Реферат. Автоматическая и полуавтоматическая сварка
 Скачать 28.12 Kb.
|
|
Реферат На тему: Автоматическая и полуавтоматическая сварка 1.Общее устройство полуавтоматических машин с толкающим и тянущим устройством головки Устройство сварочного полуавтомата и его состав практически не зависят от назначения и сферы применения. Основные компоненты, входящие в состав такого оборудования: -Источник питания с блоком управления, панелью индикации и органами ручной настройки. -Кабель-шланг для подачи проволоки, газа и тока в зону сварки (сварочный рукав) и кабель для подсоединения к «массе»; -Сварочная горелка; -Устройство автоматической подачи сварочной проволоки; -Емкость с инертным или активным газом и газовое оборудование к ней. Источник питания Полуавтоматы, в основном, предназначены для работы на постоянном токе, поэтому в качестве источников питания в них используются либо выпрямители, либо инверторы. Первые относительно дешевы, но имеют значительные габариты, ограниченные возможности по регулировке тока и проблемы с его пульсациями. Инверторные источники значительно дороже, но лишены всех этих недостатков. Они позволяют получать на выходе формы и уровни сварочных токов для различных режимов и конкретных типов металлов и сплавов, а также оснащены автоматической регулировкой индуктивности. Сварочный рукав Сварочный рукав (кабель-шланг) служит для подачи в зону сварки защитного газа, присадочной проволоки, тока и охлаждающей жидкости. Одним концом он присоединяется к самому полуавтомату, а вторым — к горелке. Сварочный рукав представляет собой гибкий шланг, внутри которого по центру расположен канал подачи сварочной проволоки, а вокруг него — трубки для защитного газа и охлаждающей воды (только в некоторых устройствах), а также жилы силового кабеля и провода системы управления. Горелка Горелка сварочного полуавтомата — это рабочий инструмент сварщика, с помощью которого он непосредственно осуществляет процесс сварки. Горелка подсоединяется к кабель-шлангу и таким образом в нее выводятся все трубки, каналы и провода, идущие от основного блока сварочного полуавтомата. Базовые компоненты горелки — рукоятка и направляющая трубка. На рукоятке расположен переключатель режимов сварки, а на конце направляющей трубки монтируется рассеиватель газа, контактный наконечник (через него проходит проволока) и сопло. По принципу работы с движущейся проволокой горелки делятся на три типа: Предназначенные для толкающих механизмов. Горелка не имеет собственного привода, поступательное движение обеспечивает механизм, расположенный в основном блоке полуавтомата. Приводные. В рукоятку горелки встроен двигатель, тянущий проволоку. Конструкция и принцип работы такого привода подобны механизму на основном блоке. Комбинированные («тяни-толкай»). При работе используется как толкающий механизм на полуавтомате, так и тянущий на горелке. Подача проволоки Сварочная проволока поставляется в виде бобин различного размера и бухт, с медным покрытием и без него. Устройство подачи проволоки сварочных полуавтоматов состоит из блока установки бобины с механическим стабилизатором размотки и роликового подающего механизма. На ведущие ролики нанесены канавки, соответствующие диаметру проволоки. Вращение механизма подачи осуществляется электродвигателем, управляемым контроллером полуавтомата. Прижим и натяжение проволоки регулируются вручную. Подача проволоки бывает в основном двух типов: - тянущий; -толкающий; В моделях с толкающим механизмом проволока для сварки движется внутри направляющей трубки, когда специальный узел толкает наружу. В случае если применяется тянущий тип, то узел подачи расположен в глубине горелки и вытаскивает на себя электродную проволоку с бобины. 2. Защитные газы. Защитный газ — газ, используемый при сварке, который защищает зону сварки от проникновения вредных веществ из внешней среды, а в некоторых случаях позволяет выводить вредные вещества из сварочной ванны. 1. Инертные газы для сварки. Инертными именуются газы, которые не способны к химическим реакциям и практически не растворяются в металлах. Атомы таких газов наделены наружными электронными оболочками, заполненными электронами, чем и объясняется их химическая инертность. К ним относятся аргон, гелий и их смеси. - Аргон (Ar) — инертный газ, не вступающий в химические реакции с расплавленным металлом и иными газами в зоне горения дуги. К достоинствам этого инертного газа относится то, что он на 38% тяжелее воздуха, аргон вытесняет его из зоны сварки и надежно изолирует сварочную ванну от контакта с атмосферой. Чаще всего Ar применяется в качестве защитного газа в процессе аргонодуговой TIG сварки, MIG/MAG сварки. - Гелий (He) как и Ar является химически инертным, но отличается от него тем, что гораздо легче воздуха, что делает защиту сварочной ванны более сложным процессом, требующим больших затрат защитного газа. Гелий применяется как инертный защитный газ в ходе сварки нержавеющих сталей, цветных металлов и сплавов, активных и химически чистых материалов. Он обеспечивает повышенное проплавление, в связи с чем, иногда используется с целью проплавления толстых металлических листов или получения шва специальной формы. Но из-за повышенного расхода и высокой стоимости гелия в сравнении с аргоном сфера его применения достаточно ограничена. 1.1. Инертные газовые смеси включают обычно аргон и гелий. Имея большую плотность, чем гелий, такие смеси обеспечивают более надежную защиту металла сварочной ванны от воздуха. Если необходимо сварить химически активные металлы часто применяют инертную смесь, содержащую 60—65 об. % He, 40-35 об. % Ar. Инертные газовые смеси заметно дороже чистого аргона, но обеспечивают более интенсивное выделение теплоты электрической дуги в месте сварки. Это является значимым при полуавтоматической сварке металлов, характеризующихся высокой теплопроводностью. 2. Активные газы для сварки. Это газы, обеспечивающие защиту сварки от доступа воздуха и при этом вступающие в химические реакции со свариваемым металлом или физически растворяющиеся в нем. - Углекислый газ (CO2) (двуокись углерода) является бесцветным не ядовитым газом, растворимым в воде, он тяжелее воздуха. Из-за редкости сварочной углекислоты 1 сорта для сварки применяется сварочная углекислота 2 сорта и пищевая углекислота. Но, повышенное содержание водяных паров в такой углекислоте при сварке ведет к возникновению пор в швах и снижению пластических свойств сварного соединения. В сварочном процессе может использоваться и твердая двуокись углерода, соответствующая ГОСТ 12162—66 двух марок — пищевая и техническая. При сварке низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей применяется так же газовая смесь углекислого газа с кислородом (СО2 + + О2). Используют смесь, которая включает 30 об. % кислорода. Смесь СО2 + О2 оказывает более интенсивное окисляющее действие на жидкий металл, в отличие от чистого углекислого газа. - Кислород (O) включен в газовые смеси СО2 + О2 и Аr + О2. Это бесцветный газ, не имеющий запаха, поддерживающий горение. В случае охлаждения до температуры -183 гр. Цельсия кислород превращается в подвижную жидкость голубого цвета, а при температуре -219 гр. Цельсия замерзает. Кислород гарантирует очень широкий профиль сварного шва, характеризующийся неглубоким проплавлением, а также обеспечивает высокое тепловложение на металлической поверхности. Кислородо-аргонные смеси отличаются особым профилем проплавления сварочного шва, напоминающим «шляпку гвоздя» - Водород (H) не имеет цвета, запаха и является горючим газом. Водород не подходит для мартенситных или ферритных сталей из-за образования трещин, он может использоваться в концентрации от 30 до 40% с целью плазменной резки нержавеющей стали - для повышения мощности и уменьшения шлака. - Азот (N) - газ без цвета и запаха, который не горит и не поддерживает горение. В соответствии с ГОСТом 9293—59, азот бывает четырех сортов: электровакуумный, газообразный газообразный 1-го сорта, газообразный 2-го сорта и жидкий. Включение азота в этих сортах должно быть соответственно не менее об.%: 99,5; 99,9; 99 и 96. Главной примесью в каждом из них является кислород. 2.1. Смеси инертных и активных газов все чаще используются в процессе сварки плавящимся электродом сталей различных классов по причине их технологических преимуществ. К ним относятся: -высокая стабильность дуги, благоприятный характер переноса электродного --металла через дугу, -меньшая, если сравнивать с активными газами степень химического воздействия на металлическую поверхность сварочной ванны. Добавка к аргону незначительного количества кислорода либо иного окислительного газа существенно увеличивает устойчивость горения дуги, и улучшает качество образования сварных соединений. Кислород в атмосфере дуги обеспечивает мелкокапельный перенос электродного металла. Правила подключения баллонов и их перемещение. Перед присоединением редуктора необходимо продуть штуцер баллонного вентиля, для чего поворотом маховичка на 0,25-0,5 оборота открыть баллон и снова закрыть его; при этом нельзя находиться против штуцера вентиля, а также пробовать струю газа рукой. Открывать вентиль баллона рекомендуется плавно, без рывков. Если открыть вентиль от руки не удается, следует пользоваться специальным ключом. Баллоны, которые не открываются, нужно сдать на склад, предварительно прикрепив к ним бирку с надписью: «Неисправен» Закрывать вентиль ключом не следует. Если редукторы и вентили баллонов замерзли, их нужно отогревать горячей водой или смоченными в горячей воде тряпками. Пользоваться для этой цели открытым пламенем категорически запрещается. Особая осторожность требуется при эксплуатации кислородных баллонов. В струе кислорода горят многие вещества, включая металлы, а легковоспламеняющиеся жидкости (масла, жиры, нефть и т. п.) горят со взрывом. Поэтому лица, соприкасающиеся с кислородными баллонами, должны работать в чистой спецодежде, на руках и на инструменте не должно быть следов масел и жиров. Перемещать баллоны на небольшое расстояние разрешается перекатыванием их в слегка наклонном положении; переносить баллоны на руках или на плечах запрещается. Перемещать баллоны на большие расстояния внутри предприятия или цеха можно только на специально приспособленных для этой цели ручных тележках или на специальных носилках. Сварочная проволока для сварки углеродистых и легированных сталей. Проволока св08г2с используется для сварки углеродистых и низкоуглеродистых марок сталей, которые имеют широкое назначение. Они применяются в машиностроительной отрасли, кораблестроении, а также в строительстве, при ремонте различных изделий из углеродистых сталей. Ее аббревиатура расшифровывается так: СВ — обозначает назначение для сварки; 08 — количество углерода в процентах (С=0,08%); Г — наличие в составе марганца; 2 — количество марганца в процентах. С — наличие в составе кремния, не более 1%. Электробезопасность при эксплуатации сварочных устройств. Электробезопасность — система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества. В процессе эксплуатации электросварочных установок требуется применение специальных средств защиты, которые делятся на изолирующие, ограждающие и вспомогательные. Изолирующие средства защиты делятся на основные и дополнительные. Основные изолирующие средства способны длительное время выдерживать рабочее напряжение электроустановки, поэтому ими разрешается касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением К таким средствам относятся: диэлектрические резиновые перчатки, инструмент с изолированными рукоятками и токоискателями. Дополнительные изолирующие средства обладают недостаточной электрической прочностью и поэтому не могут самостоятельно защитить человека от напряжения током. К таким средствам относятся: резиновая обувь, коврики и изолирующие подставки. Резиновую обувь и коврики как дополнительные средства защиты применяют при операциях, выполняемых с помощью основных защитных средств. Ограждающие средства защиты предназначены: для временного ограждения токоведущих частей (временные переносные ограждения-щиты, ограждения-клетки, изолирующие накладки, изолирующие колпаки); для предупреждения ошибочных операций (предупредительные плакаты); для временного заземления отключенных токоведущих частей с целью устранения опасности поражения работающих током при случайном появлении напряжения (временные защитные заземления). Вспомогательные средства защиты предназначены для индивидуальной защиты работающего от световых, тепловых и механических воздействий (защитные очки, специальные рукавицы и т. п ). Защитное заземление, зануление и отключение электросварочных установок и постов. Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением Назначение защитного заземления — устранение опасности поражения электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, т. е. при замыкании на корпус. Зануление — преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Назначение зануления — аналогично с назначением защитного заземления. Область применения зануления — трехфазные четырехпроводные сети с напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью. Принцип действия зануления — превращение пробоя на корпус в однофазное замыкание (т. е. замыкание между фазным и нулевым проводами) с целью создания большого тока, способного обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить поврежденную установку от питающей сети. Такой защитой являются: плавкие предохранители и автоматические выключатели, устанавливаемые перед потребителями энергии для защиты от токов короткого замыкания Скорость отключения поврежденной установки, т. е. время с момента появления напряжения на корпусе до момента отключения установки от питающей электросети, составляет 5—7 с при защите установки плавкими предохранителями и 1—2 с при защите автоматами Защитное отключение — быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током (рис 25. 3) Основными частями устройства защитного отключения являются прибор защитного отключения и автоматический отключатель. Прибор защитного отключения — совокупность отдельных элементов, которые реагируют на изменение какого-либо параметра электрической сети и дают сигнал на отключение автоматического выключателя таким элементом является датчик — устройство, воспринимающее изменение параметра и преобразующее его в соответствующий сигнал. Автоматический выключатель—устройство, служащее для выключения и отключения цепей, находящихся под нагрузкой при коротких замыканиях он должен отключать цепь автоматически при поступлении сигнала от прибора защитного отключения Оказание первой помощи пострадавшему от воздействия электрического тока при сварочных работах. Первая доврачебная помощь при несчастных случаях от поражения электрическим током состоит из освобождения пострадавшего от действия тока и оказания ему медицинской помощи. Освобождение пострадавшего от действия тока можно осуществить следующим образом отключить соответствующие части электроустановки, перерубить провода топором с деревянной рукояткой или оттянуть пострадавшего от токоведущей части, взявшись за его одежду, если она сухая, отбросить от него провод с помощью деревянной палки и т. п. Если пострадавший в сознании, но до этого был в обмороке или продолжительное время находился под током, ему необходимо обеспечить полный покой до прибытия врача или срочно доставить в лечебное учреждение. При отсутствии сознания, но сохранившемся дыхании, нужно ровно и удобно уложить пострадавшего на мягкую подстилку, расстегнусь пояс и одежду, обеспечить приток свежего воздуха, давать нюхать нашатырный спирт, обрызгивать водой, растирать и согревать тело. При отсутствии признаков жизни надо делать искусственное дыхание и массаж сердца. Искусственное дыхание должно быть начато немедленно, после освобождения пострадавшего от действия тока и выявления его состояния. Наружный массаж сердца имеет целью искусственно поддержать в организме кровообращение и восстановить самостоятельную деятельность сердца. О восстановлении деятельности сердца у пострадавшего судят по появлению у него собственного, не поддерживаемого массажем регулярного пульса. Меры обеспечения электробезопасности: Необходимо надежно заземлять корпуса сварочных машин, аппаратов и установок, зажимы вторичной цепи сварочных трансформаторов, служащие для подключения обратного провода, а также свариваемые изделия и конструкции. Не следует касаться голыми руками (без диэлектрических перчаток) токонесущих частей сварочных установок, а также проводов без изоляции или с поврежденной изоляцией. Перед началом работ необходимо проверять исправность изоляции сварочных проводов, сварочного инструмента и оборудования, а также надежность всех контактных соединений сварочной цепи. При длительных перерывах сварочного процесса источник сварочного тока следует отключать. Применять в качестве обратного провода сварочной цепи металлические конструкции и трубопроводы (без горячей воды или взрывоопасной среды) только в случаях, когда их сваривают в процессе строительства. Запрещается использовать в качестве обратного провода сварочной цепи контуры заземления, трубы санитарно-технических устройств, металлоконструкции законченных зданий и технологического оборудования. При прокладке сварочных проводов и при каждом их перемещении не допускать: повреждения изоляции; соприкасания проводов с водой, маслом, стальными канатами, рукавами (шлангами) и трубопроводами с горючими газами и кислородом, а также с горячими трубопроводами. Гибкие провода электроуправления сварочной установки при значительной их протяженности должны находиться в резиновых или брезентовых рукавах. Следует защищать сварочные провода от повреждений и при необходимости дополнительно обматывать их брезентовой лентой. Необходимо надежно заземлять металлический корпус осциллятора, конструкция которого должна обеспечивать автоматическое выключение тока при открывании его дверцы. Нельзя ремонтировать сварочное оборудование и установки, находящиеся под напряжением. При сварке в особо опасных условиях (внутри металлических емкостей, трубопроводов, в тоннелях, на понтонах) необходимо: -оснащать электросварочные установки устройством автоматического отключения напряжения холостого хода или ограничения его до напряжения 12 В с выдержкой не более 0,5 с; -выделять подсобного рабочего, который должен находиться вне замкнутого пространства для наблюдения за безопасностью работы сварщика, Сварщик должен быть снабжен поясом с веревкой, конец которой длиной не менее 2 м должен быть в руках подсобного рабочего; -сварщикам (резчикам) использовать диэлектрические перчатки, коврики, галоши. При сварке или резке с использованием электрического тока не допускается работать в мокрых рукавицах, обуви и спецодежде. Шкафы, пульты и станины контактных сварочных машин, внутри которых расположена аппаратура с открытыми токоведущими частями, находящимися под напряжением, должны иметь блокировку, обеспечивающую снятие напряжения при их открывании. Педальные пусковые кнопки контактных машин необходимо заземлять и контролировать надежность верхнего ограждения, предупреждающего непроизвольные включения. При поражении электрическом током необходимо: -срочно отключить ток ближайшим выключателем или отделять пострадавшего от токоведущих частей, используя сухие подручные материалы (шест, доску и др.), после чего положить его на теплую подстилку и по возможности согреть; -немедленно вызвать медицинскую помощь, учитывая, что промедление свыше 5—6 мин может привести к непоправимым последствиям; -при бессознательном состоянии пострадавшего следует освободить от -стесняющей одежды, очистить рот от посторонних предметов (включая съемные зубные протезы), принять меры против западания языка и немедленно приступить к искусственному дыханию, продолжая его до прибытия врача или восстановления нормального дыхания. |