ВКР сварка. Все существующие сварочные процессы можно разделить на две основные группы
 Скачать 0.81 Mb.
|
|
1.6 Расчёт режимов сварки Основными параметрами режима сварки являются: - диаметр электрода; - сила сварочного тока; - плотность тока; - напряжение дуги; - скорость сварки; - род тока и его полярность. Таблица 7 – Рекомендуемые режимы сварки
2 КОНТРОЛЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ 2.1 Выбор способа контроля сварного соединения Качество сварных швов влияет на функциональность всей сваренной конструкции. Дефекты приводят к ослаблению прочности изделий и их разрушению в процессе эксплуатации. Из - за проницаемости швов нарушается герметичность сосудов и систем, работающих под давлением.  Рисунок 3 - Контроль сварных соединений После завершения сварочных работ, изделия должны подвергаться контролю сварных соединений с целью обнаружения и исправления дефектов. Невооруженным глазом можно рассмотреть лишь часть из них - крупные наружные трещины и поры, непровары, подрезы. Большая часть дефектов скрыта в глубине металла или имеет такие малые размеры, что обнаружить их можно только с использованием специальных приборов и материалов. Существует много способов контроля сварных швов, различающихся по принципу действия, способности к обнаружению тех или иных видов дефектов, техническому оснащению. Методы контроля сварных соединений подразделяются на разрушающие и неразрушающие. Последние, в силу понятных причин, являются наиболее широко используемыми. Применяются следующие основные методы неразрушающего контроля сварных соединений: - внешний осмотр; - радиационная дефектоскопия; - магнитный контроль; - ультразвуковая дефектоскопия; - капиллярная дефектоскопия; - контроль сварных швов на проницаемость; - прочие методы (проверка с использованием вихревых токов). Контроль швов на непроницаемость с помощью керосина. Несмотря на свою простоту, контроль качества сварных соединений с помощью керосина достаточно эффективен и к тому же не требует сколько - нибудь значительных материальных затрат. Недаром им продолжают широко пользоваться и в наше время, богатое на различные высокофункциональные устройства и приборы. Керосин способен проникать сквозь мельчайшие трещины в сварных швах, благодаря чему позволяет обнаруживать мельчайшие дефекты. По своей эффективности способ контроля керосином эквивалентен гидравлическому испытанию с давлением 3 - 4 кгс/мм2. Он основан на том же явлении капиллярности, что и контроль пенетрантами. К слову сказать, в некоторые пенетранты фирменного изготовления керосин входит в качестве составляющего компонента. Проверка керосином сводится к ряду последовательных операций: - очистка шва с двух сторон от шлака, грязи и ржавчины; - покрытие одной из сторон (той, за которой удобнее наблюдать) водной суспензией каолина или мела (350 - 450 г на 1 л воды), после нанесения суспензии необходимо подождать, пока она высохнет, для ускорения процесса покрытие можно просушить горячим воздухом; - обильное смачивание обратной стороны керосином два раза в течение 15 - 30 минут, в зависимости от толщины металла, это можно делать струей из краскопульта или паяльной лампы, а также с помощью кисти или кусочка ветоши; - наблюдение за стороной, на которую нанесена меловая или каолиновая суспензия, и маркирование проявляющихся дефектов. Негерметичность швов обнаруживает себя появлением темных полос или точек на меловом или каолиновом покрытии, которые с течением времени расплываются в более обширные пятна. Именно поэтому наблюдать за обратной стороной нужно сразу после нанесения керосина, чтобы зафиксировать первые проявления керосина, точно указывающие на место и форму дефекта. Проявляющиеся точки свидетельствуют о порах и свищах, полоски о сквозных трещинах.  Рисунок 4 - Цистерна подготовленная для проверки на герметичность с использованием керосина  Рисунок 5 - Керосин и мел для проверки качества сварных соединений Продолжительность испытания при комнатной температуре должна составлять несколько часов. Скорость проникновения керосина в дефекты зависит от его вязкости, которая уменьшается с повышением температуры. Контроль сварных швов с помощью керосина предназначен в основном для стыковых соединений, в отношении нахлесточных он менее эффективен. Повысить его действенность в этом случае можно, просверлив отверстие и закачав или залив керосин между швами. Применяя этот прием нужно иметь в виду, что керосин, попавший в стык деталей, может впоследствии вызвать коррозию, поэтому его необходимо удалить после испытания подогревом детали горелкой или паяльной лампой. 2.2 Дефекты сварных швов, возникающие при сварке и способы их устранения Дефектами сварных швов называются различные отклонения от требований чертежа и технических условий, ухудшающие качество сварного соединения: его механические свойства, сплошность, герметичность. В зависимости от причин возникновения, размеров, форм и места размещения на шве различают разные виды дефектов. Чтобы понять какие способы устранения дефектов сварных соединений будут наилучшими, вначале нужно определить их вид и почему они возникли. Согласно классификации по ГОСТу 30242 - 97 выделяют следующие группы дефектов: - трещины в сварочных швах, которые могут быть поперечными, продольными, радиальными и другими; - нарушение формы шва за счет образования натеков, подрезов, прожогов, выпуклостей, смещений и других изъянов; - наличие в месте сварки пор, полостей, свищей, кратеров. Они могут скопляться на одном участке или же распределяться по всему шву равномерно; - непроваренные участки и несплавленные кромки; - наличие твердых (оксидных, металлических, шлаковых) вкраплений и включений в сварном шве. По месту расположения дефекты разделяются на внутренние, наружные и сквозные. Конкретное цифровое обозначение классификатором установлено на все образующиеся дефекты сварных соединений и способы их устранения выбираются в соответствии проставленных в местах их присутствия номеров. Если в ходе контрольных испытаний обнаружен недопустимый для безопасной эксплуатации конструкций брак, то неизбежным процессом является устранение дефектов сварных соединений. Для ликвидации выявленных недостатков используются следующие методы устранения дефектов сварных швов: - непровары, сторонние включения, небольшие внутренние трещины подлежат механической вырубке или полной зачистке, после чего проводится повторное сваривание; - ликвидация крупных и глубоких трещин осуществляется посредством заварки после предварительной их механической зачистки или сверления; - заварка тонкими слоями или наплавка используется для устранения подрезов и неполных швов; - наплывы уничтожаются механическим путем с применением абразивного инструмента; - термической обработкой устраняется перегрев металла. Это основные способы исправления дефектов сварных соединений, которые используются для ликвидации брака. После исправления конструкции повторно проходят контрольные испытания и только при полном отсутствии изъянов разрешается их дальнейшая эксплуатация. 3 ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА СВАРЩИКА 3.1 Оснащение рабочего места Организация рабочего места сварщика – необходимая процедура, обеспечивающая самые благоприятные условия для ведения сварных работ. Следить за состоянием участка может как один сварщик, так и вся бригада. Первоочередным требованием к организации рабочего места сварщика является его полная оснащенность необходимой техникой и инструментом. При подготовке рабочего места сварщика в целях повышения безопасности ведения работ необходимо исключать нахождение любых посторонних вещей. Для любых видов оборудования при организации рабочего места сварщика применяются единые основные требования пожарной безопасности, главная цель которых – обеспечить специалиста безопасными и комфортными условиями ведения сварочных работ для ограждения рабочего места сварщика следует использовать экраны из несгораемых материалов, верхняя часть при этом должна быть открытой, проведение сварных работ в среде защитных газов допускается только при условии, что нижний край обшивки кабины не доходит до пола на 30 см, а высота светозащитного экрана – более 2 м, для светозащитного экрана и обшивки кабины должны применяться несгораемые материалы, для надежного размещения сборочной единицы, мест хранения деталей, оборудования, приспособлений площадь сварной кабины должна составлять не менее 4,5 м, для обозначения агрегата плазменной резки необходимо использовать сплошное ограждение высотой не менее 2,2 м, изготовленное из несгораемых материалов, нежелательна установка в одной кабине двух и более сварочных столов, но при особой необходимости во избежание пожара их следует разделять друг от друга светозащитным экраном. Сварщику запрещено производить сварные работы без защитной сварочной маски на лице, одежды на теле и перчаток на руках. Только так он обезопасит себя от ожогов тела, которые могут быть вызваны искрой сварочного аппарата. Только при соблюдении данных требований к вентиляционной системе рабочего пространства и сварочному посту специалист сможет приступить к выполнению своей работы. Безусловно, на производстве случаются различные ситуации, но перечисленные меры предосторожности при выполнении сварочных соединений металлоконструкций могут значительно снизить риск возникновения пожара от сварочной искры и случаи получения травм. В целом, только при наличии грамотной организации рабочего места сварщика и неукоснительного соблюдения правил и норм техники безопасности можно добиться качественного сварного соединения деталей конструкции. Помимо этого, должны учитываться условия окружающей среды, место проведения сварочных работ и некоторые другие моменты. Электрооборудование для рабочего места сварщика. Сварочный трансформатор, как и другие агрегаты для сварных процессов, являются довольно шумными, что негативно отражается на нервной системе человека. Раздраженное состояние является причиной снижения производительности и, соответственно, ухудшения качественных характеристик сварного соединения. По этой причине шумное оборудование следует устанавливать на максимально возможном расстоянии от места проведения работ. Размещение преобразователя или трансформатора лучше выполнить на расстоянии 5–7 метров от рабочего места сварщика. Это не только снизит рабочий шум агрегата, но и исключит препятствия во время регулировки сварочного оборудования. При установке источника сварочного тока посреди цеха в целях безопасности его необходимо оградить щитами. При использовании установок многопостового типа для них сооружают постоянное сеточное ограждение или же размещают их в отдельной комнате. Установку сварочного агрегата в помещении необходимо производить на расстоянии от стены не менее 500 мм. При проведении работ на открытом воздухе в целях защиты оборудования от осадков следует предусматривать навес. Сварочные кабели необходимо укладывать по-над стенкой, чтобы об них не могли споткнуться. Газовое оборудование для рабочего места сварщика. Обустройство рабочего места газосварщика выполняется по схожему принципу. При этом цвет стенок щитков ограждения может быть любым, так как пламя при горении газа не излучает ультрафиолет. Самое главное, чтобы была хорошая видимость деталей на рабочем месте. Имеется весомое отличие в порядке размещения газовых баллонов. Хотя их и транспортируют на тележке, на которую устанавливают сразу ацетиленовый и кислородный баллоны, но перед выполнением сварочных работ они должны находиться на расстоянии не менее 5 м друг от друга. То же касается и оборудования с пропаном. Важно при этом, чтобы выдерживалась пятиметровая дистанция между свариваемым участком и баллонами. В итоге при их расстановке должен образоваться треугольник, в одной вершине которого располагается свариваемый элемент, а в двух других – размещаются газовые баллоны. На пути к баллонам или ацетиленовому генератору не должно ничего находиться, чтобы при возникновении обратного удара пламени был обеспечен быстрый доступ к оборудованию. Таким способом можно обезопасить себя от серьезных травм и взрывов при проведении газосварочных работ. Шланги следует располагать сбоку, чтобы по ним не ездили и не наступали на них. В противном случае пламя будет затухать, что приведет к преждевременному выходу из строя резиновых коммуникаций. Сварочный держатель. Является основным инструментом сварщика. Его продуманность и удобство отразятся на производительности и качестве. Держатели бывают двух видов: с зажимом электрода по принципу «прищепка» или со стягиванием методом закручивания рукоятки. Но при любом типе смена электрода должна происходить за четыре секунды. Для исключения поражения током рабочее место сварщика должно обладать надежной изоляцией. Вес держателя и кабеля постоянно воздействуют на руку сварщика. Поэтому необходимо минимизировать массу таких элементов, чтобы не ограничивать специалиста в движении и не переутомлять его. При ведении работы с большой силой тока (свыше 500 А) для предотвращения поражения руки сварщика высокой температурой дуги необходимо использовать держатель с защитной накладкой. Когда применяется сварочный ток свыше 600 А, следует исключить проведение кабеля к электродержателю через рукоятку, находящуюся в руке рабочего. Стороны, фиксирующие электрод, подвержены налипанию брызг расплавленного металла, это создает определенные проблемы при смене расходников. Такое торможение процесса приводит к преждевременному появлению усталости сварщика. Чтобы исключить такой негативный эффект, необходимо поверхность держателя, на которую попадают металлические брызги, смазывать автолом и зачищать в конце рабочей смены надфилем. Стол для рабочего места сварщика. Наиболее удобно для сварщика, когда обрабатываемое изделие практично размещается на столе. Такое расположение способствует повышению скорости накладки швов и обеспечивает удобство проведения сварных соединений в труднодоступных местах. Стол для рабочего места сварщика изготавливают по индивидуальным размерам, учитывая при этом габариты будущих деталей. Для подстройки под разный рост рабочих ножки стола должны регулироваться. На столе должны быть предусмотрены приспособления для размещения нестандартных конструкций с выступами в специальные отверстия, розжига электрода на черновой поверхности, расположения рабочего инструмента (щетки по металлу, шлакоотделителя, фонарика, напильника, молотка), быстрой замены электрода и свободного доступа к расходным материалам, безопасного размещения держателя при перестановке детали. Вытяжка для рабочего места сварщика. Самым важным условием оснащения рабочего места электрогазосварщика является наличие вытяжки. Такое устройство предназначено для удаления тяжелых вредных газов при плавлении металла и электродного покрытия. Неправильно устанавливать ее в форме большого зонта над столом, так как часть вредной газовой смеси может попасть в легкие сварщика. Намного целесообразнее применить гибкую систему бокового отсоса воздуха, которая сразу же втянет в себя вредные газы, не позволив им приблизиться к органам дыхания рабочего. Использование такой линии позволит переносить вытяжку в любое необходимое место сварочной кабины. И нельзя забывать про шумность двигателя, поэтому чтобы вытяжка не мешала сварщику, силовой механизм прокачки воздуха следует размещать за пределами рабочей зоны. При создании комфортных условий для сварщика повышается качество шва и ускоряется процесс изготовления готовой продукции. Исключение в технологическом процессе факторов пассивного вреда и защищенность от травм сотрудников позволят сохранить постоянный коллектив и слаженное взаимодействие работников. В заключение необходимо дать пару советов по поводу сварочной одежды, маски, проводов. Защитная маска и спецодежда. Сварочные работы невозможно проводить без защитной одежды и обуви. Ни один сварочный пост, даже полностью укомплектованный, не сможет вам чем-нибудь помочь, если не используются средства защиты. Сварщик должен быть обеспечен специальной рабочей формой (брюками и курткой), перчатками и обувью. Такую одежду шьют из прочного негорючего материала, стойкого к загрязнениям. Обувь не должна быть токопроводящей. Помимо всего, одежда должна защищать специалиста от расплавленных металлических частиц. Функция маски заключается в защите кожи, волос и глаз. Выполнять сварочные работы без нее строго запрещено. Для защиты органов зрения от излучений она должна оснащаться светофильтром. Максимальный вес маски – 0,5 кг, в противном случае сварщик быстро устанет от постоянного ношения ее на голове. Рекомендуется выбирать маски типа «хамелеон» из среднего ценового сегмента или выше. Такой вид хорошо справится с задачей при постоянном выполнении сварочных работ. Сварочный кабель. Не менее важным моментом является правильный подбор сварочного провода, неверный выбор которого иногда может привести к короткому замыканию или возгоранию. Чем более качественными характеристиками обладает изоляция кабеля, тем он прочнее и надежнее. Необходимо обращать внимание на сечение провода и качество его изготовления. Если выбран слишком маленький профиль, то кабель не выдержит нагрузок и расплавится, что приведет к плохим последствиям. Но и с избыточным сечением не стоит выбирать, так как по цене они обойдутся намного дороже, сложнее будет их использовать, хранить и транспортировать. При организации рабочего места сварщика необходимо предусмотреть обособленное место для размещения сварочных кабелей. Нельзя допускать их перепутывания и излишней запыленности. Помимо всего, они должны размещаться поближе к сварочному участку, но в то же время как можно дальше от взрывоопасных материалов и веществ. Организация рабочего места сварщика является длительным и сложным процессом. Следует учитывать любую мелочь от выбора сварочной маски до правильной установки вытяжки. Очень важно, чтобы сварщик не испытывал дискомфорта при ведении сварочных работ. Укомплектованность рабочего поста должна быть такой, чтобы обеспечивались максимально комфортные условия и безопасность при выполнении сварных работ. |