Сварка трубы неповоротным способом ø89mm. Рагузин. 1. техническая часть 1 Общие сведения о свариваемой конструкции
![]()
|
![]() 1.ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 1.1 Общие сведения о свариваемой конструкции Моя работа заключается в сварке трубы неповоротным способом ø89mm., толщина стенки 4мм. Сварка неповоротного стыка применяется в тех случаях, когда трубу невозможно повернуть и требует высокой квалификации сварщика, так как весь шов выполняют в различных пространственных положениях. Неповоротный стык трубы при толщине стенки до 12 мм сваривается в три слоя. Высота каждого слоя должна быть не более 4 мм, а ширина валика, примерно, равна 2-3 диаметрам электрода. Марка стали трубы: Ст3. Ст - сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества. 3 – условный номер. Применяют для изготовления несущих и ненесущих элементов для сварных и не сварных конструкций, а также деталей, работающих при положительных температурах. Листовой и фасонный прокат 5 категории (до 10мм) - для несущих элементов сварных конструкций предназначенных для эксплуатации в диапазоне от —40 до +425 °С при переменных нагрузках. Сплав Ст3 содержит: углерода-0,14-0,22%, кремния-0,05-0,17%, марганца - 0,4- 0,65%, никеля, меди, хрома - до 0,3% , мышьяка до 0,08%, серы и фосфора - до 0,05 и 0,04% соответственно. По степени раскисления – спокойная. Сталь Ст3 не склонна к отпускной хрупкости, нефлокеночувствительна. Свариваемость без ограничений. 1.2 Выбор материала и оборудования для выполнения работ Для сварки труб мне потребуется: а) электроды МР-3 диаметром 3мм. ![]() Рисунок 1.Электрод МР-3. Основное назначение сварочных электродов: электроды марки МР-3 тип Э46 по ГОСТ 9467-75 предназначены для сварки ответственных конструкций из малоуглеродистых сталей марок Ст1, Ст2, Ст3, по ГОСТ 380-94, марок 0,8,10,15,20 по ГОСТ 1050-88. Сварка во всех пространственных положениях, кроме вертикального сверху вниз, переменным или постоянным током обратной полярности. Электроды изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 9466-75, ГОСТ 9467-75 и технологической инструкции. Э46-МР-3-d-УД —————————— ГОСТ 9466, ГОСТ 9467 Е430/3/-Р26 где Э46 - тип электрода; МР-3 - марка электрода; d - диаметр электрода; У- для сварки углеродистых низколегированных сталей; Д - с толстым покрытием; 43 - временное сопротивление разрыву в состоянии после сварки при нормальной температуре не менее 46 кгс/мм2; О - относительное удлинение менее 18%; /3/ -ударная вязкость наплавленного металла αн45 /при температуре - 20оС/, не менее 3,5 кгс•м/см2; Р - кислое покрытие; рутиловое покрытие; 2 - для сварки во всех пространственных положениях кроме вертикального сверху вниз; 6 - для сварки на постоянном токе обратной полярности или переменном токе от источника питания с напряжением холостого хода 60÷80±5В; Таблица 1.Характеристики плавления сварочных электродов при сварке:
Таблица 2.Химический состав наплавленного металла сварочных электродов при сварке, %:
Таблица 3.Механические свойства металла шва сварного соединения при нормальной температуре:
Режим сварки: - Род тока - переменный, постоянный обратной полярности. - Длина дуги - короткая, средняя. - Напряжение холостого хода источника питания - 60÷80 вольт. Таблица 4.Рекомендуемые значения тока сварочных электродов при сварке.
![]() Рисунок 2. Схема положения сварочных шов. Содержание влаги в покрытии электродов, перед использованием – не более 1,0 %. В случае увлажнения /длительного хранения/, необходимо провести прокаливание (сушку) электродов при температуре 320÷350ºС. Упакованные электроды хранить в сухом отапливаемом помещении при температуре не ниже +15оС. Зависимость сварочного тока от толщины свариваемого материала и диаметра электрода приведена в таблице № 5. Таблица 5.Подбор тока по диаметру электрода.
Сварочный аппарат КЕДР 209В. ![]() Рисунок 3. Сварочный аппарат КЕДР 209В. Общие сведения: - Сварочный ток: 20-250А. - Количество фаз питания: 1. - Напряжение холостого хода: 72В. - Выходной ток: постоянный. - Мощность: 9,40 кВт. - Масса 17 кг. Технические характеристики: Однофазный сварочный инвертор КЕДР 209В предназначен для ММА сварки штучными электродами диаметром до 5мм в диапазоне сварочных токов до 250А. высокий показатель ПВ (60%) при сварке на максимальном токе, простая и понятная панель управления, а также прочный стальной корпус делают этот аппарат отличным вариантом для работы на стройке или в мастерской. Компактность и легкость данного аппарата позволяют работать как в труднодоступных местах, так и на высоких объектах. Преимущества: - Минимальное разбрызгивание; - Стабильная работа при колебаниях в сети; - Высокая производительность; - Автоматическая защита от перенапряжения и сверхтока; - Возможно питание от сети через удлинитель до 100 м. Инвертор - это устройство для преобразования постоянного тока в переменный с изменениями величины напряжения. Инверторы напряжения могут применяться в виде отдельного устройства или входить в состав источников системы бесперебойного питания аппаратуры электрической энергии переменного тока. 1.3 Выбор приспособлений, инструментов и средств защиты. а) Молоток – зубило. ![]() Рисунок 4.Молоток – зубило. б) Металлическая щетка ![]() Рисунок 5.Металлическая щетка. Служат для зачистки поверхности и отбивки шлака. в) Сварочная маска. ![]() Рисунок 6.Сварочная маска. Служит для защиты лица и глаз от сварочных излучений, брызг металла. г ![]() Рисунок 7. Сварочная роба. Предназначена для защиты работающих от искр, брызг расплавленного металла, излучения сварочной дуги. д) Держатель электрода и кабеля. ![]() Рисунок 8.Держатель электрода и кабеля. Служат для зажима электрода и проведения к электроду и изделию сварочного тока. е)Краги. ![]() Рисунок 9.Краги. Краги - это разновидность рабочих перчаток или рукавиц с удлиненными широкими манжетами. Как правило, эта часть профессиональной защиты предназначена для работы с повышенными температурами. Такая защита входит в обязательную экипировку ж)Ботинки сварщика. ![]() Рисунок 10.Ботинки сварщика. Ботинки сварщика - это специальная обувь из натуральной кожи, покрытая огнеупорным слоем, способным уберечь ноги от попадания раскалённого металла и излучения. Ботинки оснащены устойчивым к износу подкладочным дышащим материалом, который защищает обувь от наличия внутренней влаги. з) УШС-3 ![]() Рисунок 11. УШС-3. Служит для измерения геометрических размеров шва 2.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 2.1 Подготовка металла к сварке а) Произвожу зачистку свариваемых труб. ![]() ![]() 2.2 Сборка и сварка изделия а) Выставляю зазор 2 мм. между трубами и произвожу 4 прихватки со смещением 90 градусов, длинной 10-15мм. Отбиваю шлак. ![]() Электроды диаметром 3мм. Сила сварочного тока – 90 А. Напряжение дуги – 23,6 В. ![]() ![]() Электроды диаметром 3мм. Сила сварочного тока – 90А. Напряжение дуги – 23,6 В. в) Провариваю вторую половину трубы. Сварку веду вертикальным способом с на хлёстом на первый шов (замок) 10-15мм. Высота валика не должна превышать 3мм., ширина валиков не более трех диаметров электрода. ![]() Электроды диаметром 3мм. Сила сварочного тока – 90А. Напряжение дуги – 23,6 В. 2.3 Контроль качества ![]() ![]() По окончанию сварочных работ производиться визуальный контроль качества на наличие дефектов таких как поры подрезы прожоги наплыв. Визуальный контроль сварных швов подразумевает проверку места соединения заготовок как до, так и после выполнения сварочных работ. Процедура необходима для того, чтобы подтвердить точность и надлежащее качество выполнения поставленной задачи. Нарушения технологического процесса и требований стандартов могут в итоге привести к разрушению конструкции раньше гарантийного срока. Существует специальный ГОСТ, регламентирующий порядок и метод ведения контроля и отчетной документации. Измерительные работы с использованием шаблоном и оптического инструмента — это неразрушающий метод ВИК-контроля. Благодаря ему удается получить достоверную информацию о состоянии сварного стыка с сохранением его целостности. Если возникают подозрения, то назначаются дополнительные экспертизы, позволяющие сделать более полный и точный анализ. К таким относятся спектроскопия и ультразвуковая диагностика. Обследования проводят специалисты-контроллеры, которые предварительно прошли курс обучения, сдали испытания и получили аттестаты соответствующего образца. Методы проведения контроля разные: зрительный, тактильный, при помощи оптических приборов, с использованием измерительной оснастки. Результаты диагностики, замечания и рекомендации по их устранению фиксируются актом освидетельствования. Несмотря на явные преимущества применения, данные методы имеет и ряд недостатков. Основным из них является возможность найти только наружные дефекты. При этом внутренние дефекты могут оказаться скрытыми и со временем станут причиной разрушения соединения. Кроме того, результаты контроля фиксируются вручную, что может вызвать сложности в том случае, если необходимо предоставить отчет о качестве. 2.4 Расчет параметров режимов сварки Режимом сварки называют основные показатели, определяющие процесс сварки, которые устанавливаются на основе исходных данных и должны выполняться для получения сварного соединения требуемого качества, размеров и формы, установленных проектом. К этим показателям при ручной дуговой сварке относятся: марка электрода, его диаметр, сила и род сварочного тока, полярность при постоянном токе, число слоев в шве. При многослойном шве — диаметр электрода и сила тока для первого и последующих слоев, а также другие характеристики. Для определения режима сварки используют исходные данные, например марку и толщину основного металла, протяженность и форму сварных швов, проектные требования к качеству сварных швов (тип электрода), положение швов в пространстве. В зависимости от марки свариваемого металла и его толщины подбирают тип и марку электродов. Диаметр электрода выбирается в зависимости от положения сварки и толщины металла. При нижнем положении сварки диаметр электрода можно определить, руководствуясь соотношением между диаметром электрода и толщиной свариваемого металла. Таблица 6. Основные показатели.
Сила сварочного тока, А, рассчитывается по формуле ![]() где К – коэффициент, равный 25–60 А/мм; dЭ – диаметр электрода, мм. Коэффициент К в зависимости от диаметра электрода dЭ принимается равным по следующей таблице № 7: Таблица 7.
Силу сварочного тока, рассчитанную по этой формуле, следует откорректировать с учетом толщины свариваемых элементов, типа соединения и положения шва в пространстве. При сварке в вертикальном положении сила тока уменьшается на 10—20%, при сварке горизонтальных швов — на 15—20 % и при сварке потолочных швов — на 20—25 %. Род тока и полярность определяют в зависимости от принятых для сварки электродов, например для электродов МР-3 может быть применен переменный или постоянный ток, для электродов УОНИИ-13/45 — только постоянный ток обратной полярности и т.п. Расчет режима сварки при сварке труб: Сила сварочного тока: Iсв.= 30*3=90 А Напряжение дуги, В, рассчитывается по формуле: Uд = 20+0,04* Iсв. Uд = 20+0,04* 90=23,6В 3.ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ Электрическая энергия при сварке переходит в тепловую, световую и звуковую энергию. При электрической сварке происходит быстрый переход свариваемого металла из твёрдого в жидкое и газообразное состояния. Нагретые до высокой температуры и поэтому более лёгкие, чем воздух, пары металла компонентов электродных покрытий или других сварочных материалов, поднимаясь над местом сварки и попадая в зону пониженных температур, конденсируются и затвердевают. Так образуется сварочная пыль (аэрозоль). Сварка металлов сопровождается выбросом капель расплавленного металла и искр. При дуговой сварке дуга является источником образования лучистой энергии. Яркость световых лучей может в тысячи раз превышать физиологически переносимую дозу. Ультрафиолетовые лучи приводят к возникновению профессионального заболевания глаз и ожогу открытых участков кожи сварщика. Инфракрасные лучи оказывают тепловое воздействие и вредно влияют на глаза человека. Поражение электрическим током. При дуговой сварке используют источники тока с напряжением холостого хода от 45 до 80 В, при постоянном токе от 55 до 75 В, при переменном токе от 180 до 200 В при плазменной резке и сварке. Поэтому источники питания оборудуются автоматическими системами отключения тока в течение 0,5 ... 0,9 с. при обрыве дуги. Человеческое тело обладает собственным сопротивлением и поэтому безопасным напряжением считают напряжение не выше 12 В. При работе в непосредственном контакте с металлическими поверхностями следует соблюдать следующие правила техники безопасности: Надежная изоляция всех токоподводящих проводов от источника тока и сварочной дуги. Надежное заземление корпусов источников питания сварочной дуги. Применение автоматических систем прерывания подачи высокого напряжения при холостом ходе. Надежная изоляция электрод держателя для предотвращения случайного контакта с токоведущими частями электрод держателя с изделием. При работе в замкнутых помещениях (сосудах) кроме спецодежды следует применять резиновые коврики (калоши) и источники дополни тельного освещения. Не допускается контакт рабочего с клеммами и зажимами цепи высокого напряжения. Каждый сварочный пост должен быть огорожен негорючими материалами по бокам, а вход - асбестовой или другой негорючей тканью во избежание случайных повреждений других рабочих. Краска, применяемая для окрашивания стен и потолков постовых кабин, должна быть матовой, чтобы уменьшить эффект отражения светового луча от них. Пожаробезопасность при проведении сварочных работ. При дуговой электросварке и особенно резке брызги расплавленного металла разлетаются на значительные расстояния, что вызывает опасность пожара. Поэтому сварочные цеха (посты) должны сооружаться из негорючих материалов, в местах проведения сварочных работ не допускается скопление смазочных материалов, ветоши и других легковоспламеняющихся материалов. При газовой сварке и резке возможность взрывов и пожаров обусловлена применением горючих газов и паров горючих жидкостей, которые в смеси с воздухом могут взрываться при повышении температуры или давления. Ацетилен образует соединения с медью, серебром и ртутью, которые могут взрываться при температуре выше 120 °С от ударов и толчков. При воспламенении карбида при хранении или транспортировке и ацетиленового генератора для тушения необходимо использовать сжатый азот или углекислотный огнетушитель. Для быстрой ликвидации очагов пожаров вблизи места сварки всегда должны быть емкости с водой или песком, лопата, а также ручной огнетушитель. Пожарные рукава, краны, стволы, огнетушители должны находиться в легкодоступном месте. Пожар может начаться не сразу, поэтому по окончании сварки следует внимательно осмотреть место проведения работ, не тлеет ли что-нибудь, не пахнет ли дымом и гарью. При подготовке, обслуживании и эксплуатации трансформатора необходимо соблюдать: все требования «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей»; требования пожарной безопасности. ![]() Зажим вторичной обмотки трансформатора, к которому подключается провод, идущий к изделию (обратный провод) и сварочный стол (плита) также должны быть надежно заземлены; Запрещается использовать заземление одного трансформатора для заземления другого; Эксплуатация трансформатора без кожуха запрещается. Запрещается переносить и разбирать трансформатор, не отключив его от сети; Трансформатор считается отключенным, если отключен сетевой автоматический выключатель или другое отключающее устройство на распределительном щитке. Рабочее напряжение и напряжение холостого хода трансформатора также опасны, поэтому должны быть предприняты меры предосторожности, исключающие возможность соприкосновения тела сварщика с токоведущими частями вторичной электрической цепи, в том числе при смене электрода. Для предохранения от излучения сварочной дуги, а также брызг расплавленного метала, руки сварщика должны быть защищены рукавицами, а тело специальной одеждой. При зачистке сварочного шва от шлака необходимо использовать защитные очки с прозрачными стеклами. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
|