Введение
Сварочнаятехника и технология занимают одно из ведущих мест в современном производстве.Свариваются корпуса гигантских супертанкеров и сетчатка человеческого глаза,миниатюрные детали полупроводниковых приборов и кости человека прихирургических операциях. Многие конструкции современных машин и сооружений,например космические ракеты, подводные лодки, газо- и нефтепроводы, изготовитьбез помощи сварки невозможно. Развитие техники предъявляет все новые требованияк способам производства и, в частности, к технологии сварки. Сегодня свариваютматериалы, которые еще относительно недавно считались экзотическими. Этотитановые, ниобиевые и бериллиевые сплавы, молибден, вольфрам, композиционныевысокопрочные материалы, керамика, а также всевозможные сочетания разнородныхматериалов. Свариваются детали электроники толщиной в несколько микрон и деталитяжелого оборудования толщиной в несколько метров. Постоянно усложняютсяусловия, в которых выполняются сварочные работы: сваривать приходится подводой, при высоких температурах, в глубоком вакууме, при повышенной радиации, вневесомости.
Все этопредъявляет повышенные требования к квалификации специалистов в области сварки,в особенности рабочих-сварщиков, так как именно они непосредственно осваиваютновые способы и приемы сварки, новые сварочные машины. Сегодня рабочемусварщику недостаточно уметь выполнять несколько пусть даже сложных, операцийосвоенного им способа сварки. Он должен понимать физическую сущность основныхпроцессов, происходящих при сварке, знать особенности сварки различныхконструкционных материалов, а также смысл и технологические возможности других,как традиционных, так и новых, перспективных способов сварки.
1. Описание изделия
Предназначенноеизделие предназначено для использования в качестве опоры для установки имонтажа несущих колонн, при сооружении зданий промышленного назначения.
Опорапредставляет собой сварную конструкцию коробчатого типа.
/>/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Рис.1.Конструкция изделия
Все деталиэтой конструкции изготовлены из стали марки 09Г2С.
Сталь 09Г2Сотносится к малоуглеродистым, низколегированным сталям.
Стали этогокласса обладают хорошей свариваемостью всеми видами дуговой сварки и широкоиспользуются для изготовления сварных конструкций применяемых в строительнойиндустрии.
Таблица 1
Химическийсостав стали 09Г2СУглерод C, % Кремний Si, % Марганец Mn, % Хром Cr, % Никель Ni, % Медь Cu, % ≤ 0,12 0,5-0,8 1,3-1,7 ≤0,3 ≤0,3 ≤0,3
Таблица 2
Механическиесвойства стали 09Г2СТолщина проката, мм
Временное сопротивление разрыву σВ, МПа
Предел текучести σТ, МПа
Относительное удлинение δ5, %
Ударная вязкость КСU, Дж/см², при температуре,
ºC +20 -40 -70
10-20
21-32
470
460
325
305 21 59 34 29
Сварныеконструкции используемые в качестве несущих элементов при возведении зданий исооружений относятся ко II группе ответственности, т.к., их разрушение впроцессе эксплуатации может привести к большим материальным затратам.
II группаответственности требует повышенного внимания к качеству выполнения работ всегопроизводственного цикла (от заготовки материала до обьёма окончательногоконтроля изделия).
Учитываяособенности конструкции изделия, материал входящих деталей, а также годовуюпрограмму выпуска (2000 шт.) наиболее оптимальным способом изготовления будетполуавтоматическая сварка в среде углекислого газа.
2. Способ сварки
Сварка в защитных газах является одним из способов дуговой сварки.При этом способе в зону дуги подается защитный газ, струя которого, обтекаяэлектрическую дугу и сварочную ванну, предохраняет расплавленный металл отвоздействия атмосферного воздуха, окисления и азотирования. Сварка в защитныхгазах отличается следующими преимуществами: высокая производительность (в 2…3раза выше обычной дуговой сварки), возможность сварки в любых пространственныхположениях, хорошая защита зоны сварки от кислорода и азота атмосферы,отсутствие необходимости очистки шва от шлаков и зачистки шва при многослойнойсварке; малая зона термического влияния; относительно малые деформации изделий;возможность наблюдения за процессом формирования шва; доступность механизации иавтоматизации. Недостатками этого способа сварки являются необходимостьпринятия мер, предотвращающих сдувание струи защитного газа в процессе сварки,применение газовой аппаратуры, а в некоторых случаях и применение относительнодорогих защитных газов.
Известны следующие разновидности сварки в защитном газе: винертных одноатомных газах (аргон, гелий), в нейтральных двухатомных газах(азот, водород), в углекислом газе. В практике наиболее широкое применениеполучили аргонодуговая сварка и сварка в углекислом газе. Инертный газ — гелийприменяется очень редко ввиду его большой стоимости. Для сварки ответственныхконструкций широко применяется сварка в смеси газов аргона и углекислого газа всоотношении 85% аргона и 15% С02. Качество этой сварки сталей оченьвысокое. Питание дуги осуществляют источники постоянного тока с жесткойхарактеристикой. В последние годы применяются в основном сварные выпрямителисерии ВДУ с универсальной внешней характеристикой, т. е. жесткой, либокрутопадающей простым переключением пакетника.
Переменныйток не применяется из-за низкой устойчивости процесса горения дуги, плохогоформирования и плохого качества шва. Напряжение на дуге при сварке в С02должно быть не более 30 В, так как с увеличением напряжения и длины дугиувеличивается разбрызгивание и окисление. Обычно напряжение дуги — 22— 28 В,скорость сварки — 20-80 м/ч, расход газа 7—20 л/мин. Сварка в С02 спроволокой дает провар более глубокий, чем электроды, поэтому при переходе сручной сварки оправданным считается уменьшение катетов примерно на 10%. Этообъясняется повышенной плотностью тока на 1 мм2 электроднойпроволоки.Основные элементы режима сварки в С02 в табл.1.
Таблица 3
Типовыепараметры режима сварки в С02Диаметр проволоки, м Сварочный ток, А
Скорость
подачи проволоки
м/ч Напряжене на дуге, В
Расход
газа,
л/мин Вылет проволоки, мм 0,8 50—110 устанавл. подбором под режим 18—20 5—7 6—12 1,0 70—150 19—21 7—9 7—13 1,2 90—230 21—25 12—15 8—15 1,6 150—300 23—28 12—17 13—20
Сварку в углекислом газепроизводятпочти во всех пространственных положениях, что очень важно при производствестроительно-монтажных работ. Сварку осуществляют при питании дуги постояннымтоком обратной полярности. При сварке постоянным током прямой полярностиснижается стабильность горения дуги, ухудшается формирование шва иувеличиваются потери электродного металла на угар и разбрызгивание. Однакокоэффициент наплавки в 1,6…1,8 раза выше, чем при обратной полярности. Этокачество используют при наплавочных работах Листовой материал из углеродистых инизколегированных сталей успешно сваривают в углекислом газе; листы толщиной0,6… 1,0 мм сваривают с отбортовкой кромок. Допускается также сварка безотбортовки, но с зазором между кромками не более 0,3…0,5 мм. Листы толщиной1,0…8,0 мм сваривают без разделки кромок; при этом зазор между свариваемымикромками должен быть не более 1 мм. Листы толщиной 8… 12 мм свариваютV-образным швом, а при больших толщинах — Х-образным швом. Перед сваркой кромкиизделия должны быть тщательно очищены от грязи, краски, окислов и окалины.Сварочный ток и скорость сварки в значительной степени зависят от размеровразделки свариваемого шва, т. е. от количества наплавляемого металла.Напряжение устанавливается таким, чтобы получить устойчивый процесс сварки привозможно короткой дуге (1,5…4,0 мм). При большей длине дуги процесс сварки неустойчивый,увеличивается разбрызгивание металла, возрастает возможность окисления иазотирования наплавляемого металла.
/>
Рис. 2.Движение электрода во время сварки в углекислом газе при выполнениимногослойного шва
На рисунке показаны движения электрода во время сварки вуглекислом газе при выполнении многослойного шва. Рекомендуется для сниженияопасности образования трещин первый слой сваривать при малом сварочном токе.Заканчивать шов следует заполнением кратера металлом. Затем прекращается подачаэлектродной проволоки и выключается ток. Подача газа на заваренный кратерпродолжается до полного затвердевания металла.
3. Состав оборудования
В составтехнологического оборудования, необходимого для выполнения сварочных работ придуговой механизированной сварке в защитных газах входят:
· источник питания;
· сборочно-сварочные приспособления;
· газовая аппаратура;
· приборы газовой магистрали;
· сварочный аппарат (полуавтомат).
3.1Источник питания
Источником питания(ИП)сварочной дуги называют устройство, которое обеспечивает необходимый род и силутока дуги.
Источник питания и сварочная дуга образуют взаимосвязаннуюэнергетическую систему, в которой ИП выполняет следующие основные функции:обеспечивает условия начального возбуждения (зажигания) дуги, ее устойчивоегорение в процессе сварки и возможность производить настройку (регулирование)параметров режима.
Важнойтехнической характеристикой ИП, которая обусловливает возможность его работы стой или иной разновидностью дуги, является зависимость напряжения на«сварочных» зажимах (клеммах) ИП от сварочного тока. Эту зависимостьназывают внешней вольт-амперной характеристикой (ВАХ) ИП. Наиболее характерныеВАХ для известных ИП: крутопадающая, пологопадающая и жесткая.
По родутока в сварочной цепи различают:
1) источники переменного тока — сварочные однофазные и трехфазныетрансформаторы, специализированные установки для сварки алюминиевых сплавов;
2) источники постоянного тока — сварочные выпрямители и генераторы сприводами различных типов.
По количеству обслуживаемых постов могут быть однопостовые имногопостовые, а по применению — общепромышленные и специализированныеисточники питания.
В данном случае мы используем современный мощный 400-амперныйинверторный ИП для полуавтоматической сварки и наплавки в среде защитных илиактивных газов марки DC 400.33.
Данный ИП имеет:
· Дистанционное управление напряжением сварки.
· Цифровой индикатор тока и напряжения сварки.
· Функцию >.
· Питание как от стационарной сети так и от дизель-генератора.
Таблица 4
Техническиехарактеристики инвертора DC 400.33Напряжение питания, В 3 80,+10% -15 % Потребляемая мощность, кВА, не более 20 Напряжение источника (пдавнорегулируемое), В 16-36 Сварочный ток (плавнорегулируемый), А _ Номинальный режим работы ПН, % (при +40 С) 60 Максимальный ток при ПН= 100%, А 300 Диапазон рабочих температур, С От — 40 до + 40 Масса, кг 44 Габаритные размеры, мм 610x280x535
Для ИПмарки DC 400.33 мы подобрали подающий механизм марки ПМ-4.33. Он предназначен длясплошной стальной, алюминиевой и порошковой проволокой от 0.6 до 2.4 мм приработе с аппаратом ДС400.33, ДС400.33УКП или любым другим источником имеющим> вольтамперную характеристику.
Данный ПМимеет:
· Исполнение с «открытой» и «закрытой катушкой»
· Цифровая индикация скорости подачи проволоки, сварочного тока инапряжения
· Плавная регулировка скорости подачи сварочной проволоки инапряжения на дуге
· Цифровое задание всех параметров сварки
· плавное зажигание дуги, благодаря установке замедления проволокивначале сварки
· установка времени продува в начале сварки и обдува газа после ееокончания
· плавное гашение дуги, благодаря установке замедления проволоки приокончании сварки
· Четырехроликовый механизм подачи проволоки фирмы COOPTIM Ltd.,(профиль ролика зависит от диаметра и вида сварочной проволоки)
· Зубчатое зацепление подающих и прижимных роликов
· Регулируемое усилие прижима
· Возможна эксплуатация на удалении до 50м от сварочного источника
· Отсекатель защитного газа
· «Тест газа» и «тест проволоки» на лицевой панели
· Дистанционное управление скоростью подачи проволоки
Таблица 5
Техническиехарактеристики ПМ-4.33Напряжение питания, В ~36В Потребляемая мощность, кВА, не более 0,2 Скорость подачи проволоки, м/сек 1-17 Диаметр проволоки, мм -Сплошной 0.6-1.6 — Алюминевой 1.0-2.4 — Порошковая 0.9-2.4 Диапазон рабочих температур, °С От -40 до +40 Масса, кг 14 Габаритные размеры, мм 580x202x423
3.2Газобаллонное оборудование
Газоваямагистраль состоит из баллона с газом, подогревателя и осушителя, которыеприменяют только при использовании углекислого газа, а также из редуктора,расходомера, газоэлектрического клапана и шланга, соединяющего эти элементы сосварочной горелкой.
Электрическийподогреватель устанавливают для того, чтобы предупредить замерзание влаги вканалах редуктора и закупорку их льдом, между вентилем баллона и редуктором.
Осушителипредназначены для поглощения влаги, содержащейся в углекислом газе. Применяютдва вида осушителей: высокогои низкого давления.
Редукторслужит для понижения сетевого давления или давления, под которым газ находитсяв баллоне, до рабочей величины и автоматического поддержания рабочего давлениянеизменным независимо от давления в баллоне или в сети. Расходомерыпредназначены для измерения расхода защитного газа. Применяются расходомерыдвух типов: поплавкового и дроссельного.
4. Сварочные материалы
К сварочнымматериалам при п/автоматической сварке в защитных газах относятся защитные газыи сварочные проволоки.
Стальнаясварочная проволока, предназначенная для сварки и наплавки, изготавливается поГОСТ 2246-70.
Стандартомпредусматривается 77 марок сварочной проволоки различного химического состава:6 марок низкоуглеродистой проволоки, 30 марок легированной проволоки и 41 маркавысоколегированной проволоки.
Влегированной проволоке содержится от 2,5 до 10 % легирующих компонентов, ввысоколегированной — свыше 10 %.
Так каквыбранная конструкция изготовлена из низкоуглеродистой стали 09Г2С, свариваютеё стандартной кремнемарганцевой проволокой марки Св08Г2С.
При этомспособе сварки в зону дуги подается защитный газ, струя которого, обтекаяэлектрическую дугу и сварочную ванну, предохраняет расплавленный металл отвоздействия атмосферного воздуха, окисления и азотирования.
Сварка вуглекислом газе, благодаря его дешевизне, получила большое применение приизготовлении и монтаже различных строительных конструкций из углеродистых инизколегированных сталей. Углекислый газ, подаваемый в зону дуги, не является нейтральным,так как под действием высокой температуры он диссоциируется на оксид углерода исвободный кислород (СО2→СО+О). При этом происходит частичноеокисление расплавленного металла сварочной ванны и, как следствие, металл шваполучается пористым с низкими механическими свойствами. Для уменьшенияокислительного действия свободного кислорода применяют электродную проволоку сповышенным содержанием раскисляющих примесей (марганца, кремния). Шов получаетсябеспористый, с хорошими механическими свойствами.
Углекислый газС02 (ГОСТ 8050—85) не имеет цвета и запаха. Получают его изгазообразных продуктов сгорания антрацита или кокса, при обжиге известняка и т.д. Поставляется в сжиженном (жидком) состоянии в баллоне типа А вместимостью 40л, в который при максимальном давлении 7,5 МПа вмещается 25 кг углекислоты (прииспарении образуется около 12 750 л газа). Для целей сварки используютсварочную углекислоту. Чистота углекислоты первого сорта должна быть не менее99,5 %, а высшего сорта — 99,8 %. Баллоны с углекислотой окрашивают вчерный цвет с желтой надписью «ССЬ сварочный». Применяется при сваркенизкоуглеродистых и некоторых конструкционных и специальных сталей.
Для снижения влажности углекислого газа рекомендуется установитьбаллон вентилем вниз и после отстаивания в течение 10… 15 мин осторожнооткрыть вентиль и выпустить из баллона влагу. Перед сваркой необходимо изнормально установленного баллона выпустить небольшое количество газа, чтобыудалить попавший в баллон воздух. Часть влаги задерживается в углекислоте ввиде водяных паров, ухудшая при сварке качество шва. Кроме того, при выходе избаллона, от резкого расширения происходит снижение температуры углекислоты ивлага, отлагаясь в редукторе, забивает каналы и даже полностью закрывает выходгаза. Для предупреждения замерзания влаги между баллоном и редукторомустанавливают электрический подогреватель.
Окончательноеудаление влаги после редуктора производится специальным осушителем, наполненнымпрокаленным медным купоросом, хромистым кальцием или другим осушительнымвеществом.
5. Технологический процесс
Техника и технология п/автоматической сварки плавящимся электродомимеет много общего при использовании обычной стальной, имеющей сплошное сечение,порошковой газозащитной и порошковой самозащитной электродной проволоки.Различия в основном касаются значений параметров режима, рекомендуемых длясварки различных классов сталей той или иной толщины, величины вылетаэлектродной проволоки, длины дугового промежутка. Основные типы иконструктивные элементы выполняемых дуговой сваркой в защитном газе швовсварных соединений регламентированы ГОСТ 14771-76, которым предусмотрены четыретипа соединений: стыковые, угловые, тавровые и нахлесточные.
Металл,предназначенный для изготовления сварных конструкций, предварительновыпрямляют, размечают, разрезают на отдельные детали-заготовки и выполняют,если это необходимо, разделку кромок в соответствии с рекомендациями ГОСТа.Подготовка кромок под сварку состоит в тщательной очистке их от ржавчины,окалины, грязи, масла и других инородных включений. Очищают кромки стальнымивращающимися щетками, гидропескоструйным и дробеметным способами, абразивнымикругами, пламенем сварочной горелки травлением в растворах кислот или щелочей.
Подготовленныедетали собирают под сварку, используя специальные сборочные приспособления. Присборке важно выдержать необходимые зазоры и совмещение кромок. Точность сборкипроверяют шаблонами, измерительными линейками и различного рода щупами.
Сваркуосуществляют на режимах, ориентируясь на справочную литературу,производственные инструкции, операционные технологические карты и личныйпроизводственный опыт. К основным параметрам режима дуговой сварки в защитныхгазах относят диаметр электродной проволоки и ее марку, силу сварочного тока,напряжение дуги, скорость подачи электродной проволоки, скорость сварки, вылетэлектрода, состав защитного газа и его расход, наклон электрода вдоль оси шва,род тока, а для постоянного тока — и его полярность.
При сваркев углекислом газе обратная полярность тока позволяет получать более высокоекачество шва, чем сварка на прямой полярности.
Технологическиеособенности сварки различных сталей заключаются прежде всего в подборе маркисварочной проволоки в зависимости от химического состава свариваемой стали.Низкоуглеродистые и низколегированные стали обычно свариваются стандартнойкремнемарганцевой проволокой марок Св 08Г2С, Св 08ГС, Св 12ГС и порошковымипроволоками.
П/автоматическаясварка в защитных газах может производиться во всех пространственных положенияхшва, из которых наиболее удобным является нижнее. Сварка в нижнем положениипроизводится с наклоном горелки вперед или назад. Предпочтительнее вести сваркууглом назад, так как при этом обеспечивается более надежная защитарасплавленного металла и лучший внешний вид шва. Горелку рекомендуется наклонятьна 5…15° относительно вертикали. При сварке металла толщиной 1…2 ммпоперечные колебания горелки не производят. Сварку ведут на максимальновозможной длине дуги с максимальной скоростью сварки, при которойобеспечивается хорошее формирование сварного шва и удовлетворительная газоваязащита.
6. Методы контроля сварных швов
Ультразвуковой метод контроля основан на способностиультразвуковых волн отражаться от границы раздела двух упругих сред, обладающихразными акустическими свойствами.
Отразившись от нижней поверхности изделия, ультразвук возвратится,будет принят датчиком, преобразован в электрические колебания и подан на экранэлектронно-лучевой трубки. При наличии дефектов ультразвуковые колебанияисказятся: это будет видно на экране электронно-лучевой трубки, где появитсявсплеск — искажение. По характеру и размерам искажений определяют виды иразмеры дефектов.
Ультразвуковые колебания — это механические колебания упругойсреды, частота которых лежит за порогом слышимости человеческого уха, т. е.более 2000 Гц. Для ультразвукового контроля применяют колебания частотой 0,5—10МГц. «Ультра» (от латинского) означает «сверх», «за пределами». Частота колебаний— это число колебаний за 1 с.
Распространяются колебания в однородных материалах по относительнопрямым линиям, а на границе раздела двух разнородных материалов (поры, трещиныи проч.) происходит их отражение.
Излучение и прием (регистрация) ультразвуковых колебанийпроизводятся электроакустическими преобразователями приборов, а сами приборыназываются ультразвуковыми дефектоскопами. Такая аппаратура в нашей странепоявилась лишь в 1957 г., а сам способ использования ультразвуковых колебанийдля дефектоскопии был впервые в мире предложен нашим соотечественником С.Я.Соколовым в 1928 г.
Основой преобразователей обычно является определенный керамическийматериал, обладающий пьезоэлектрическим эффектом. «Пьезо» (греч.) в переводе нарусский язык означает «сжимаю». Пьезоэлектрический эффект проявляется в том,что пьезоэлектрическая пластина (из титаната бария, цирконат-титаната свинца идр.) под действием подведенного к ней переменного электрического потенциаланачинает изменять свою толщину и колебаться, механически вибрировать инаправлять пучок колебаний перпендикулярно плоскости пластины, а под влияниеммеханических деформаций на противоположных поверхностях пьезоэлектрическойпластины возникают электрические заряды — переменный электрический ток, которыйпередается на соответствующие регистрирующие приборы.
Проникновение ультразвуковых колебаний в контролируемое изделиепроисходит тогда, когда удаляется воздух, находящийся между контактирующимиповерхностями излучателя и изделия. Для этого между ними устанавливаютакустический контакт путем нанесения на поверхность контролируемого изделияслоя минерального масла, солидола, технического глицерина, воды и др.
Процесс распространения ультразвука в теле является волновым, онсоздает упругие колебания.
Излучатели и приемники ультразвуковых волн называютсяпьезопреобразователями. Пьезопластина может работать и как излучатель и какприемник. Для озвучивания сварных изделий употребляют в основном эхоимпульсныйконтроль. Эхо-метод заключается в озвучивании изделий короткими импульсамиультразвука и регистрации эхосигналов, отраженных от дефекта к приемнику.Признаком дефекта является появление импульса на экране. Эхоимпульсный методназывают иногда еще методом эхолокации.
/>
Рис. 3.Схема эхо-импульсного метода
Недостаток ультразвукового контроля — в сложности расшифровкидефекта, ограничении для применения на изделиях аустенитных сталей, чугуна,металлов с крупным зерном, в невозможности контроля сталей малой толщины (до 4мм).
Для работы на ультразвуковом контроле персонал (инженеры, техники)проходят специальную подготовку с приобретением навыков и с аттестацией.
В настоящеевремя в России находится в пользовании и выпускается более 20 различных моделейдефектоскопов, например, ДУК-66ПТ (дефектоскоп ультразвуковых колебаний, модель66, портативный, модернизированный), УЗД-НИИМ5, УД-11ПУ и много других.
7. Наладка и ремонт сварочного оборудования
В процессеэксплуатации электросварочного оборудования возникают перегрузки, аварии иестественный износ, требующие проведения ремонтно-наладочных работ, в объёмахнеобходимых для нормальной функционирования оборудования.
Ремонт —это комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособностиэлектросварного оборудования, а также его ресурсов или его составных частей.Различают несколько видов ремонта: капитальный, средний и текущий. Виды ремонта могут быть плановыми,неплановыми, регламентированными и по техническому состоянию.
Таблица 6
Характерныенеисправности в работе сварочного автомата и способы устранения инверторных ИП
Характер
неисправности
Причина
появления
Способ
устранения 1.Инвертор не включается Обрыв в цепи Проверить и исправить 2.Нагрев зажимов инвертора
Слабая затяжка контактных болтов
Недостаточное сечение провода в месте контакта
Затянуть
Замена провода 3.При работе внезапно гаснет дуга
Обрыв или нарушение контакта в сварочных проводах
Замыкание между проводами. Проверить и исправить 4. Инвертор даёт пониженное напряжение холостого хода, сварочный ток снизился
Сгорел один из предохранителей в первичной цепи
Магнитный пускатель плохо поджимает контакты
Недостаточно плотно поджаты контакты переключателя
Вышел из строя диод
Восстановить нормальную работу всех трёх фаз
Поджать контакты пускателя
Поджать контакты переключателя
Заменить диод
Таблица 7
Характерныенеисправности в работе сварочного полуавтомата и способы устранения
Характер
неисправности
Причина
появления
Способ
устранения При включении кнопки, на горелке дуга не зажигается Отсутствие контакта в сварочном цехе Проверить целостность контактов Неравномерная подача проволоки при сварке
Недостаточное усилие режима механизма подачи
Большой износ ведущего ролика
Задержка проволоки в наконечники горелки
Отрегулировать давление прижимных роликов
Заменить ведущие ролики
Прочистить канал наконечника или заменить Прекращается подача газов в горелку Не срабатывает газовый клапан Проверить электроцепь газового клапана Проволока образует петлю между подающими роликами и входным штуцером
Большое расстояние между роликами и входным штуцером
Чрезмерное усилие прижима Уменьшить усилия прижима Сопло цанги находится под напряжением
Нарушена изоляция между соплом и горелкой
Между соплом и горелкой попали брызги металла
Восстановить изоляцию
Очистить от брызг металла Не регулируется потенциометр Неисправен потенциометр Заменить потенциометр Не подаётся газ из горелки при открытом редукторе
Отверстие редуктора забито льдом
Не работает газовый клапан
Сопло забито брызгами
Проверить подогреватель
Проверить работу клапана
Очистить Периодические обрывы дуги при нормальной работе двигателя подачи Малая скорость подачи проволоки Увеличить скорость Приваривание проволоки к изделию
Большой сварочный ток
Малый ток
Большая скорость подачи
Уменьшить
Увеличить
уменьшить
8. Охрана труда
Выполнениесварочных работ связано с использованием электрических устройств, горючих ивзрывоопасных газов, излучающих электрических дуг и плазмы, с интенсивнымрасплавлением, испарением и брызгообразованием металла и т. д. Это требует мербезопасности и защиты работающих от производственного травматизма.
При электросварочных работах возможны следующие видыпроизводственного травматизма: поражение электрическим током; поражение зренияи открытой поверхности кожи лучами электрической дуги; ожоги от капель металлаи шлака; отравление организма вредными газами, пылью и испарениями,выделяющимися при сварке; ушибы, ранения и поражения от взрывов баллоновсжатого газа и при сварке сосудов из-под горючих веществ.
Дляобеспечения условий, предупреждающих указанные виды травматизма, следуетвыполнять следующие мероприятия.
Во избежание поражения электрическим током необходимо соблюдатьследующие условия. Корпуса источников питания дуги, сварочного вспомогательногооборудования и свариваемые изделия должны быть надежно заземлены. Заземлениеосуществляют медным проводом, один конец которого закрепляют к корпусуисточника питания дуги к специальному болту с надписью «Земля»; второй конецприсоединяют к заземляющей шине или к металлическому штырю, вбитому в землю.
Заземлениепередвижных источников питания производится до их включения в силовую сеть, аснятие заземления — только после отключения от силовой сети.
При наружных работах сварочное оборудование должно находиться поднавесом, в палатке или в будке для предохранения от дождя и снега. Приневозможности соблюдения таких условий сварочные работы не производят, асварочную аппаратуру укрывают от воздействия влаги.
Присоединять и отсоединять от сети электросварочное оборудование,а также наблюдать за их исправным состоянием в процессе эксплуатации обязанэлектротехнический персонал. Сварщикам запрещается выполнять эти работы.
Все сварочные провода должны иметь исправную изоляциюсоответствовать применяемым токам. Применение проводов: ветхой и растрепаннойизоляцией во избежание несчастного случая категорически запрещается.
При сваркешвов резервуаров, котлов, труб и других закрытых и сложных конструкцийнеобходимо пользоваться резиновым ковриком, шлемом и галошами. Для освещенияследует пользоваться переносной лампой напряжением 12 В.
Для защиты зрения и кожи лица от световых и невидимых лучей дугиэлектросварщики и их подручные должны закрывать лицо щитком, маской или шлемом,в смотровые отверстия которых вставлено специальное стекло — светофильтр.Светофильтр выбирают в зависимости от сварочного тока и вида сварочных работ.
Для защитыокружающих лиц от воздействия излучений в стационарных цехах устанавливаютзакрытые сварочные кабины, а при строительных и монтажных работах применяютсяпереносные щиты или ширмы.
В процессе сварки и при уборке и обивке шлака капли расплавленногометалла и шлака могут попасть в складки одежды, карманы, ботинки, прожечьодежду и причинить ожоги. Во избежание ожогов сварщик должен работать вспецодежде из брезента или плотного сукна, в рукавицах и головном уборе. Курткуне следует заправлять в брюки. Карманы должны быть плотно закрыты клапанами.Брюки надо носить поверх обуви. При сварке потолочных, горизонтальных и вертикальныхшвов необходимо надевать брезентовые нарукавники и плотно завязывать их поверхрукавов у кистей рук. Зачищать швы от шлака и флюса следует лишь после ихполного остывания и обязательно в очках с простыми стеклами.
Особенноезагрязнение воздуха вызывает сварка электродами с качественными покрытиями.Состав пыли и газов определяется содержанием покрытия и составом свариваемого иэлектродного (или присадочного) металла. При автоматической сварке количествогазов и пыли значительно меньше, чем при ручной сварке.
Удаление вредных газов и пыли из зоны сварки, а также подачачистого воздуха осуществляется местной и общей вентиляцией. При оборудованиисварочных кабин обязательно предусматривается местная вытяжная вентиляция сверхним, боковым или нижним отсосом, удаляющая газы и пыль непосредственно иззоны сварки. Общая вентиляция должна быть приточно-вытяжной, производящей отсосзагрязненного воздуха из рабочих помещений и подачу свежего. В зимнее времявоздух подогревают до температуры 20…22°С с помощью специальногонагревателя-калорифера.
При сварке в закрытых резервуарах и замкнутых конструкцияхнеобходимо обеспечить подачу свежего воздуха под небольшим давлением по шлангунепосредственно в зону дыхания сварщика. Объем подаваемого свежего воздуха долженбыть не менее 30 м3/м. Без вентиляции сварка в закрытых резервуарахи конструкциях не разрешается.
Вентиляционныеустройства должны обеспечить воздухообмен при ручной электродуговой сваркеэлектродами с качественными покрытиями 4000…6000м3 на 1 кг расходаэлектродов; при автоматической сварке под флюсом — около 200м3 на1кг расплавляемой проволоки; при сварке в углекислом газе — до 1000м3на 1кг расплавляемой проволоки.
Заключение
Назначение изделия и предъявляемые к нему требования пообеспечению необходимых эксплуатационных характеристик определяют выбор тогоили иного способа получения качественных сварных соединений.
В данном случае конструкция изделия, представляющая собой коробчатуюконструкцию, металл и его марка, использованный для изготовлениясвариваемых деталей, а так же годовая программа выпуска изделий 2000 шт.Требуют применения дуговой полуавтоматической сварки в среде углекислого газа.Широкий спектр, выпускаемой в настоящее время сварочной техники, позволяетсделать целесообразный выбор необходимого оборудования, позволяющего эффективнообеспечить выбранный технологический процесс.
Для изготовления опорывыбраны: в качестве источникапитания инвертор DC 400.33, сварочный полуавтомат ПМ-4.33, газобаллоннаяаппаратура (баллон углекислотный, шланги, редуктор, подогреватель газа,осушитель, расходомер), а так же приспособления и инструмент, необходимый длявыполнения подготовительных, сборочных и сварочных операций, указанных втехнологической карте.
Сложность современного оборудования требует качественноготехнического обслуживания, эффективной наладки и своевременного ремонта. Дляэтого в работе представлен анализ основных, характерных неисправностейприменяемого оборудования. Указаны причины их возникновения и необходимыемероприятия по устранению.
Качество сварного соединения в большой степени зависит отприменения правильно подобранных сварочных материалов. Для сварки опоры выбранасварочная проволока 08гс ПО ГОСТ 14771-76-T1- 10.
В качестве защитной среды используется CO2 по ГОСТ8050-85
Выполнение любых газосварочных работ так, или иначе представляетугрозу здоровью занятых работников. Поэтому в работе представлены необходимыемероприятия по обеспечению техники безопасности.
Соблюдениевсех технологических требований при правильно выбранном составе оборудования играмотно подобранных режимах сварки обеспечивает качественное изготовлениепредставленного изделия.
Списокиспользованных источников
1. Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка: учеб. пособие длянач. проф. образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 320с.
2. Виноградов В.С. Оборудование и технология дуговой автоматической имеханизированной сварки: Учеб. для проф. учеб. заведений. – М.: Высш. Шк. Изд.центр «Академия», 1997. – 319с.
3. Ганенко А.П. и др. Оформление текстовых и графических материаловпри подготовке дипломных проектов, курсовых и письменных экзаменационных работ(требования ЕСКД): Учеб. для нач. проф. образования: Учебник для сред. Проф.образования. – М.: ПрофОбрИздат, 2001. – 352с.
4. Геворкян В.Г. Основы сварочного дела: Учеб. для техникумов. – 5-еизд., перераб. и доп. – М.: Высш.шк., 1991. – 239с.
5. ГОСТ 14 771: Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные.Основные типы, конструктивные элементы и размеры.
6. Казаков Ю.В. и др. Сварка и резка материалов: Учебное пособие длянач. проф. образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 400с.
7. Куликов О.Н., Ролин Е.И. Охрана труда при производстве сварочныхработ: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: Издательский центр«Академия», 2006. – 176с.
8. Малышев Б.Д. и др. Сварка и резка в промышленном строительстве Т1:Справочник строителя. – М.: Стройиздат, 1989. – 590с.
9. Малышев Б.Д. и др. Сварка и резка в промышленном строительстве Т2:Справочник строителя. – М.: Стройиздат, 1989. – 400с.
10. Резницкий А.М., Коцюбинский В.С. Ремонт и наладкаэлектросварочного оборудования. – М.: Машиностроение, 1991. – 256с.
11. Чернышов Г.Г. Сварочное дело: Сварка и резка металлов: Учебник длянач. проф. образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 496с.