Дипломная работа на тему Сварка оружейного сейфа. Работа для сайта. 1. Вводная часть 3 Основная часть 5
 Скачать 119.46 Kb.
|
1 2 Содержание 1. Вводная часть 3 2. Основная часть 5 2.1 Технологический процесс выполнения задания по профессии: «Сварщик частично механизированной сварки плавлением» 5 2.1.1. Организация рабочего места 5 2.1.2. Инструмент, оборудование и приспособления сварщика частично механизированной сварки плавлением 7 2.1.3. Подготовка металла к сварке 9 2.1.4. Выбор режима сварки 14 2.1.5. Дефекты сварных швов и контроль качества 16 2.1.6. Требования охраны труда при выполнении работы 19 2.2. Технологический процесс выполнения задания по профессии: «Газосварщик» 21 2.2.1. Организация рабочего места 21 2.2.2. Инструмент, оборудование и приспособления газосварщика 23 2.2.3. Подготовка металла к сварке 25 2.2.4. Выбор режима сварки 26 2.2.5. Дефекты сварных швов и контроль качества 27 2.2.6. Требования охраны труда при выполнении работы 31 Заключение 34 Список использованной литературы 35 1. Вводная часть Современный мир полностью держится на металле. Без него нельзя построить высокие здания, машины, корабли. Металл применяется повсеместно: в быту, в промышленности, в строительстве, поэтому, специалист по металлу, соединяющий металлические детали в сложные конструкции при помощи электрической сварки, будет нужен всегда. Сварщик – профессия ответственная, почти виртуозная, от качества работы которого зависит многое – долговечность и устойчивость строительных конструкций, работа и срок службы различной техники. Сварка – это особая технология, применяемая для неразъемного соединения металлов методом установления между ними межатомных связей с помощью специального оборудования, работающего под высоким температурным режимом. К сварке относятся собственно сварка, наплавка, сваркопайка, склеивание, пайка, напыление и некоторые другие операции. С помощью сварки соединяют между собой различные металлы, их сплавы, некоторые керамические материалы, пластмассы, стекла и разнородные материалы. Основное применение находит сварка металлов и их сплавов при сооружении новых конструкций, ремонте различных изделий, машин и механизмов, создании двухслойных материалов. Сваривать можно металлы любой толщины. Прочность сварного соединения в большинстве случаев не уступает прочности целого металла. Сварку можно выполнять на земле и под водой, в любых пространственных положениях. Возможность выполнения сварки в космосе была доказана советскими летчиками-космонавтами Т.С. Шониным и В.Н. Кубасовым. Они на борту космического корабля «Союз-6» осуществили сварку коррозионностойкой стали и титанового сплава в условиях космического вакуума и невесомости. В данной работе мы детально рассмотрим технологию сварки оружейного сейфа. Оружейный сейф – это запирающийся на замок, сейф повышенной прочности для хранения огнестрельного оружия и боеприпасов. Служит предотвращению доступа к оружию со стороны посторонних лиц. В некоторых случаях может защитить содержимое от затопления и пожара. Актуальность данной темы заключается в том, что в большинстве стран, для получения лицензии на огнестрельное оружие, требуется наличие дома установленного сертифицированного оружейного сейфа. Объектом данной работы является технология сварки металлических конструкций. Предметом – технология сварки оружейного сейфа. Целью данной работы является изучение технологии сварки оружейного сейфа. Для того чтобы достичь цели, нужно выполнить ряд задач: Рассмотреть технологический процесс сварки оружейного сейфа по профессии «Сварщик частично механизированной сварки плавлением». Проанализировать технологический процесс сварки оружейного сейфа по профессии «Газосварщик». 2. Основная часть 2.1 Технологический процесс выполнения задания по профессии: «Сварщик частично механизированной сварки плавлением» 2.1.1. Организация рабочего места Рабочим местом сварщика называют специально оборудованную площадь для проведения как сварных, так и подготовительных работ. Организация рабочего места сварщика может занимать до 30% времени, затраченного на весь сварочный процесс. Данное производство относится к разряду опасных, а потому требует точного расчета и соответствующей подготовки. Процесс соединения металла при помощи воздействия высоких температур путём сварки является трудоемким и ответственным. Специалисты сварного дела сталкиваются со многими факторами, которые могут ухудшить состояние здоровья, привести к различным травмам коллег, возникновению пожара и быть источником других производственных происшествий. Поэтому главными условиями организации рабочего места сварщика должно быть удобство и безопасность проведения всех необходимых работ. Также стоит обратить внимание еще на один важный момент: рабочее место сварщика должно быть снабжено необходимым оборудованием, соответствующими инструментами и материалами для проведения работ. Архитектура и эргономика рабочего места сварщика должна предполагать наличие стеллажей, столов и полок, необходимых для хранения деталей и узлов. За специалистом закрепляется стационарный пост, оборудованный шкафом, навесными стеллажами либо ящиком для хранения кабелей, приспособлений, инструментов, чертежей и карт технолога. Согласно нормам, сварочную аппаратуру располагают таким образом, при котором сварщик может выполнять работу на максимально возможной площади, не прибегая к перестановке оборудования. Для примера следует привести основные пункты организации рабочего места сварщика полуавтоматической сварки: Задействуется все возможное освещение рабочей области, далее подготавливается материал и необходимый инструмент. Важным пунктом является проверка соединения кабелей и шлангов. Только после этого мы приступаем к подготовке самого аппарата, разматываем сварочный рукав, подключаем газовый баллон, дополнительно проверяем подачу газа к аппарату и осматриваем сопло горелки. Подготавливаются соответствующие детали, и начинается сварочный процесс, по окончании которого необходимо дать остыть от одной до двух минут образовавшемуся шву. Далее мы очищаем получившийся шов от шлака. Заканчиваем проводимые работы выключением подачи газа и питания аппарата [5, с. 146]. Можно выделить стационарные (постоянные) места (предназначение которых связано с работами, выполняемыми в мастерских, специально оборудованных цехах) и временные места. Постоянные (стационарные) места, так же их называют сварочным постом, предназначены для работ, выполняющихся в специализированных цехах или мастерских. Обязательным условием является установленный сварочный аппарат, защищенный от атмосферных воздействий, обязательно проветриваемое (вентилируемое) помещение площадью не менее 3 м², бетонный пол и стены, не отражающие сварочные блики. Формально даже у себя в гараже можно организовать полноценный сварочный пост, конечно, при условии наличия заземления. На стационарно оборудованных местах проводится, в основном, сварка мелких деталей, которые можно разместить и удобно подогнать на сварочном столе. На стационарном посту инструмент хранится в ящике, предназначенном только для инвентаря. Временные (мобильные) рабочие места сварщика организуются для работ, выполняемых непосредственно на крупногабаритных деталях и установках, переместить которые к сварочному посту физически невозможно. Организация рабочего места сварщика в нестационарных местах необходима в условиях, когда необходимо сварить изделия больших размеров, которые располагаются неподвижно. В данном случае сварщик вынужден передвигаться по всему периметру, будь то сварка протяженного трубопровода или неподвижного каркаса. Согласно технике безопасности, такие места должны быть отделены специальными огнестойкими ширмами (щитами). Посты обязательно должны быть обеспечены средствами для тушения пожара. Нужно помнить, что огнетушителя недостаточно для рабочего места сварщика, а потому оно оборудуется ящиком с песком. Не следует перегружать рабочее место вещами, которые не нужны для производства данной детали, и лишним оборудованием, так как это будет не только снижать эффективность производственного процесса, но и угрожать здоровью и жизни сварщика. Учитывая все вышесказанное можно сделать вывод, что организация рабочего места, является одним из самых главных этапов в работе сварщика. 2.1.2. Инструмент, оборудование и приспособления сварщика частично механизированной сварки плавлением Важными составляющими работы сварщика являются его инструменты, оборудование и принадлежности. К ним можно отнести: Электрододержатель – служит для зажима электрода и подвода к нему сварочного тока. Он должен прочно удерживать электрод, обеспечивать удобное и прочное закрепление сварочного кабеля, а также быстрое удаление огарков и закладку нового электрода. Электрододержатели изготовляют трех типов: для тока 125 А и провода сечением 25 мм²; для тока 315 А и провода сечением 50 мм²; для тока 500 А и провода сечением 70 мм². Они должны выдерживать 8000 зажимов электродов, затрачивая на каждую замену электрода не более 4 с. Электрододержатели для тока 500 А должны иметь щиток для защиты руки сварщика от воздействия электрической дуги. Щитки, маски или шлемы служат для защиты глаз и лица сварщика от воздействия излучений сварочной дуги и брызг металла. В них имеется смотровое отверстие, в которое вставляют специальное стекло-светофильтр, задерживающий инфракрасные и ультрафиолетовые лучи и снижающий яркость световых лучей дуги. Снаружи светофильтр защищен от брызг металла простым прозрачным съемным стеклом. Сварочный аппарат – он может быть переменного или постоянного тока, с подачей газа или без. Аппарат для электросварки самый главный инструмент, друг и помощник сварщика. Тех, кто умело пользуется сварочным аппаратом, ценят, и ласково называют «мастак». Такие сварщики всегда в почёте и в цене, ведь они могут заварить все, начиная от лопаты и заканчивая швеллером. Сварочные провода – по ним ток для электросварки подводится к месту проведения работ. Провода для сварки должны быть не просто длинными, но и достаточно мощными, чтобы выдержать сварочный ток. Самыми распространёнными марками сварочных проводов, являются следующие марки: АПР, ПРГ, КОГ, КГ, ПРГД. Такие провода в обязательном порядке имеют качественную прорезиненную изоляцию. Молоток для отбивания шлака – такой себе небольшой молоточек, лёгкий и удобный в работе, с одной стороны которого имеется заостренный конец. Как раз острым концом и удобно отбивать шлак с металла во время сварки, особенно, если его очень много. Щетка по металлу – куда же без щетки по металлу, поверхность которого должна быть очищена от грязи и ржавчины перед сваркой. От правильности подготовки металлических поверхностей, зависит качество сварочного шва и успех проделанной работы [2, с. 97]. Шаблон сварщика УШС – предназначен для контроля над различными элементами электросварки, например, измерения глубины дефектов, высоты сварочного шва, а также многого другого. Болгарка – угловая шлифовальная машина не относится к инструментам сварщика, однако, мало какой сварщик, способен обойтись в работе без неё. Резка металла, удаление окалин и шлифовка сварных швов, вот только малый перечень тех работ, которые выполняет сварщик с помощью болгарки. Струбцины – используются сварщиками для того, чтобы зафиксировать, какие-либо элементы металлоконструкции при сварке. Не у всех сварщиков есть помощники, поэтому струбцины являются незаменимым инструментом во время проведения сварочных работ [15, с. 113]. Таким образом, можно сделать вывод, что инструменты, оборудование и принадлежности сварщика являются важным элементом его эффективной работы. 2.1.3. Подготовка металла к сварке Подготовка металла к сварке – достаточно большой список операций, с помощью которых облегчается сам процесс и увеличивается качественная характеристика сварного шва. В подготовительный процесс перед соединением металлических заготовок входит: Правка; Разметка; Резка; Зачистка; При необходимости гибка заготовок; Разделка и чистка кромок свариваемых деталей; Сборка конструкций перед началом соединения. Правка металлических заготовок Нередко металлические профили разного типа поступают на объекты или в цеха в деформированном виде. Подчас это случается при их транспортировке или при проведении погрузо-разгрузочных работ. Стыковать в плоскости сваривания их очень сложно. А это снижает качество сварного шва и конфигурацию сваренной конструкции. Поэтому правка таких профилей – важнейшая операция. Ее делать можно на холодном металле или с подогревом (газосваркой). Все зависит от сложности деформированных частей и их размеров. Есть два вида правки: ручная и при помощи специальных приспособлений. В первом случае для этого используются кувалда, молоток или специальный ручной пресс. Кувалдой или молотком можно править, используя чугунные или стальные плиты, на которых и проводится сам процесс. Ручной пресс представляет собой винтовое устройство с двумя плитами, между которыми и укладывается деформированная часть профиля. Зажимая винтом плиты между собой, создается давление, которое и выправляет заготовку под сварку [12, с. 67]. В качестве специальных приспособлений необходимо отметить листоплавильные валки или пресса разного вида. Все они воздействуют на металлические изделия при помощи электродвигателей, мощность которых передается через редукторы, что увеличивает давление на деформированную часть заготовок. Разметка заготовок Понятно, что нередко металлические профили по длине не совпадают с размерами необходимых в конструкции деталей. Поэтому их необходимо подрезать под нужные размеры. Очень часто даже срезаются части заготовок не в продольной плоскости, а в поперечной. Перед резкой на профили наносятся те самые нужные размеры. Существует несколько способов нанесения, которые отличаются друг от друга использованием разных устройств. Ручной способ. Обычно для этого используют простые измерительные инструменты типа рулетка, линейка, штангенциркуль и так далее. Если производится сварка нескольких однотипных деталей (мелкосерийная партия), то разметка проводится по заранее изготовленным шаблонам. Не самый лучший вариант, потому что трудоемок, с малой скоростью проведения. Кстати, чаще всего шаблоны изготавливаются из алюминиевых листов или профиля. Оптический. Для этого используются разметно-маркировочные машины, которые программируются по заранее установленным размерам для определенной конструкции. В состав аппарата входит пневматический керн, который и наносит разметку. Необходимо отметить, что скорость нанесения таких машин – 10 м/мин. Существуют специальные машины, которые, в принципе, разметку на металлические профили не наносят. В них заложена программа, которая определяет конфигурацию и размеры отрезаемых частей заготовок. В аппарат вводят металлический профиль, и он сразу режет его под необходимую форму. Данная технология называется мерная резка. Резка металлических профилей В процессе подготовки деталей под сварку резка металла является одной из важнейших подготовительных операций. Как уже было сказано выше, подогнать профиль под необходимый размер без резки не получится. Этот непростой процесс делится по технологии проведения на две категории: механическая и термическая. В первом случае – это механическое воздействие при помощи различных инструментов, к которым можно отнести ручные и механические (электрические или пневматические). К первой группе относятся ножовка и ножницы по металлу, болгарка. Ко второй гильотина, отрезные станки разных моделей, пресса и так далее. Термическая резка – это, по сути, расплавление металла по нанесенной разметке. Ее также можно выполнять вручную, используя кислородный резак, плазматрон, дуговую сварку и прочие способы, или при помощи станков и аппаратов в автоматическом или полуавтоматическом режиме. Термическая технология резки металлов считается универсальной, потому что с ее помощью можно делать рез в разных плоскостях и в разных направлениях (прямолинейно и криволинейно). Зачистка Технология зачистки металла перед сваркой подразумевает снятие: Ржавчины, чтобы избежать включений в диффузном слое; Следов смазки, масла, органика снижает качество сварки; Заусенцы, частички металла, они могут стать причиной брака; Загрязнения, ухудшают структуру шва; Оксидный слой, он препятствует образованию ванны расплава. Для зачистки используют металлические щетки, наждачную бумагу, напильник, любые абразивные инструменты. Даже незначительные включения в ванне расплава приводят к браку. Для снятия оксидов, обезжиривания цветных металлов применяют химические вещества: всевозможные растворители, спирт, кислоту. Для работы с алюминием, цветными и высоколегированными сплавами, берут новую щетку, чтобы в ней не было микрочастичек углеродистой стали. На отливках перед сваркой удаляют литейную корку, на штампованных заготовках – слой окалины. Гибка Существуют ограничения, связанные с хрупкостью металлов. Радиус сгиба должен превышать толщину профиля иди детали в 25 раз, иначе возможны растрескивания, надломы. С толстостенными заготовками холодным методом не справиться, применяются методы горячей деформации в условиях производства или кузни. Обработка кромок перед горячим деформированием не делается, детали доводят после гибки. Добиться точного угла сгиба вручную сложно. Это – механизированный этап подготовки металла. Листовой прокат пропускают через гибочные вальцы, гибочные автоматы. Холодная гибка применяется после предварительной подготовки изделий под сварку: снятия кромок, разметки, рассверливания отверстий, если они есть в чертежах или нужны для сборки конструкции. Толстые полосы последовательно пропускают через 3-валковые или 4-валковые станки. Для придания формы профилю применяют правильно-гибочные прессы. Разделка и чистка кромок свариваемых деталей Чистота и конфигурация кромок – очень важная составляющая сварочного процесса. Что касается конфигурации кромок, то они могут быть плоскими, V-образными и Х-образными. Первые чаще всего используются для стыковки тонких заготовок, вторые и третьи для толстых. Подрезать кромки можно ручными инструментами или на станках. Это так сказать, холодный вариант. Термический – при помощи горелок вручную или на автоматах. Холодная подготовка кромок – это подрезка фасок профилей. Для габаритных заготовок используют фрезерные станки, фаски небольших деталей изготавливают различными ручными инструментами. Необходимо отметить, что кромки, изготовленные по-холодному, более качественные. При этом точность сборки свариваемой конструкции в разы выше. Фаски после термической обработки иногда необходимо доработать до нужной формы и размеров. Что касается чистоты, то необходимо обозначить, что любые металлы при соприкосновении с воздухом, начинают окисляться. На поверхности свариваемых поверхностей образуется оксидная пленка, которая является жаростойкой. Так вот от нее и необходимо избавиться. Поэтому перед началом сварочных работ кромки и прилегающие к ним участки зачищаются железной щеткой вручную или с помощью болгарки. Если торцы свариваемых кромок имеют пятна масла или жира, то правило номер один – все это нужно еще и обезжирить, применяя любой растворитель. В промышленных условиях чистка может производиться песко- или дробеструйными аппаратами. А химическая чистка с погружением деталей в ванну с химикатами, где заготовка должна пролежать определенное время. Есть и струйный способ очистки, когда химические растворы подаются на фаски струей под давлением. Обычно химическая чистка металлических заготовок производится, когда нужна подготовка заготовок из цветных металлов, механическая для черных стальных деталей. Сборка конструкций перед началом соединения Последний этап в таком процессе, как подготовка металла под сварку, это сборка деталей, которая обеспечит их пространственное расположение, а также необходимые зазоры для сваривания. Очень часто для сборки используются различные шаблоны, стенды, прижимные устройства, кондукторы и прочие приспособления. Их основная задача – состыковать две заготовки в необходимой плоскости [14, с. 143]. После чего обычно по линии соединения производится прихватка. Это, когда шов не проваривается полностью, а соединение производится короткими (нередко точечными) сварными швами. Длина такого шва не более 50 мм. Провар производится на треть глубина основного корня, расстояние между ними 10 – 100 см. 2.1.4. Выбор режима сварки Если разбирать режимы частично механизированной наплавки, нельзя обойти своим вниманием такой вид, как сварка в среде защитных газов. Главный критерий – универсальность. Соединения практически любых металлов легко формируются этим методом. Да и процесс можно осуществлять не только в заводском помещении со специально выверенной температурой и газовой средой, но и на свежем воздухе. Для реализации понадобится оборудование со съемным газовым баллоном. А также с двигателем, подающими механизмами и самой кассетой, в которой хранится проволока. В большей части аппаратов всего два механизма подачи, но если подразумевается серьезная нагрузка, логично приобрести более мощный тип. В нем роликов может быть четыре, шесть и даже больше. Это простая и доступная технология, но громоздкий газовый баллон иногда мешает работе, если подразумевается постоянное движение от объекта. Также стоит учесть, что благодаря невысокой цене газа, этот вид еще и экономичен. Для работ повышенной сложности принято использовать иную технологию, под флюсом. Также идеально подходит для соединения легированной стали или алюминия, для сплавов железа и никеля. Хотя и в работе с обычными соединениями показывает отличный результат. Подходит для выполнения частично механизированной наплавки различных деталей медного типа на производстве. Флюс – это порошкообразный материал, марганец в своей основе. Он подается вместе с электродом, поэтому при проходе электрического тока происходит плавление сразу двух металлов. Полученная смесь работает гораздо лучше и эффективнее. Порошок бывает плавленым и неплавленным. Последний – стандартный, стоит дешевле, но менее результативен. А первый – это материал после сильной термической обработки, иногда смесь с керамическим происхождением в форме крошки [7, с. 89]. Во время работы эти гранулы активно плавятся, смешиваются с остальным шлаком и попадают в сварочную ванночку. Но при этом флюс поднимается, создает на поверхности специальный защитный слой. Он полностью предохраняет от контакта с кислородной средой. А значит, полученный шов будет до остывания защищен. И получится более крепким и качественным. Затвердевший порошок превращается в наслоение. Удалить его можно без всяких проблем скребком с молотком или иным инструментом. После пары ударов слой трескается и разваливается. Примечательно то, что остатки допустимы к повторной процедуре. Покупать в следующий раз придется меньше флюса. Провести очистку нужно в обязательном порядке. Ведь слой визуально скрывает под собой шов. И непонятно, получился ли он на запланированном уровне качестве. Или нуждается в доработке, переделке. 2.1.5. Дефекты сварных швов и контроль качества В процессе образования сварных соединений в металле шва и зоне термического влияния могут возникать различные отклонения от установленных норм и технических требований, приводящие к ухудшению работоспособности сварных конструкций, снижению их эксплуатационной надежности, ухудшению внешнего вида изделия. Такие отклонения называют дефектами. Можно выделить следующие дефекты: Наплывы – образуются в результате натекания жидкого металла на поверхность холодного основного металла без сплавления с ним. Они могут быть местными – в виде отдельных застывших капель, а также иметь значительную протяженность вдоль шва. Чаще всего наплывы образуются при выполнении горизонтальных сварных швов на вертикальной плоскости. Причины образования наплывов – большой сварочный ток, слишком длинная дуга, неправильный наклон электрода, большой угол наклона изделия при сварке на спуск. При выполнении кольцевых швов наплывы образуются при недостаточном или излишнем смещении электрода с зенита. В местах наплывов часто могут выявляться непровары, трещины и др. Подрезы представляют собой продолговатые углубления (канавки), образовавшиеся в основном металле вдоль края шва. Они возникают в результате большого сварочного тока и длинной дуги. Основной причиной подрезов при выполнении угловых швов является смещение электрода в сторону вертикальной стенки. Это вызывает значительный разогрев металла вертикальной стенки и его стекание при оплавлении на горизонтальную стенку. Подрезы приводят к ослаблению сечения сварного соединения и концентрации в нем напряжений, что может явиться причиной разрушения. Прожоги – это сквозные отверстия в шве, образованные в результате вытекания части металла ванны. Причинами их образования могут быть большой зазор между свариваемыми кромками, недостаточное притупление кромок, чрезмерный сварочный ток, недостаточная скорость сварки. Наиболее часто прожоги образуются при сварке тонкого металла и выполнении первого прохода многослойного шва. Прожоги могут также образовываться в результате недостаточно плотного поджатая сварочной подкладки или флюсовой подушки. Непровар – местное несплавление кромок основного металла или несплавление между собой отдельных валиков при многослойной сварке. Непровары уменьшают сечение шва и вызывают концентрацию напряжений в соединении, что может резко снизить прочность конструкции. Причины образования непроваров – плохая зачистка металла от окалины, ржавчины и загрязнений, малый зазор при сборке, большое притупление, малый угол скоса кромок, недостаточный сварочный ток, большая скорость сварки, смещение электрода от центра стыка. Непровары выше допустимой величины подлежат удалению и последующей заварке. Трещины, также как и непровары, являются наиболее опасными дефектами сварных швов. Они могут возникать как в самом шве, так и в околошовной зоне и располагаться вдоль или поперек шва. По своим размерам трещины могут быть макро- и микроскопическими. На образование трещин влияет повышенное содержание углерода, а также примеси серы и фосфора. Шлаковые включения, представляющие собой вкрапления шлака в шве, образуются в результате плохой зачистки кромок деталей и поверхности сварочной проволоки от оксидов и загрязнений. Они возникают при сварке длинной дугой, недостаточном сварочном токе и чрезмерно большой скорости сварки, а при многослойной сварке – недостаточной зачистке шлаков с предыдущих слоев. Шлаковые включения ослабляют сечение шва и его прочность. Газовые поры появляются в сварных швах при недостаточной полноте удаления газов при кристаллизации металла шва. Причины пор – повышенное содержание углерода при сварке сталей, загрязнения на кромках, использование влажных флюсов, защитных газов, высокая скорость сварки, неправильный выбор присадочной проволоки. Поры могут располагаться в шве отдельными группами, в виде цепочек или единичных пустот. Иногда они выходят на поверхность шва в виде воронкообразных углублений, образуя так называемые свищи. Поры также ослабляют сечение шва и его прочность, сквозные поры приводят к нарушению герметичности соединений [16, с. 259]. Для предупреждения появления дефектов должен проводиться систематический контроль качества на всех этапах производства: до, в процессе сварки и после окончания. Существуют следующие способы контроля сварочных процессов: Контроль по образцам технологических проб. В этом случае периодически изготовляют образцы соединений из материала той же марки и толщины, что и свариваемое изделие, и подвергают их всесторонней проверке: внешнему осмотру, испытаниям на прочность соединений, просвечиванию рентгеновскими лучами, металлографическому исследованию и т.д. К недостаткам такого способа контроля следует отнести некоторое различие между образцом и изделием, а также возможность изменения сварочных условий с момента изготовления одного образца до момента изготовления следующего. Контроль с использованием обобщающих параметров, имеющих прямую связь с качеством сварки, например использование дилатометрического эффекта в условиях точечной контактной сварки. Однако в большинстве случаев сварки плавлением трудно или не всегда удается выявить наличие обобщающего параметра, позволяющего достаточно надежно контролировать качество соединений. Контроль параметров режима сварки. Так как в большинстве случаев определенных обобщающих параметров для процессов сварки плавлением нет, то на практике контролируют параметры, непосредственно определяющие режим сварки. При дуговой сварке такими параметрами в первую очередь являются сила тока, дуговое напряжение, скорость сварки, скорость подачи проволоки и др. Недостаток такого подхода заключается в необходимости контролирования многих параметров, каждый из которых в отдельности не может характеризовать непосредственно уровень качества получаемых соединений. Контроль изделий производят пооперационно или после окончания изготовления. Последним способом обычно контролируют несложные изделия. Качество выполнения сварки на изделии оценивают по наличию наружных или внутренних дефектов. Развитие физики открыло большие возможности для создания высокоэффективных методов дефектоскопии с высокой разрешающей способностью, позволяющих проверять без разрушения качество сварных соединений в ответственных конструкциях. 2.1.6. Требования охраны труда при выполнении работы Нарушение техники безопасности при проведении сварочных работ часто приводит к самым печальным последствиям – пожарам, взрывам и как следствие травмам и гибели людей. Так же при сварке возможны следующие травмы – поражение электрическим током, ожоги от шлака и капель металла, травмы механического характера. Для предотвращения всех этих положений важно неукоснительно соблюдать меры предосторожности. 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. 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 электрододержателя с хорошей изоляцией, которая гарантирует, что не будет случайного контакта токоведущих частей электрододержателя со свариваемым изделием или руками сварщика. Электрододержатель должен иметь высокую механическую прочность и выдерживать не менее 8000 зажимов электродов [1, с. 68]. 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. 2.2. Технологический процесс выполнения задания по профессии: «Газосварщик» 2.2.1. Организация рабочего места Рабочим местом газосварщика является сварочный пост. Под термином «сварочный пост» понимают рабочее место, где производится газопламенная обработка металлов. Минимальная площадь рабочего места газосварщика (без учета имеющегося оборудования) должна составлять 4 м², при этом ширина проходов – не менее 1 м. В зависимости от условий производства (размеры деталей, механизация сварки, обеспечение подъемно-транспортными приспособлениями) размеры рабочей площади и расположение оборудования должны обеспечить безопасность и удобство работы. Если питание ацетиленом из газопроводов производится в централизованном порядке, для удобства контроля водяной предохранительный затвор должен находиться в непосредственной близости от сварщика. Кислородный вентиль или редуктор располагается на близком и удобном месте. На рабочем месте газосварщика постоянного сварочного поста должны быть сварочный стол, ответвления от кислородного и ацетиленового трубопроводов, водяной предохранительный затвор на ацетиленовом трубопроводе, кислородный редуктор, резиновые кислородные и ацетиленовый шланги, набор сварочных горелок и резак, гаечные ключи, молоток, зубило, плоскогубцы, щетка для зачистки места сварки, защитные очки [9, с. 47]. Рабочее место сварщика передвижного сварочного поста должно быть обеспечено передвижным ацетиленовым генератором с водяным затвором или баллоном с растворенным ацетиленом, кислородным и ацетиленовым редукторами, кислородным и ацетиленовым резиновыми шлангами, набором сварочных горелок и резаком, гаечными ключами, молотком, зубилом, плоскогубцами, щеткой для зачистки места сварки, защитными очками. При частых переменах рабочего места допускается (как исключение) совместная установка кислородного и ацетиленового баллонов на одной тележке. При этом необходимо особенно тщательно соблюдать условия герметичности всех соединений и правила эксплуатации баллонов. Категорически запрещается подходить к тележке с баллонами с горящей горелкой или резаком в руках, даже если пламя не направлено непосредственно в сторону баллонов. При изменении направления ветра пламя может оказаться направленным на баллоны. Нельзя забывать, что при малейшей негерметичности баллонов может образоваться взрывоопасная смесь. Чтобы на баллоны не попадали искры, размещать их следует на расстоянии не менее 5 м от места выполнения работ. Категорически запрещается работа от кислородного баллона без редуктора. Нельзя также размещать на одной тележке ацетиленовый генератор и кислородный баллон. Сварочный стол футерован шамотным кирпичом, имеет круг для поворота обрабатываемой детали, с правой стороны стола устанавливают стойку с крючком для подвешивания погашенной горелки (резака) при перерывах в работе. Кроме того, на рабочем месте нужно иметь ящик для хранения выправленной порубленной на куски нужной длины сварочной проволоки; емкость с водой для охлаждения горелки; на стене устанавливается водяной предохранительный затвор и кислородный редуктор. Сварщик должен содержать свое рабочее место в чистоте и приводить его в порядок после окончания рабочего дня. Весь инструмент сварщика хранится в отдельном шкафу. Готовую продукцию надо убирать своевременно, чтобы она не загромождала рабочего места. При газовой сварке, наплавке и резке металлов воздух загрязняется продуктами горения ацетилена и различного рода парами, газами и пылью. Поэтому рабочее место необходимо обеспечить хорошей приточно-вытяжной вентиляцией с местными отсосами. Особенно важна вентиляция при работах в закрытых и тесных помещениях, где приток свежего воздуха должен быть непрерывным. Отсутствие надежной вентиляции может привести к отравлению сварщика, к вспышкам и взрывам газовоздушных смесей. Во время сварки и резки искры расплавленного металла разлетаются довольно далеко. Во избежание пожара следует тщательно очищать рабочее место от горючих материалов в радиусе не менее 10 м. Рабочее место газосварщика и его подручных должно иметь достаточное естественное и искусственное освещение. Для защиты органов зрения от лучистой энергии сварочного пламени и брызг расплавленного металла газосварщики и их подручные обеспечиваются защитными очками. Лучше всего использовать очки с чешуйчатой оправой. Благодаря хорошей вентиляции через отверстия в оправе стекла в таких очках не запотевают. Если в свариваемом металле имеются цинк, медь, свинец или бронза, то газовая сварка сопровождается выделением большого количества вредных паров и газов. В этих случаях газосварщик должен пользоваться фильтрующими или шланговыми противогазами с забором чистого воздуха. Для защиты сварщиков и их подручных от ожогов, брызг или расплавленного металла они снабжаются спецодеждой, изготовленной из плотного брезента с огнестойкой пропиткой [3, с. 179]. 2.2.2. Инструмент, оборудование и приспособления газосварщика Чтобы иметь возможность проводить сварку газом, необходимо позаботиться о наличии следующего оборудования: Генератор на ацетилене или баллон с другим горючим газом. В бытовых условиях чаще всего используют мобильные ацетиленовые генераторы, в которых газ вырабатывается в результате реакции воды с карбидом кальция. Но иногда его заменяют и готовым газом, в качестве которого чаще всего используется пропан или бутан. Для большего удобства желательно, чтобы баллоны были оснащены расходомерами. Баллон с кислородом. Предохранительные клапаны для баллонов. Представляют собой защитные приспособления, которые помогают избежать возгорания, когда пламя возвращается от горелки. Редуктор для баллонов с кислородом и рабочим газом. С их помощью осуществляется регулировка давления. Подающие шланги, которые также называются рукавами. Для каждой группы газов предусмотрен свой тип рукавов. Всего их выпускается три категории. В соответствии с требованиями безопасности, нельзя подключать шланг к баллону с газом, для работы с которым он не предназначен. Горелка. Сегодня газовые горелки почти всегда поставляются с насадками, с помощью которых можно изменять необходимые параметры пламени. Сварочный стол. Представляет собой рабочую зону, в которой происходит процесс сварки. В целях безопасности сварочный стол обязательно должен быть оснащен металлической или кирпичной плитой. Чтобы можно было избежать многих трудностей, для перевозки сварочного инвентаря используют специальную плоскую колесную тележку с рамой, где при помощи хомутов в вертикальном положении крепится аппарат для газовой сварки и резки и баллоны, а также располагаются в скрученном виде рукава [13, с. 470]. Стоит отметить, что вышеперечисленного оборудования недостаточно для проведения газосварочных работ. Необходимо также подготовить и дополнительные инструменты: Фиксаторы. Необходимы для облегчения газосварочных работ и повышения качества создаваемого соединения. Если деталь надежно зафиксирована в статичном положении, то работать с ней заметно проще. Подъемник. Когда возникает необходимость соединить громоздкие детали, которые сложно перенести на стол вручную. Монтажный инструмент. Включает набор гаечных или разводных ключей, используемых для надежного крепления ключевых элементов сварочного поста. Сопутствующий инструмент. В этот список следует включить ножовки по металлу, кувалды, пассатижи, молотки и прочие приспособления. Вытяжка. Сварка, предполагающая соединение металлов с помощью газа, в обязательном порядке требует наличия эффективной вентиляции. 2.2.3. Подготовка металла к сварке Подготовка металла включает в себя следующие операции: очистку свариваемых 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 металлического блеска. Для этого применяют металлическую щётку, напильник, растворитель, прочную тряпку или пламя сварочной горелки. Эту операцию проводят 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. Детали перед сваркой желательно собирать в специальных приспособлениях и прихватывать короткими швами для обеспечения их правильного взаимного расположения в процессе сварки. Прихватку выполняют при тех же режимах, что и основную сварку [6, с. 117]. Длина прихваток и расстояние между ними зависят от свойств и толщины свариваемого металла, а также от длины шва. При сварке небольших узлов из тонкого металла длина прихваток составляет не более 5 мм, а расстояние между ними – 50 – 100 мм. При сварке металла значительной толщины и большой протяженности сварного шва длина отдельных прихваток может достигать 20 – 30 мм, а расстояние между ними – 300 – 500 мм. Высота (толщина) шва в месте прихватки должна составлять 0,5 – 0,7 толщины основного металла. Необходимо следить за полным проваром металла в местах наложения прихваток, так как при сварке они могут не расплавиться на всю толщину. 2.2.4. Выбор режима сварки Подбор режима газовой сварки зависит от множества факторов. Для начала необходимо правильно подобрать газовую горелку. В ней в необходимых пропорциях смешивается кислород и ацетилен. С её помощью настраивается уровень пламени путём регулировки подачи горючих газов. Бывают горелки безынжекторные и с наличием инжектора. На практике чаще всего применяются инжекторные. В таких горелках горючий газ подаётся под низким давлением в смесительную камеру, где проводится его инжектирование струёй кислорода. Горелки отличаются в зависимости от мощности пламени: Г1 – микромалой мощности; Г2 – малой мощности с параметрами расхода ацетилена 25 – 700 л/ч и расходом кислорода 35 – 900 л/ч; Г3 – средней мощности, предполагающие подачу ацетилена 50 – 2500 л/ч, а кислорода 65 – 3000 л/ч; Г4 – повышенной мощности. Исходя из соотношения кислорода и ацетилена, направленных в горелку, выделяют три типа пламени: нейтральное, окислительное и науглероживающее. В зависимости от нужных качеств наплавленного металла выбирают соответствующий тип пламени. Чаще всего применяется нейтральное пламя, которое обеспечивает наивысшие механические характеристики наплавленного металла. Иные типы пламени используются редко. Например, для легкоокисляющихся металлов применяется науглероживающее пламя [11, с. 63]. Вторым фактором выбора режима является скорость сварки. Её следует по мере необходимости изменять, так как при неизменной скорости сварки металл можно перегреть или, что еще хуже, пережечь и получить прожог. Третьим фактором являетсядиаметр присадочного материала. В качестве присадочного материала может использоваться сварочная проволока, различные прутки или металлические гранулы. Если диаметр свариваемого металла превышает 15 мм, тогда диаметр присадочного материала должен быть не менее 6 мм. Есть некоторые рекомендации для сварки разных металлов. Например, при газовой сварке сталей высокого качества работы получается достичь при использовании марганцевой и кремнемарганцевой проволок таких марок: Св – 08ГС, Св – 08ГА, Св – 10Г2. Четвертый фактор 1 2 |