавов. Особенно выгодно его применять для тонколистовых материалов.

Несколько иная последовательность импульсов положена в основу метода Puls-on-puls, представляющего собой комбинацию высоких и низких импульсов тока. Высокоэнергетический импульс очищает и плавит материал, низкоэнергетический импульс остужает расплав и ведет к образованию плотного волнистого шва. Регулируемый поток тепла дает возможность сваривать даже тонкие алюминиевые листы и получать аккуратный качественный шов при средней квалификации сварщика. Метод быстрой дуги RapidArc представляет собой процесс с более сложным регулированием импульса. Он состоит из четырех этапов. На первом этапе обеспечивается рост тока и напряжения до предельных значений с образованием капли расплава, на втором происходит резкий сброс тока и частичное снижение напряжения с развитием плазменного эффекта, на третьем -- резкий сброс напряжения при минимальном токе с обрывом дуги и стеканием капли в шов, на четвертом -- подача нового импульса тока и напряжения с восстановлением дуги после паузы. При этом поток плазмы сдвигает расплав, отделяет электрод от расплава и охлаждает его.

Метод RapidArc позволяет при той же скорости подачи электрода увеличить на 30% скорость сварки, уменьшить разбрызгивание и обгорание металла. Это достигается за счет снижения напряжения в дуге и уменьшения теплопередачи благодаря обрыву дуги. Метод RapidArc особенно перспективен для автоматической и полуавтоматической сварки материалов толщиной 1,5-4 мм. Например, при сварке нелегированной стали методом RapidArc при токе 300 А, напряжении 28 В и скорости подачи сварочной проволоки 10 м/мин. была достигнута скорость сварки 62 см/мин. при теплозатратах 0,82 кДж/мм, в то время как в обычном MAG-процессе с постоянным напряжением и скоростью подачи проволоки 13 м/мин. скорость сварки была 44 см/мин., а теплозатраты -- 1,13 кДж/мм.

Совершенствование сварочной техники идет, в том числе, и по пути создания компактных и легких сварочных аппаратов. Финская фирма Kemрpi показала на выставке оригинальные переносные сварочные аппараты MinarcMig типа MIG/MAG, предназначенные для механизированной дуговой сварки листового и профильного металла в среде инертных и активных защитных газов.

Стандартный режим работы, горелка и механизм подачи у них рассчитаны на сварочную проволоку диаметром 0,6-1 мм, оптимально -диаметром 0,8 мм. Номинальный сварочный ток -- 180 А, продолжительность нагрузки -- 35%. Аппарат можно использовать для сварки алюминиевой сварочной проволокой или массивной проволокой из нержавеющей стали в защитной атмосфере из чистой углекислоты или из ее смеси с 82% аргона. Возможна также работа открытой дугой с порошковыми самозащищаемыми проволоками. MinarcMig поставляется полностью укомплектованным (включая кабель и горелку). Вес комплекта -- 9,8 кг. Аппарат полностью готов к запуску, нужно только вставить в него бобину со сварочной проволокой и подсоединить к газовому баллону соединительный шланг с редуктором.

Для автоматической подачи проволоки фирмой разработан оригинальный механизм, вес которого меньше на 35%, энергетическая эффективность выше на 50%, а динамический резонанс быстрее на 200% по сравнению с ранее применявшимися устройствами. MinarcMig отличается исключительной простотой управления. Работать с ним может не только профессионал, но и начинающий сварщик и даже любитель. На приборном щитке аппарата установлен дисплей и кнопка настройки. Примененная в аппарате система настройки позволяет заранее установить исходные показатели, от которых зависят параметры сварочного процесса: диаметр проволоки, вид защитного газа, скорость сварки. В процессе сварки аппарат анализирует дугу и выбирает оптимальное соотношение между напряжением, силой тока и скоростью подачи проволоки.

Актуальным направлением развития сварочного производства в Республике Беларусь следует считать структурную и технологическую перестройку, направленную на снижение потребления основных и сварочных материалов, облегчение конструкций за счет перехода на высокопрочный металлопрокат, уменьшение металлоемкости сварных соединений, развитие прогрессивных способов сварки, снижение ресурсоемкости, трудоемкости и энергоемкости сварных изделий. Структурная перестройка возможна при условии эффективной переподготовки и сертификации рабочих и специалистов-сварщиков и внедрения систем управления качеством сварочных производств на уровне европейских и мировых стандартов.

Литература

Лупачев.В.Г. Газовая сварка / В.Г. Лупачев. Мн., 2001.

Юхин, Н. А. Газосварщик/ Н.А. Юхин. М., 2005

Шелег В.К., Радченко А.А. Состояние и перспективы развития сварки в Республике Беларусь/Источник: http://http://www.mte-eco.ru

Способы сварки металлоконструкций -- новые технологии и сварочные аппараты/ Источник : http://henk.ru/articles/8/

Размещено на Allbest.ru