Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

• Введение
• 1. Сварка кольцевого шва козырьком
• 1.1 Краткая характеристика основных видов сварки
• 1.2 Принадлежность и инструмент сварщика
• 1.3 Подготовка труб под сварку
• 1.4 Выбор силы тока
• 1.5 Оборудование для процесса сварки
• 1.6 Сварка кольцевого шва козырьком
• 1.7 Проверка на дефектность
• 2. Правила техники безопасности
• Заключение
• Список литературы
• Введение

Сварку широко применяют в основных отраслях производства, потребляющих металлопрокат, так как благодаря сварке резко сокращаются расход металла, сроки выполнения работ трудоёмкость производственных процессов. В настоящее время сварку выполняют даже под водой и в космосе.

Выпуск сварных конструкций и уровень механизации сварочных работ растут из года в год. Получаемая за счёт применения сварки ежегодная экономия исчисляется многими сотнями миллионов рублей.

Достигнутые успехи в области автоматизации и механизации сварочных процессов позволили коренным образом изменить технологию изготовления таких важных объектов, как доменные печи, мосты, трубопроводы, суда, химическое оборудование, гидротурбины.

• Применение сварки способствует совершенствованию машиностроению и развитию новых отраслей техники - ракетостроения, атомной энергетики, радиоэлектроники, позволяет уменьшать затраты на единицу продукции, сократить длительность производственного цикла, улучшить качество изделий.
• 1. Сварка кольцевого шва козырьком

1.1 Краткая характеристика основных видов сварки

Дуговая сварка. Источником нагрева при сварке является электрическая дуга.

Рис.1. Сварочная электрическая цепь с дугой.

Порошковая проволока. Представляет собой свёрнутую из тонкой стальной ленты оболочку, внутри которой запрессован порошок из смеси веществ, играющих ту же роль в повышении устойчивости сварочной дуги и улучшении качества металла шва, что и электродное покрытие или флюс. Сварка порошковой проволокой осуществляется шланговыми полуавтоматами.

Сварка в защитном газе. Её проводят с подачей в зону дуги через электрододержатель струи защитного газа. Сварка выполняется как плавящимся, так и неплавящимся электродом и может быть ручной, полуавтоматической и автоматической. В качестве защитных газов применяют углекислый газ, аргон, гелий, иногда (для сварки меди) азот и смеси газов. Инертные газы (аргон, гелий) чаще используют для сварки легированных сталей и химических активных металлов (алюминий, титан и др.) и их сплавов.

Контактная сварка. Это вид сварки осуществляется применением давления с местным нагревом. Различают точечную, стыковую, шовную, рельефную и шовно - стыковую контактную сварку.

Газовая и газопрессовая сварка. Изобретение газовой сварки относится к 1896г. В России газовая сварка начала применяться с 1906г. Газовая сварка применяется прежде всего для сварки чугунов и латуней, редко для соединений стальных листов толщиной 1- 5 мм и в ремонтном деле.

Электрошлаковая сварка.

Рис. 2 Схема электрошлаковой сварки: 1 - изделие, 2 - формирующее приспособление, 3 - расплавленный шлак, 4-металлический электрод, 5-сварочная ванна, 6-сварной шов.

Электронно - лучевая сварка. Вид сварки плавлением; первоначально появилась в тридцатых годах нашего столетия во Франции; в СССР впервые в 1958г. Создана для сварки электронным лучом установка модели МВТУ - МЭИ. Промышленность выпускает установки электронно - лучевой сварки мощностью, позволяющей сваривать листы толщиной до 50 мм; готовится оборудование для сварки стали толщиной 100 мм и более.

Рис. 3 Схема сварки электронным лучом

1-катодная спираль, 2-фокусирующая головка катода, 3-первый анод с отверстием, 4-фокусирующая магнитная катушка для регулирования диаметра пятна нагрева на изделии, 5-магнитная система отклонения пучка, 6-свариваемое изделие, 7-высоковольтный источник постоянного тока для питания катода.

Плазменная сварка и резка металлов. Источником местного нагрева при этом виде сварки служит плазменная струя. Плазмой называют высокотемпературный ионизирующийся газ. Минимальной температурой, при которой начинается самопроизвольная (автоматическая) ионизация, является температура свыше 5500°C. В сварочной практике применяются плазменные струи с температурами 5500 - 30 000°C. На рис. 4а схематически представлен процесс получения плазменной струи. Питание осуществляется от источника постоянного тока E. Минус подводится к электроду 4, плюс - к соплу 2. Дуга 5 горит между электродом и соплом и выдувается газовой смесью с образованием струи плазмы 1. В горелках для сварки плазменной дугой рис. 4б, одним из электродов является обрабатываемый материал.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 4 Схема получения плазменной струи (а) и плазменной дуги (б)

1-плазменная струя, 2-плазмообразующее сопло, 3-газ, 4-электрод, 5-столб дуги, 6-изделие, E-источник тока.

Кузнечная сварка. Процесс кузнечной сварки начинается с подготовки металла.Она заключается в высадке (утолщении) свариваемых концов заготовок.

Термитная и термитнопрессовая сварка. Источником энергии при термитной сварке служит тепло, выделяемое при горении термита (порошок из железной окалины и алюминия). Первоначально термитную сварку применяли для соединения трамвайных рельсов, позднее для железнодорожных. Термитная сварка утратила значение из-за трудности автоматизации процесса, низкой прочности сварных соединений и относительной дороговизны.

Индукционнопрессовая сварка. Осуществляется индуктированным переменным током и прессованием нагретого металла.

Сварка трением. Один из видов сварки давлением.

Ультрозвуковая сварка. По сущности процесса аналогична сварке трением, но осуществляется в микрообъёмах металла.

Сварка взрывом.

Холодная сварка.

Магнитно-импульсная сварка.

Сварка прокаткой. Применяется на металлургических заводах по производству слоисто прокатного металла (например тонкий слой нержавеющий стали плюс толстый слой низкоуглиродистой стали). Является высокопроизводительной и экономичной.

Дугопресовая сварка. Основана на нагреве металла торцов трубы вращающейся дугой и дальнейшим прессованием труб между собой.

Сварка выдавливанием. Применяется на заводах с автоматическими линиями в производстве разного рода заготовок из некоторых марок алюминиевых сплавов.

электрошлаковый сварка кольцевой дефектность

1.2 Принадлежность и инструмент сварщика

Для зажатия электрода и подвода к нему сварочного тока служит электродо-держатель. Более совершенными являются электродо-держатели с пружинами.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 5 Типы электродо-держателей: а-с продольной пружиной, б-с поперечной пружиной.

Применяются так же винтовые, пластинчатые, вилочные и другие типы электродо-держателей.

Согласно ГОСТ 14651-78Е электродо-держатели выпускаются трёх типов в зависимости от силы сварочного тога: 1типа-для тока 125 А; 2 типа-125-315 А; 3 типа-315-500 А.

Электродо-держатель должен выдерживать без ремонта 8000 зажимов электродов. Время смены электрода не должно превышать 4с.

Щитки и маски изготавливаются согласно ГОСТ. Материалом служит чёрная фибра или пластмасса с матовой поверхностью. Масса щитка не должна превышать 0,48 кг. Маски - 0,50 кг.

Защитные стёкла (светофильтры) предназначены для защиты глаз и кожи лица от лучей дуги, брызг металла и шлака. Основные выди светофильтов.

Светофильтры

Основные виды светофильтров	Обозначение	Классификационный номер	Марка Стекла
1.Светофильтры для сварщиков при токе: от 30 до 70 А >> 75 >> 200 А >> 200 >> 400 А свыше 400 А 2.Светофильтры для вспомогательных работ	Э-1 Э-2 Э-3 Э-4 В-1 В-2 В-3	9 10 11 12 2,4 3 4	ТС-3 ТС-3 ТС-3 ТС-3 ТС-1 ТС-1 ТС-2

Размер светофильтра 52 Ч 102 мм. Светофильтр вставляется в рамку щитка или маски. Светофильтр защищают от брызг снаружи обычным оконным стеклом. Прозрачное стекло сменяется по мере загрязнения.

Сварочный провод служит для подвода тока от источника питания к элктродо-держателю и изделию. Электродо-держатели присоединяются к гибкому с медными жилами проводу ПРГД или ПРГДО (ГОСТ 6731-77*Е). При отсутствии значительных механических воздействий можно использовать провод АПРГДО с алюминиевыми жилами. Медный провод ПРГД может противостоять воздействию ударных нагрузок, а так же трению о металлические конструкции, абразивные материалы. Медный провод ПРГДО и алюминиевый АПРГДО не могут подвергаться значительному механическому воздействию. Длина гибкого провода, к которому присоединяется электродо-держатель, обычно равна 2-3 м, остальная чать его может быть заменена проводами марок КРПТ, КРПТН, КРПГ, КРПС, КРПСН с медными жилами и АКРПТ, АКРПТН с алюминиевыми жилами (ГОСТ 13497-77Е). Кабель марки КПРС имеет повышенную гибкость и может в процессе работы подвергаться значительным ударным нагрузкам. Соединение проводов разных марок выполняется муфтами, пайкой или медными кабельными наконечниками и болтами. Провод, соединяющий свариваемое изделие с источником питания, может быть менее гибким и более дешёвым. В этом случае применяют провод марки ПРГ (ГОСТ 20520-80). Для присоединения к свариваемогу изделию провод часто снабжают быстродействующим зажимом, изготовленным из электропроводного металла(меди, бронзы). Зажимы могут быть пружинного или винтового типа Рис.

Рис. 6 Зажимы для присоединения сварочного провода к свариваемому изделию: а-пружинный, б-винтовой.

Проводом от источника питания до изделия может служить алюминиевая или стальная шина, уложенная в деревянном кожухе.

Сечение медных проводов выбираются по установленным нормативам для электротехнических установок 5-2 А/ммІ при токах 100-300 А.

Одежда сварщика. Куртка и брюки-шьются из брезента, иногда из сукна или асбестовой ткани. Брюки надеваются поверх обуви для предохранения ног от ожогов горячими огарками, образующимися при смене электродов, и брызгами металла. Одежда из прорезиненного материала не применяется, так как легко прожигается нагретыми частицами металла. Все сварщики должны пользоваться брезентовыми рукавицами. При выполнении сварочных работ внутри замкнутых сосудов(котлов, ёмкостей, резервуаров и др) сварщиков обеспечивают резиновыми ковриками, галошами, особыми наколенниками, подлокотниками и деревянными подставками.

Перечень средств защиты и правила их использования определяются нормами выдачи на основании законодательства о труде.Администрация предприятия обязана следить за тем, чтобы рабочие обязательно пользовались средствами защиты, которые являются собственностью предприятия.Средства не разрешается выносить за пределы предприятия. Для их хранения администрация оборудует специальные помещения.

Инструмент электросварщика. При выполнении дуговой сварки необходим следующий инструмен: стальная щетка для зачистки кромок перед сваркой и для удаления с поверхности швов остатков шлака; молоток-шлакоотделитель для удаления шлаковой корки, особенно с угловых швов или швов, расположенных в узкой, глубокой разделке между кромками: Рис.

Рис. 7 Инструмент для зачистки шва и свариваемых кромок: а-молоток-шлакоотделитель, б-щетка.

Зубило; набор шаблонов для проверки размеров швов; стальное клеймо для клеймения швов, выполненных сварщиком; метр, отвес, стальная линейка; угольник; чертилка, а так же ящик для хранения и переноски инструмента.

1.3 Подготовка труб под сварку

Подготовка труб под сварку включает: резку труб и обработку кромок под сварку согласно чертежам, очистку поверхности свариваемых кромок, центровку стыка. Разделку концов труб и деталей трубопроводов из углеродистой стали с условным проходом до 100 кгс/см² и сборку стыков с зазорами под сварку следует производить в соответствии с требованиями.

Угол скоса кромок труб проверяют шаблоном в нескольких точках по окружности. Допускаемое отклонение от заданного угла не должно превышать значений. Торцы труб должны быть перпендикулярны к ее продольной оси. Проверяют перпендикулярность угольником и линейкой. Отклонения замеряют по двум взаимно перпендикулярным диаметрам. Отклонение от перпендикулярности для труб с условным проходом до 250 мм допускается не более 1 мм, а с условным проходом более 250 мм -- 2 мм. Нельзя сваривать трубы, кромки которых покрыты ржавчиной, маслом, краской или грязью, так как ухудшается устойчивость горения дуги, появляется пористость и понижается прочность сварного соединения. Очищают кромки и концы труб от ржавчины, окислов и других загрязнений с наружной и внутренней сторон на ширину 15--20 мм от сварного стыка; при этом пользуются стальными щетками, шарошками, шлифовальными машинками и приспособлениями. Особое внимание уделяется центровке стыка труб. При сборке необходимо обеспечить требуемую точность совпадения кромок свариваемых элементов и их фиксацию при прихватке. Прихватка представляет собой короткий сварной шов, который накладывается при сборке сварных конструкций. К качеству прихватки предъявляют те же требования, что и к основному шву. При сборке ответственных трубопроводов прихватку должен выполнять тот же сварщик, который будет заваривать весь стык.

1.4 Выбор силы тока

Под режимом сварки понимаю совокупность показателей, определяющих характер протекания процесса сварки. Эти показатели влияют на количество тепла, вводимого в изделие при сварке. К основным показателям режима сварки относятся: диаметр электрода или сварочной проволоки, сила сварочного тока, напряжение на дуге и скорость сварки. Дополнительные показатели режима сварки: род и полярность тока, тип и марка покрытия электрода, угол наклона электрода, температура предварительного нагрева металла.

Выбор режима ручной дуговой сварки часто сводится к определению диаметра электрода и силы сварочного тока. Скорость сварки и напряжение на дуге устанавливаются самим сварщиком в зависимости от вида сварочного соединения, марки стали, марки электрода, положения шва в пространстве и т. д.

Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла, типа сварного соединения, типа шва и др. При сварке встык листов толщиной до 4мм в нижнем положении диаметр электрода берется равным толщине свариваемой стали. При сварке стали большей толщины применяют электроды диаметром 4-6 мм при условии обеспечения полной возможности провара металла соединяемых деталей и правильного формирования шва. Применение электродов диаметром более 6мм ограничивается вследствие большой массы электрода и электродо-держателя. Кроме того, прочность сварных соединений, выполненных электродами больших диаметров, снижается за счет возможного непровара в корне шва и большой столбчатой макроструктуры металла шва.

В многослойных стыковых и угловых швах первый слой или проход выполняется электродом диаметром 2-4 мм; последующие слои и проходы выполняются электродом большего диаметра в зависимости от толщины маталла и формы скоса кромок.

В многослойных швах сварка первого слоя электродом малого диаметра рекомендуется для лучшего провара корня соединения. Это относится как к стыковым, так и к угловым швам.

Сварка в ретикально положении выполняется обычно электродами диаметром не более 4 мм, реже 5 мм; электроды диаметром 6 мм могут применяться сварщиками только высокой квалификации.

Потолочные швы, как правило, выполняются электродами не более 4 мм. Силу сварочного тока выбирают в зависимости от диаметра электрода. Для выбора силы тока можно пользоваться простой зависимостью:

I=Kd,

где K= 35 ч 60 A/мм и d-диаметр электрода, мм. Относительно малый сварочный ток ведет к неустойчивому горению дуги, непровару и малой призводительности. Чрезмерно большой ток ведет к сильному нагреву электрода при сварке, увеличению скорости плавления электрода и непровару, повышенному разбрызгиванию электродного материала и ухудшению формирования шва. На величину коэффициента K влияет состав электродного покрытия: для газообразующих покрытий K берется меньше, чем для шлакообразующих покрытий; например, для электродов с железным порошком в покрытии (АНО-1, ОЗС-3) сварочный ток на 30-40 % больше, чем для электродов с обычным покрытием. При сварке вертикальных и горизонтальных швов ток должен быть уменьшен против принятого для сварки в нижнем положении примерно на 10-15 %, а для потолочных на 10-15 %, с тем чтобы жидкий металл не вытекал из свочной ванны. Влияние показателей режима сварки на размеры и форму шва. Сварной шов характеризуется шириной шва e, глубиной провара s-c, высотой выпуклости (усиления) q, а также коэффициентом формы провара ш=e/h и коэффициентом выпуклости шва e/q. Угловой шов измеряется катетом K.

Числовыми коэффициентами формы и выпуклости шва задаются при проектировании сварных изделий. Например, коэффициент формы провара при ручной дуговой сварке может быть принят от 1 до 20. Уменьшение диаметра электрода при постоянном сварочном токе повышает плотность тока в электроде и глубину провара. С уменьшением диаметра электрода ширина шва уменьшается за счет уменьшения катодного и анодного пятен. С изменением силы тока меняется глубина провара. Под влиянием давления дуги, которое увиличивается с возрастанием тока, расплавленный металл вытесняется из-под основания дуги, что может привести к сковзному проплавлению. Повышение напряжения дуги за счет увеличения её длины приводит к снижению сварочного тока и глубины провара. Ширина шва при этом повышается независимо от полярности сварки. С увеличением скорости ручной сварки глубина провара и ширина шва понижаются.

1.5 Оборудование для процесса сварки

Сварочный трансформатор преобразует переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты и служит для питания сварочной дуги. Трансформатор имеет стальной сердечник (магнитопровод) и две изолированные обмотки. Обмотка, подключённая к сети, называется первичной, а обмотка, подключённая к электродо-держателю и свариваемому изделию, -вторичной. Для надежного зажигания дуги вторичное напряжение сварочних трансформаторов должно быть не менее 60-65 В; напряжение дуги при ручной сварке обычно не превышает 20-30 В. Одним из наиболее распространенных источников питания перменного тока является сварочний трансформатор типа ТД-401У2.



Расшифровка условного обозначения: Т-трансформатор, Д-для дуговой сварки, 4-условное обозначение номинального сварочного тока, 01-регистрационный номер, У2-климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69. В нижней части сердечника 1 находится первичная обмотка 3, состоящая из двух катушек, расположенных на двух стержнях. Катушки первичной обмотки закреплены неподвижно. Вторичная обмотка 2, так же состоящая из двух катушек, расположена на значительном расстоянии от первичной. Катушки как первичной, так и вторичной обмоток соединены параллельно. Вторичная обмотка-подвижная и может перемещаться по сердечнику при помощи винта 4, с которым она связана, и рукоятки 5, находящейся на крышке кожуха трансформатора.

1.6 Сварка кольцевого шва козырьком

Трубы изготавливают сварными и цельнотянутыми. Сварные трубы изготавливают различных диаметров и толщины стенки с помощью контактной, индукционно-прессовой и дуговой сварки как на переменном, так и на постоянном токе.

Трубопроводы, свариваемые встык из труб, используют для подачи жидкостей и газа. Они работают при различных давлениях и температурах нагрева. Если рабочее давление в трубопроводах менее 0,07 МПа, то на них не распространяются правила Госгортехнадзора. Стыки трубопроводов на давление свыше 0,07 МПа выполняются только аттестованными для этой работы сварщиками.

Основные типы и конструктивные элементы швов сварных соединений установлены ГОСТ 16037-80 для стальных трубопроводов и ГОСТ 16038-80 для медных и медно-никелевых.

Допускаемое смещение кромок концов стальных труб при сборке встык под сварку составляет:

Толщина стенки, мм 3-4 5-6 7-8 9-14 15 и более

Смещение , мм, не более 1|1,5|2|2,5|3

Согласно ГОСТ 16037-80 для сварки стальных труб применяют следующую подготовку кромок:

Толщина тенки трубы, мм: без скоса для ручной дуговой сварки 2-4

без скоса для газовой сварик 1-3

с односторонним скосом под углом 30±3° для ручной дуговой сварки 3-20

с односторонним скосом под углом 30±3° для газовой сварки 4-7

Толщина стенки, мм 1-6 2-3 3-8 8-20

Зазор между кромками, мм: для ручной дуговой сварки -|0,5|1|2

для газовой сварки 0,5|1| -|-

Электроды для сварки труб должны обеспечивать наплавленный металл с временным сопротивлением и пределом текучести не менее нижнего нормативного предела у основного металла, а показатели пластичности металла шва для трубопроводов горячей воды и пара по правилам Госгортехнадзора должны отвечать следующим минимальным нормам:

Таблица

	Угол загиба, град.
Углеродистая сталь	120
Молибденовая	60-80
Хромомолибденовая и хромованадиевомолибденовая	40-50
Аустенитная сталь	100
	Ударная вязкость, Дж/мІ
Для всех сталей, кроме аустенитного класса	5·10
Аустенитная сталь	7·10

Сварные стыки труб подвергаются различным видам контроля качества и обязательно выборочному просвечиванию в количестве 5-10 % (первая проверка) и 10-15 % (вторая проверка) от числа стыков, сваренных каждым сварщиком.

Обязательному металлографическому контролю подлежат стыки трубопроводов Й и ЙЙ категории для перегретого пара и горячей воды. К Й категории относятся трубопроводы перегретого пара с давлением выше 4 МПа и температурой выше 350 °С и горячей воды с температурой выше 184 °С; ко ЙЙ категории - трубопроводы перегретого пара с давлением 3,9 МПа и температурой до 350 °С и горячей воды с температурой от 80 до 184 °С. Для труб из углеродистых и низколегированных сталей для металлографического исследования вырезают по одному шлифу, для труб из аустенитной стали - по четыре шлифа.

Трубопроводы газовых сетей для жилых, общественных и производственных зданий, работающие под давлением до 1,2 МПа, изготавливают в соответствии с требованиями, которые содержат Строительные нормы и правила.

Согласно этим нормам сборка трубопроводов производится на сварочных прихватках длиной 30-40 мм и высотой, равной половине толщины стенки. Техника сварки стыков трубопроводов принимается в зависимости от диаметра трубы, толщины её стенки и химического состава металла. Различными технологическими приемами свариваются поворотные и неповоротные стыки трубопроводов.

Ручная сварка стыков труб. Покрытыми электродами используется при наложении корневого шва без подкладных колец, а также при изготовлении и монтаже трубопроводов в неудобных для механизированной дуговой сварки условиях: стыки коленообразного гнутого трубопровода, стыки трубопровода, проходящего через естественные преграды (водные, горные и др.), соединение секций в длинные плети, приварка фланцев, заглушек и т. д.

Корневой шов выполняется электродами 1,6-3 мм в зависимости от толщины стенки трубы, а остальные швы могут выполняться более производительными видами сварки (автоматом или полуавтоматом).

При ручной сварке всего стыка целесообразно выполнять его в несколько слоев: при толщине стенки 4-5 мм-в два слоя (не считая корневого), при 10-12 мм-в четыре слоя электродами диаметром 3-4 мм. Ручная газовая сварка выполняется только в один слой.

Ручную дуговую сварку стыков трубопроводов выполняют двумя способами: сверху вниз и снизу вверх.

Сварка сверху вниз происходит на большой скорости и с меньшим сечением валика (с меньшим количеством шлака), это приводит к лучшей структуре и большей вязкости металла шва, что особенно важно при работе на морозе. Другие преимущества способа сварки сверху вниз заключается в меньшем усилении шва, снижении времени на зачистку от шлака и в отсутствии необходимости заварки кратера. Сварка сверху вниз выполняется электродами марок ОЗС-9, ВСЦ-1, ВСЦ-2, ВСФС-50. Этими же электродами можно выполнять сварку и снизу вверх. Режим дуговой ручной сварки стыков труб выбирают в зависимости от марки и диаметра электрода и слоя шва Таб.

Сварочный ток, применяемый для сварки электродами с фтористо-кальциевым покрытием, А

Диаметр электрода, мм	Пространственное положение сварного шва
	нижнее	вертикальное	Полупотолочное и потолочное
3	140-160	150-170	120-150
4	180-220	160-180	140-160
5	220-260	200-230	Сварку не ведут

Для повышения производительности и качкства сварки сантехнических труб рекомендуется полуавтоматическая дуговая сварка в углекислом газе и самозащитной проволокой взамен газовой.

Соединений труб выполняется в стык и втавр. Удовлетворительные результаты при сварке труб диаметрами от Ѕ до 2 дюймов получаются при использовании проволоки диаметром 0,6-1 мм. Зазоры между кромками при сборке под сварку могут колебаться в пределах от 0 до 3 мм.

Скорость дуговой сварки выше скорости газовой в 2,3-2,5 раза, марка проволоки Св-08Г2С. Сварка призводится на постоянном токе при обратной полярности.

Перевод на дуговую сварку внутренних сантехнических систем снизил стоимость сварочных работ в два раза по сравнению с газовой сваркой.

Для работ ремонтного характера в помещениях наиболее удобно применение полуатомата «Луч» с питанием от осветительной сети со сварочной проволокой марки Св-15ГСТЮЦА по ГОСТ 2246-70, которая не требует газовой защиты. Масса полуавтомата со сварочным проводом и заряженной кассетой 2 кг.

Порядок ручной дуговой сварки поворотных стыков труб диаметром более 200 мм. Стык труб соединяется тремя симметрично расположенными прихватками. Окружность стыка размечается для сварки на четыре участка. Кружками отмечены точки начала и окончания шва, а стрелками-направление сварки. Первый слой сваривают электродом диаметром 4 мм при токе 120-150 А узким валиком в направлении снизу вверх, а затем, повернув трубу на 90°, заваривают последние противоположные участки первого слоя. После этого электродом диаметром 5 мм при токе 200-250 А накладывают в одном направлении второй и в противоположном второму слою третий слой. Перспективными по механизации поворотных трубопроводов являются специальные установки. Рис.

Рис. 8 Порядок сварки стыков труб с поворотом

а-места размещения прихваток и участков шва (А, Б, В, Г), б-выполнение первого слоя на участках А-Б и Г-В, в-поворот стыка и выполнение первого слоя на участках Г-А и В-Б, г-выполнение второго слоя шва напроход, д-выполнение третьего слоя шва на проход в обратном направлении.

Порядок ручной дуговой сварки неповоротных труб диаметром 250-500 мм на рис.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 9 Порядок сварки стыков неповоротных труб

а-сборка труб на прихватках, б, в, г-выполнение первого, второго и третьего слоев; А, Б, П-границы участков первого слоя шва, Т, К-то же, для второго слоя шва, 1-7-последовательность выполнения слоев шва на участках. Первый слой накладывают тремя участками. Второй и третий слои-двумя участками, смещая их между собой на 50-100 мм. В указанном порядке можно производить сварку стыка сверху вних, применяя электроды с целлюлозным покрытием ОЗС-9 и ВСЦ-1, дающие мало шлака.

Применяют сварку комбинированными способами в зависимости от наличия электродов: первый слой сваривают сверху вниз электродами ВСЦ-1 или ОЗС-9, второй слой электродами УОНИИ-13/45 и третий слой электродами УОНИИ-13/55, АНО-9. Стыки труб диаметром более 500 мм делят по окружности на 6-8 участков и технологию сварки строят так, чтобы по возможности обеспечить равномерное охлаждение металла стыка, в результате чего получается менее напряженный металл стыкового соединения. Когда нельзя сваривать стык ни с поворотом, ни в потолочном положении, тогда применяют сварку с козырьком. Рис.

Рис. 10 Порядок сварки стыков труб козырьком.

Трубы, применяемые для изготовления ферм, стоек, колонн, опор и других строений, свариваются с различными углами сопряжений (рис.).

Рис. 11 Сопряжение труб под разными углами.

В этих случаях наиболее сложна и ответственна подготовка кромок под сборку и сварку. Сборочные прихватки делают в удобных местах сопряжения. Швы по контуру сопряжения соединяемых трубчатых элементов лучше выполнять по принципу обратноступенчатой сварки.

Трубные узлы из высоколегированных сталей и сплавов изготовляют дуговой свркой неплавящимся электродом в защитном газе. Кроме ручной дуговой сварки возможно применение полуавтоматической. Для труб с толщиной стенки менее 1 мм целесообразно импульсно-дуговая сварка.

Защиту корня шва обеспечивают поддувом газа с внутренней стороны трубы. В этом случае газ способствует формированию обратного валика. Для поддува используют аргон.

1.7 Проверка на дефектность

Дефектами сварных соединений принято называть отклонения от норм, предусмотренных ГОСТами, техническими условиями и чертежами проектов. В этих нормах предусматриваются: геометрические размеры сварных швов (высота и ширина), сплошность, герметичность, прочность, пластичность, химический состав и структурные составляющие металла шва. Дефекты сварных швов и соединений весьма разнообразны. Можно выделить следующие основные группы дефектов: образующиеся в результате нарушения технологии сборки (смещение свариваемых кромок, осей труб, несоответствие зазора между свариваемыми деталями и др.); имевшиеся в металле свариваемых деталей (трещины, расслоения, закаты и плены), на свариваемых кромках или вблизи шва (эти дефекты могут воздействовать на формирование шва); вызываемые плохой свариваемостью основного металла (склонность к образованию холодных и горячих трещин в сварном соединении); образующиеся в результате несоответствия химического состава и технологических свойств присадочных материалов; образующиеся из-за нарушения технологического процесса сварки или термической обработки (несоответствие структурных составляющих, подрезы, поры, не провары, прожоги, шлаковые включения, ослабленные швы); возникающие во время сварки или при охлаждении конструкции из-за несоответствия зажимных приспособлений, кондукторов и прочей оснастки; образующиеся при эксплуатации конструкций. По характеру залегания дефекты в сварных соединениях можно разделить на внешние и внутренние. Внешние дефекты - это несоответствие геометрических размеров шва, неравномерная чешуйчатость, кратеры, подрезы, поры, шлаковые включения, трещины, выходящие на поверхность. Внутренние дефекты - это не провары между свариваемыми кромками деталей, не провары в корне шва, флюсы, пережог металла, внутренние трещины, газовые поры и шлаковые включения, не выходящие на поверхность, структурные составляющие, несоответствие материалов свариваемых изделий. По величине дефекты подразделяют на макроскопические, которые хорошо видны невооруженным глазом или рассматривают под лупой с увеличением до 10-20 раз, и микроскопические, рассматриваемые под микроскопом с увеличением от 50 до 1500 раз и более. Неудовлетворительное формирование шва характеризуется крупной чешуйчатостью, неравномерной шириной и высотой шва, наличием прожогов и наплывов, а также не заваренных кратеров. Подрезы - это углубления (канавки) в месте перехода основного металла к металлу сварного шва а. Подрезы - опасные дефекты, которые могут привести к выходу из строя сварного изделия. Подрезы устраняют наплавкой тонких (ниточных) швов электродами малых диаметров.

Прожоги рис. б образуются в результате большой величины сварочного тока, из-за малого притупления кромок свариваемого изделия, большого зазора между свариваемыми кромками, а также при неравномерной скорости сварки. Прожоги являются недопустимыми дефектами и подлежат исправлению.

Не провары - это не сплавление между отдельными валиками, основным и наплавленным металлом и не заполнение металлом расчетного сечения шва рис. в. При V-образной разделке кромок могут быть не провары в корне стыковых швов, а при X-образной разделке - в центре шва. Не провары могут стать причиной разрушения конструкции в результате повышенных концентраций напряжений и уменьшения площади поперечного сечения металла шва.

Трещины рис. г являются наиболее опасными дефектами. Возникновение трещин связано с химическим составом основного и наплавленного металла, а также со скоростью охлаждения сварного соединения и с жесткостью свариваемого контура.

Трещины, образовавшиеся в процессе сварки, называются горячими, а после охлаждения металла - холодными. Трещины снижают статическую, динамическую и вибрационную прочность конструкции. В результате динамических нагрузок трещины быстро развиваются (увеличиваются в размере) и приводят к разрушению конструкции. На образование трещин влияет температура окружающей среды (чем ниже температура окружающей среды, тем больше вероятность образования трещин). При сварке низкоуглеродистых сталей трещины встречаются редко.

Газовые поры рис. д образуются в шве вследствие перенасыщения расплавленного металла сварочной ванны газами. Поры могут быть внутренними, не выходящими на поверхность сварного шва, и наружными, выходящими на поверхность шва. Они могут быть одиночными, групповыми либо располагаться цепочкой.

Появление пор в сварном изделии снижает механические свойства наплавленного металла (ударную вязкость, угол загиба, предел прочности) и нарушает герметичность изделия.

Неметаллические включения представляют собой загрязнение металла. Это чаще всего шлаки, не успевшие всплыть на поверхность металла в процессе кристаллизации. Неметаллические включения уменьшают рабочее сечение шва и приводят к понижению прочности сварного соединения.

Рис. 12 Дефекты сварных соединений (стрелками указан дефект)

После заварки дефектного места необходимо снова отбить шлак и проверить если дефекты, если нет то сварка отлично.

При выполнении кольцевого шва и устранении дефектов необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности.

2. Правила техники безопасности

В ГОСТ 12.0.002-74 даны следующие определения: "Техника безопасности - это система организационных и технических мероприятий и средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов" и "Охрана труда - это система законодательных актов и соответствующих им социально-экономических, технических и гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда".

Рассмотренные методы сварки требуют соблюдения определенного комплекса правил техники безопасности и охраны труда, которые должны находить отражение в технологических картах и строго соблюдаться при выполнении сварочных работ. Для всех указанных методов сварки плавлением в той или иной степени существует возможность опасных воздействий на сварщика в связи со следующими факторами:

1) поражение электрическим током при прикосновении человека к токоведущим частям электрической цепи;

2) поражение лучами электрической дуги глаз и открытой поверхности кожи;

3)ожоги от капель металла и шлака при сварке;

4) отравление вредными газами, выделяющимися при сварке и при загрязнении помещений пылью и испарениями различных веществ;

5) взрывы из-за неправильного обращения с баллонами сжатого газа либо из-за производства сварки в емкостях из-под горючих веществ, либо выполнения сварки вблизи легковоспламеняющихся и взрывоопасных веществ;

6) пожары от расплавленного металла и шлака в процессе сварки;

7) травмы различного рода механического характера при подготовке тяжелых изделий к сварке и в процессе сварки.

Как показывают статистические данные, 80% травм сварщиков связано с транспортными операциями тяжелых металлических изделий.

Предотвращение опасности поражения электрическим током. При сварке плавлением используют источники тока с напряжением холостого хода UKX = 45 - 80 В при постоянном токе Uхх = 55 - 75 В при переменном токе, Uxx = 180 - 200 В при плазменной резке. Поэтому источники питания должны иметь автоматические устройства, отключающие их в течение не более 0,5 с при обрыве дуги.

Учитывая непостоянную величину электрического сопротивления человеческого тела (так, при сухой коже, например, сопротивление составляет 8000-20 000 Ом, а при влажных руках, повреждениях кожи сопротивление снижается до 400-1000 Ом), безопасным считают напряжение не выше 12 В (переносное освещение). Если сварщик работает в тесном помещении, может иметь большую площадь контакта с металлической поверхностью, с целью уменьшения опасности поражения электрическим током необходимо соблюдение следующих мероприятий:

1. Надежная изоляция всех, проводов, связанных с питанием источника тока и сварочной дуги, устройство геометрически закрытых включающих устройств, заземление корпусов сварочных аппаратов. Заземлению подлежат: корпуса источников питания, аппаратного ящика, вспомогательное электрическое оборудование. Сечение заземляющих проводов должно быть не менее 25 мм2. Подключением, отключением и ремонтом сварочного оборудования занимается только дежурный электромонтер. Сварщикам запрещается производить эти работы.

2. Применение в источниках питания автоматических выключателей высокого напряжения, которые в момент холостого хода разрывают сварочную цепь и подают на держатель напряжение 12 В.

3. Надежное устройство электродо - держателя с хорошей изоляцией, которая гарантирует, что не будет случайного контакта токоведущих частей электродо - держателя со свариваемым изделием или руками сварщика (ГОСТ 14651-69). Электродо - держатель должен иметь высокую механическую прочность и выдерживать не менее 8000 зажимов электродов.

4.Работа в исправной сухой спецодежде и рукавицах. При работе в тесных отсеках и замкнутых пространствах обязательно использование резиновых галош и ковриков, источников освещения с напряжением не свыше 6-12 В.

5. При работе на электронно-лучевых установках предотвращение опасности поражения лучами жесткого рентгеновского (почти полное) поглощение вредных излучении, связанных с горением дуги. Особую опасность в смысле поражения глаз представляет световой луч квантовых генераторов (лазеров) так как даже отраженные лучи лазера могут вызвать тяжелое повреждение глаз и кожи. Поэтому лазеры имеют автоматические устройства, предотвращающие такие поражения, но при условии строгого соблюдения производственной инструкции операторами-сварщиками, работающими на этих установках.

Заключение

Подготовка к выполнению письменной экзаменационной работы по теме: проводилась мной в течении всего срока обучения с детального изучения устройства и принципов работы механизмов, а также процессов его технического обслуживания и ремонта.

В процессе изучения данной работы мной технически и практически изучались принципы выполнения сварки кольцевого шва, козырьком, различные приемы и методы ремонта, используемое оборудование, специализированный инструмент, приборы. Выпуск сварных конструкций и уровень механизации сварочных работ растут из года в год. Получаемая за счет применения сварки ежегодная экономия исчисляется многими сотнями миллионов рублей. Достигнутые успехи в области автоматизации и механизации сварочных процессов позволили коренным образом изменить технологию изготовления таких важных объектов, как домашние печи, мосты, трубопроводы суда, химическое оборудование, гидротурбины. Применение сварки способствует совершенствованию машиностроения и развитию новых отраслей техники - ракетостроения, атомной энергетики, радиоэлектроники, позволяет уменьшить затраты на единицу продукции, сократить длительность производственного цикла, улучшить качество изделий Использование данных знаний и приемов труда позволило мне видеть и отразить в работе наиболее безопасные, экономически эффективные приемы ремонта приборов. Также мною было изучено теоретически и практически изготовление балок, получил общее представление о металлургических и физических процессах в сварочной ванне и свариваемости металлов. Познакомился с особенностями расчетов сварных соединений на прочность, с различными видами сварки, применяемых при изготовлении кольцевого шва, козырьком.

Список литературы

1 Овчинников В.В. Технология электросварочных и газосварочных работ: учебник для начального профессионального образования / В.В. Овчинников. - М.: Академия, 2010

2 Фоминых В.П., Яковлев А.П. Ручная дуговая сварка: пособие для техн. училищ. - М.: Высшая школа, 2007

3 Шебеко Л.П. Производственное обучение электрогазосварщиков. Москва: Высшая школа, 2009

4 Герасименко А.И Электрогазосварщик: учебное пособие. Ростов-на-Дону: Феникс, 2009

5 Чебан В.А. Сварочные работы. Ростов-на-Дону: Феникс, 2010

Размещено на Allbest.ru