Сварка трубы неповоротным способом ø89mm. Рагузин. 1. техническая часть 1 Общие сведения о свариваемой конструкции
 Скачать 1.61 Mb.
|
 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  ) Сварочная роба.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.  б) Визуально разделяю трубу на две части и провариваю половину трубы, Сварку веду вертикальным способом 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. 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  , (1) 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.  Для исключения поражений электрическим током корпус трансформатора необходимо надежно заземлить (болт заземления находится на корпусе трансформатора и обозначен символом).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
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||