Принадлежность и инструмент сварщика

Подготовка труб под сварку

 

Подготовка труб под сварку включает: резку труб и обработку кромок под сварку согласно чертежам, очистку поверхности свариваемых кромок, центровку стыка. Разделку концов труб и деталей трубопроводов из углеродистой стали с условным проходом до 100 кгс/см² и сборку стыков с зазорами под сварку следует производить в соответствии с требованиями.

Угол скоса кромок труб проверяют шаблоном в нескольких точках по окружности. Допускаемое отклонение от заданного угла не должно превышать значений. Торцы труб должны быть перпендикулярны к ее продольной оси. Проверяют перпендикулярность угольником и линейкой. Отклонения замеряют по двум взаимно перпендикулярным диаметрам. Отклонение от перпендикулярности для труб с условным проходом до 250 мм допускается не более 1 мм, а с условным проходом более 250 мм - 2 мм. Нельзя сваривать трубы, кромки которых покрыты ржавчиной, маслом, краской или грязью, так как ухудшается устойчивость горения дуги, появляется пористость и понижается прочность сварного соединения. Очищают кромки и концы труб от ржавчины, окислов и других загрязнений с наружной и внутренней сторон на ширину 15-20 мм от сварного стыка; при этом пользуются стальными щетками, шарошками, шлифовальными машинками и приспособлениями. Особое внимание уделяется центровке стыка труб. При сборке необходимо обеспечить требуемую точность совпадения кромок свариваемых элементов и их фиксацию при прихватке. Прихватка представляет собой короткий сварной шов, который накладывается при сборке сварных конструкций. К качеству прихватки предъявляют те же требования, что и к основному шву. При сборке ответственных трубопроводов прихватку должен выполнять тот же сварщик, который будет заваривать весь стык.

 

Выбор силы тока

 

Под режимом сварки понимаю совокупность показателей, определяющих характер протекания процесса сварки. Эти показатели влияют на количество тепла, вводимого в изделие при сварке. К основным показателям режима сварки относятся: диаметр электрода или сварочной проволоки, сила сварочного тока, напряжение на дуге и скорость сварки. Дополнительные показатели режима сварки: род и полярность тока, тип и марка покрытия электрода, угол наклона электрода, температура предварительного нагрева металла.

Выбор режима ручной дуговой сварки часто сводится к определению диаметра электрода и силы сварочного тока. Скорость сварки и напряжение на дуге устанавливаются самим сварщиком в зависимости от вида сварочного соединения, марки стали, марки электрода, положения шва в пространстве и т. д.

Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла, типа сварного соединения, типа шва и др. При сварке встык листов толщиной до 4мм в нижнем положении диаметр электрода берется равным толщине свариваемой стали. При сварке стали большей толщины применяют электроды диаметром 4-6 мм при условии обеспечения полной возможности провара металла соединяемых деталей и правильного формирования шва. Применение электродов диаметром более 6мм ограничивается вследствие большой массы электрода и электродо-держателя. Кроме того, прочность сварных соединений, выполненных электродами больших диаметров, снижается за счет возможного непровара в корне шва и большой столбчатой макроструктуры металла шва.

В многослойных стыковых и угловых швах первый слой или проход выполняется электродом диаметром 2-4 мм; последующие слои и проходы выполняются электродом большего диаметра в зависимости от толщины маталла и формы скоса кромок.

В многослойных швах сварка первого слоя электродом малого диаметра рекомендуется для лучшего провара корня соединения. Это относится как к стыковым, так и к угловым швам.

Сварка в ретикально положении выполняется обычно электродами диаметром не более 4 мм, реже 5 мм; электроды диаметром 6 мм могут применяться сварщиками только высокой квалификации.

Потолочные швы, как правило, выполняются электродами не более 4 мм. Силу сварочного тока выбирают в зависимости от диаметра электрода. Для выбора силы тока можно пользоваться простой зависимостью:

=Kd,

 

где K= 35 ÷ 60 A/мм и d-диаметр электрода, мм. Относительно малый сварочный ток ведет к неустойчивому горению дуги, непровару и малой призводительности. Чрезмерно большой ток ведет к сильному нагреву электрода при сварке, увеличению скорости плавления электрода и непровару, повышенному разбрызгиванию электродного материала и ухудшению формирования шва. На величину коэффициента K влияет состав электродного покрытия: для газообразующих покрытий K берется меньше, чем для шлакообразующих покрытий; например, для электродов с железным порошком в покрытии (АНО-1, ОЗС-3) сварочный ток на 30-40 % больше, чем для электродов с обычным покрытием. При сварке вертикальных и горизонтальных швов ток должен быть уменьшен против принятого для сварки в нижнем положении примерно на 10-15 %, а для потолочных на 10-15 %, с тем чтобы жидкий металл не вытекал из свочной ванны. Влияние показателей режима сварки на размеры и форму шва. Сварной шов характеризуется шириной шва e, глубиной провара s-c, высотой выпуклости (усиления) q, а также коэффициентом формы провара ψ=e/h и коэффициентом выпуклости шва e/q. Угловой шов измеряется катетом K.

Числовыми коэффициентами формы и выпуклости шва задаются при проектировании сварных изделий. Например, коэффициент формы провара при ручной дуговой сварке может быть принят от 1 до 20. Уменьшение диаметра электрода при постоянном сварочном токе повышает плотность тока в электроде и глубину провара. С уменьшением диаметра электрода ширина шва уменьшается за счет уменьшения катодного и анодного пятен. С изменением силы тока меняется глубина провара. Под влиянием давления дуги, которое увиличивается с возрастанием тока, расплавленный металл вытесняется из-под основания дуги, что может привести к сковзному проплавлению. Повышение напряжения дуги за счет увеличения её длины приводит к снижению сварочного тока и глубины провара. Ширина шва при этом повышается независимо от полярности сварки. С увеличением скорости ручной сварки глубина провара и ширина шва понижаются.

 

Неметаллические включения представляют собой загрязнение металла. Это чаще всего шлаки, не успевшие всплыть на поверхность металла в процессе кристаллизации. Неметаллические включения уменьшают рабочее сечение шва и приводят к понижению прочности сварного соединения.

 <http://osvarke.info/uploads/posts/2012-02/1328969842_135.jpg>

Рис. 12 Дефекты сварных соединений (стрелками указан дефект)

 

После заварки дефектного места необходимо снова отбить шлак и проверить если дефекты, если нет то сварка отлично.

При выполнении кольцевого шва и устранении дефектов необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности.

 

Подготовка к выполнению письменной экзаменационной работы по теме: проводилась мной в течении всего срока обучения с детального изучения устройства и принципов работы механизмов, а также процессов его технического обслуживания и ремонта.

В процессе изучения данной работы мной технически и практически изучались принципы выполнения сварки кольцевого шва, козырьком, различные приемы и методы ремонта, используемое оборудование, специализированный инструмент, приборы. Выпуск сварных конструкций и уровень механизации сварочных работ растут из года в год. Получаемая за счет применения сварки ежегодная экономия исчисляется многими сотнями миллионов рублей. Достигнутые успехи в области автоматизации и механизации сварочных процессов позволили коренным образом изменить технологию изготовления таких важных объектов, как домашние печи, мосты, трубопроводы суда, химическое оборудование, гидротурбины. Применение сварки способствует совершенствованию машиностроения и развитию новых отраслей техники - ракетостроения, атомной энергетики, радиоэлектроники, позволяет уменьшить затраты на единицу продукции, сократить длительность производственного цикла, улучшить качество изделий Использование данных знаний и приемов труда позволило мне видеть и отразить в работе наиболее безопасные, экономически эффективные приемы ремонта приборов. Также мною было изучено теоретически и практически изготовление балок, получил общее представление о металлургических и физических процессах в сварочной ванне и свариваемости металлов. Познакомился с особенностями расчетов сварных соединений на прочность, с различными видами сварки, применяемых при изготовлении кольцевого шва, козырьком.

Список литературы

1 Овчинников В.В. Технология электросварочных и газосварочных работ: учебник для начального профессионального образования / В.В. Овчинников. - М.: Академия, 2010

Принадлежность и инструмент сварщика

 

Для зажатия электрода и подвода к нему сварочного тока служит электродо-держатель. Более совершенными являются электродо-держатели с пружинами.

 

 

Рис. 5 Типы электродо-держателей: а-с продольной пружиной, б-с поперечной пружиной.

 

Применяются так же винтовые, пластинчатые, вилочные и другие типы электродо-держателей.

Согласно ГОСТ 14651-78Е электродо-держатели выпускаются трёх типов в зависимости от силы сварочного тога: 1типа-для тока 125 А; 2 типа-125-315 А; 3 типа-315-500 А.

Электродо-держатель должен выдерживать без ремонта 8000 зажимов электродов. Время смены электрода не должно превышать 4с.

Щитки и маски изготавливаются согласно ГОСТ. Материалом служит чёрная фибра или пластмасса с матовой поверхностью. Масса щитка не должна превышать 0,48 кг. Маски - 0,50 кг.

Защитные стёкла (светофильтры) предназначены для защиты глаз и кожи лица от лучей дуги, брызг металла и шлака. Основные выди светофильтов.

 

Светофильтры

Основные виды светофильтров	Обозначение	Классификационный номер	Марка Стекла
1.Светофильтры для сварщиков при токе: от 30 до 70 А >> 75 >> 200 А >> 200 >> 400 А свыше 400 А 2.Светофильтры для вспомогательных работ	Э-1 Э-2 Э-3 Э-4 В-1 В-2 В-3	9 10 11 12 2,4 3 4	ТС-3 ТС-3 ТС-3 ТС-3 ТС-1 ТС-1 ТС-2

 

Размер светофильтра 52 × 102 мм. Светофильтр вставляется в рамку щитка или маски. Светофильтр защищают от брызг снаружи обычным оконным стеклом. Прозрачное стекло сменяется по мере загрязнения.

Сварочный провод служит для подвода тока от источника питания к элктродо-держателю и изделию. Электродо-держатели присоединяются к гибкому с медными жилами проводу ПРГД или ПРГДО (ГОСТ 6731-77*Е). При отсутствии значительных механических воздействий можно использовать провод АПРГДО с алюминиевыми жилами. Медный провод ПРГД может противостоять воздействию ударных нагрузок, а так же трению о металлические конструкции, абразивные материалы. Медный провод ПРГДО и алюминиевый АПРГДО не могут подвергаться значительному механическому воздействию. Длина гибкого провода, к которому присоединяется электродо-держатель, обычно равна 2-3 м, остальная чать его может быть заменена проводами марок КРПТ, КРПТН, КРПГ, КРПС, КРПСН с медными жилами и АКРПТ, АКРПТН с алюминиевыми жилами (ГОСТ 13497-77Е). Кабель марки КПРС имеет повышенную гибкость и может в процессе работы подвергаться значительным ударным нагрузкам. Соединение проводов разных марок выполняется муфтами, пайкой или медными кабельными наконечниками и болтами. Провод, соединяющий свариваемое изделие с источником питания, может быть менее гибким и более дешёвым. В этом случае применяют провод марки ПРГ (ГОСТ 20520-80). Для присоединения к свариваемогу изделию провод часто снабжают быстродействующим зажимом, изготовленным из электропроводного металла(меди, бронзы). Зажимы могут быть пружинного или винтового типа Рис.

 

Рис. 6 Зажимы для присоединения сварочного провода к свариваемому изделию: а-пружинный, б-винтовой.

 

Проводом от источника питания до изделия может служить алюминиевая или стальная шина, уложенная в деревянном кожухе.

Сечение медных проводов выбираются по установленным нормативам для электротехнических установок 5-2 А/мм² при токах 100-300 А.

Одежда сварщика. Куртка и брюки-шьются из брезента, иногда из сукна или асбестовой ткани. Брюки надеваются поверх обуви для предохранения ног от ожогов горячими огарками, образующимися при смене электродов, и брызгами металла. Одежда из прорезиненного материала не применяется, так как легко прожигается нагретыми частицами металла. Все сварщики должны пользоваться брезентовыми рукавицами. При выполнении сварочных работ внутри замкнутых сосудов(котлов, ёмкостей, резервуаров и др) сварщиков обеспечивают резиновыми ковриками, галошами, особыми наколенниками, подлокотниками и деревянными подставками.

Перечень средств защиты и правила их использования определяются нормами выдачи на основании законодательства о труде.Администрация предприятия обязана следить за тем, чтобы рабочие обязательно пользовались средствами защиты, которые являются собственностью предприятия.Средства не разрешается выносить за пределы предприятия. Для их хранения администрация оборудует специальные помещения.

Инструмент электросварщика. При выполнении дуговой сварки необходим следующий инструмен: стальная щетка для зачистки кромок перед сваркой и для удаления с поверхности швов остатков шлака; молоток-шлакоотделитель для удаления шлаковой корки, особенно с угловых швов или швов, расположенных в узкой, глубокой разделке между кромками: Рис.

 

Рис. 7 Инструмент для зачистки шва и свариваемых кромок: а-молоток-шлакоотделитель, б-щетка.

 

Зубило; набор шаблонов для проверки размеров швов; стальное клеймо для клеймения швов, выполненных сварщиком; метр, отвес, стальная линейка; угольник; чертилка, а так же ящик для хранения и переноски инструмента.

 

Подготовка труб под сварку

 

Подготовка труб под сварку включает: резку труб и обработку кромок под сварку согласно чертежам, очистку поверхности свариваемых кромок, центровку стыка. Разделку концов труб и деталей трубопроводов из углеродистой стали с условным проходом до 100 кгс/см² и сборку стыков с зазорами под сварку следует производить в соответствии с требованиями.

Угол скоса кромок труб проверяют шаблоном в нескольких точках по окружности. Допускаемое отклонение от заданного угла не должно превышать значений. Торцы труб должны быть перпендикулярны к ее продольной оси. Проверяют перпендикулярность угольником и линейкой. Отклонения замеряют по двум взаимно перпендикулярным диаметрам. Отклонение от перпендикулярности для труб с условным проходом до 250 мм допускается не более 1 мм, а с условным проходом более 250 мм - 2 мм. Нельзя сваривать трубы, кромки которых покрыты ржавчиной, маслом, краской или грязью, так как ухудшается устойчивость горения дуги, появляется пористость и понижается прочность сварного соединения. Очищают кромки и концы труб от ржавчины, окислов и других загрязнений с наружной и внутренней сторон на ширину 15-20 мм от сварного стыка; при этом пользуются стальными щетками, шарошками, шлифовальными машинками и приспособлениями. Особое внимание уделяется центровке стыка труб. При сборке необходимо обеспечить требуемую точность совпадения кромок свариваемых элементов и их фиксацию при прихватке. Прихватка представляет собой короткий сварной шов, который накладывается при сборке сварных конструкций. К качеству прихватки предъявляют те же требования, что и к основному шву. При сборке ответственных трубопроводов прихватку должен выполнять тот же сварщик, который будет заваривать весь стык.

 

Выбор силы тока

 

Под режимом сварки понимаю совокупность показателей, определяющих характер протекания процесса сварки. Эти показатели влияют на количество тепла, вводимого в изделие при сварке. К основным показателям режима сварки относятся: диаметр электрода или сварочной проволоки, сила сварочного тока, напряжение на дуге и скорость сварки. Дополнительные показатели режима сварки: род и полярность тока, тип и марка покрытия электрода, угол наклона электрода, температура предварительного нагрева металла.

Выбор режима ручной дуговой сварки часто сводится к определению диаметра электрода и силы сварочного тока. Скорость сварки и напряжение на дуге устанавливаются самим сварщиком в зависимости от вида сварочного соединения, марки стали, марки электрода, положения шва в пространстве и т. д.

Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла, типа сварного соединения, типа шва и др. При сварке встык листов толщиной до 4мм в нижнем положении диаметр электрода берется равным толщине свариваемой стали. При сварке стали большей толщины применяют электроды диаметром 4-6 мм при условии обеспечения полной возможности провара металла соединяемых деталей и правильного формирования шва. Применение электродов диаметром более 6мм ограничивается вследствие большой массы электрода и электродо-держателя. Кроме того, прочность сварных соединений, выполненных электродами больших диаметров, снижается за счет возможного непровара в корне шва и большой столбчатой макроструктуры металла шва.

В многослойных стыковых и угловых швах первый слой или проход выполняется электродом диаметром 2-4 мм; последующие слои и проходы выполняются электродом большего диаметра в зависимости от толщины маталла и формы скоса кромок.

В многослойных швах сварка первого слоя электродом малого диаметра рекомендуется для лучшего провара корня соединения. Это относится как к стыковым, так и к угловым швам.

Сварка в ретикально положении выполняется обычно электродами диаметром не более 4 мм, реже 5 мм; электроды диаметром 6 мм могут применяться сварщиками только высокой квалификации.

Потолочные швы, как правило, выполняются электродами не более 4 мм. Силу сварочного тока выбирают в зависимости от диаметра электрода. Для выбора силы тока можно пользоваться простой зависимостью:

=Kd,

 

где K= 35 ÷ 60 A/мм и d-диаметр электрода, мм. Относительно малый сварочный ток ведет к неустойчивому горению дуги, непровару и малой призводительности. Чрезмерно большой ток ведет к сильному нагреву электрода при сварке, увеличению скорости плавления электрода и непровару, повышенному разбрызгиванию электродного материала и ухудшению формирования шва. На величину коэффициента K влияет состав электродного покрытия: для газообразующих покрытий K берется меньше, чем для шлакообразующих покрытий; например, для электродов с железным порошком в покрытии (АНО-1, ОЗС-3) сварочный ток на 30-40 % больше, чем для электродов с обычным покрытием. При сварке вертикальных и горизонтальных швов ток должен быть уменьшен против принятого для сварки в нижнем положении примерно на 10-15 %, а для потолочных на 10-15 %, с тем чтобы жидкий металл не вытекал из свочной ванны. Влияние показателей режима сварки на размеры и форму шва. Сварной шов характеризуется шириной шва e, глубиной провара s-c, высотой выпуклости (усиления) q, а также коэффициентом формы провара ψ=e/h и коэффициентом выпуклости шва e/q. Угловой шов измеряется катетом K.

Числовыми коэффициентами формы и выпуклости шва задаются при проектировании сварных изделий. Например, коэффициент формы провара при ручной дуговой сварке может быть принят от 1 до 20. Уменьшение диаметра электрода при постоянном сварочном токе повышает плотность тока в электроде и глубину провара. С уменьшением диаметра электрода ширина шва уменьшается за счет уменьшения катодного и анодного пятен. С изменением силы тока меняется глубина провара. Под влиянием давления дуги, которое увиличивается с возрастанием тока, расплавленный металл вытесняется из-под основания дуги, что может привести к сковзному проплавлению. Повышение напряжения дуги за счет увеличения её длины приводит к снижению сварочного тока и глубины провара. Ширина шва при этом повышается независимо от полярности сварки. С увеличением скорости ручной сварки глубина провара и ширина шва понижаются.