Разработка технологического процесса ручной дуговой сварки - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Разработка технологического процесса ручной дуговой сварки

Карта технологического процесса сварки

Сварка – сложный процесс, выполнение которого должно производится в строгой последовательностью определенных действий, которые связаны с подготовкой металла, выполнением сварного соединения и последующим контролем. Сварной шов, если не уделить ему должного внимания, является уязвимым местом в любой сварной конструкции. Причиной этому может послужить недостатки в разработке технологии сварки или вообще ее отсутствие, недостаточный контроль, неудачный выбор сварочного оборудования и материалов. Как результат — большое количество брака и убытки понесенные организацией для его устранения. Предотвратить убытки можно корректно разработав инструкцию на выполнение сварочных работ и проконтролировав ее исполнение.

Так что же такое технологическая карта на сварку? Карта технологического процесса сварки или как ее еще называют технологическая карта сварки — это документ, который является результатом разработки технологии сварки конкретного соединения, в котором прописаны самые важные технологические параметры создания сварного соединения, по сути это инструкция по сварке соединений. Технологическая карта сварки была утверждена и введена в активное действие первого января 1984 года, более 30 лет назад. При разработке технологии сварки металлоконструкций каждое сварное соединение должно быть изготовлено в соответствии с разработанной для нее технологической картой сварки.

Технологическая карта по сварке должна содержать следующие данные:

1. Сведения о основном металле.

2. Сведения о качестве и подготовке соединения под сварку: данные о разделке (величина зазора, величина притупления, угол наклона разделки и т.д.), о количестве и расположении прихваток, данные о предварительной очистке кромок, размеры шва.

3. Данные о фиксации свариваемого изделия и о возможном подогреве. А также последовательность выполнения проходов в сварном шве.

4. Сведения об используемом сварочном оборудовании и сварочных материалах. Подбор сварочных материалов и оборудования основывается на различных сведениях, полученных из литературы, в том числе профессиональной сварочной (журналы, статьи), на собственном опыте, а также на отзывах организаций.

5. Сведения о режиме сварки в зависимости от способа сварки могут включать: сварочный ток, напряжение дуги, скорость сварки, полярность при сварке, расход защитного газа, скорость подачи проволоки и др. Нарушение рекомендованных режимов сварки может привести к охрупчиванию металла шва и околошовной зоны.

6. Сведения о форме сварного соединения, способах и объемах контроля качества сварного соединения.

Разработка карты технологического процесса сварки начинается с анализа свариваемого материала и подбора способа сварки. После этого производится анализ условий, при которых будет работать сварная конструкция и определяется, какими нормативными документами нормируется изготовление и работа этой конструкции. Далее по данным нормативной литературы и по расчетным данным определяется режим сварки, рассчитывается необходимое количество проходов, геометрия сварного соединения и другие параметры.

Каждая технологическая карта по сварке получает свой идентификационный номер, который в дальнейшем используется для указания в технической документации и спецификациях проекта. Визирует карту технологического процесса сварки сам разработчик, он же ставит свою подпись внизу формуляра.

При строительстве объекта на производстве должен находиться комплект технологических карт всех используемых типов сварных соединений. Полный комплект карт технологического процесса сварки хранится в отделе главного сварщика. Сварщик при выходе на смену получает технологические карты для сварных соединений, которые он выполняет в процессе работы. Осмотр и контроль подготовленных кромок и готового сварного соединения выполняется службой технического контроля в соответствии с разделом контроля качества и испытаний сварных соединений. Таким образом, не происходит никакой путаницы между службами, так как всё необходимое указано в технологической карте сварного соединения.

На каждом предприятии, при организации сварочного производства обязательно составляются карты технологического процесса сварки, иначе сложно выдержать параметры, предъявляемые к качеству выполняемой работы. Некоторые предприятия не могут позволить себе содержание дорогостоящего инженерного состава сварочного производства. Инженерный центр «Mavego» минимизирует Ваши затраты на содержание инженерно-технических работников и на основании договора и технического задания, в кратчайшие сроки разработает комплект технологических карт сварки, а также подберет оборудование и материалы.

Для получения качественного результата проделанной работы при производстве сварочных работ, сварщик должен руководствоваться документом, в котором корректно описаны все этапы выполнения сварки на объекте строительства. Несоблюдение рекомендаций приведенных в технологической карте может привести к разрушению сварного соединения при эксплуатации, что может повлечь за собой необратимые последствия.

Технологическая карта сварочных работ: что это и из чего она состоит?

Поскольку сварка представляет собой сложный процесс, выполнение производится в соответствии со строгой последовательностью действий. Чтобы сварной шов не стал уязвимым местом, необходимо уделить достаточное внимание технологии сварки.

С этой целью разрабатывается карта технологического процесса сварки – документ, указывающий самые важные параметры сварного соединения и технологию выполнения сварочного процесса.

Что такое технологическая карта?

Технологическая карта – это утвержденный документ, описывающий последовательность проведения сварочных работ. Она является, по сути, инструкцией по технике выполнения сварки.

Карта необходима при прокладке газопроводов и трубопроводов, при выполнении монтажных работ, сборке некоторых деталей транспортных средств и т.д. В ней также содержатся указания касательно методов для проведения контроля выполненных работ.

В зависимости от решаемой задачи, технологическая карта может быть типовой или стандартной. В любом случае она должна выполнятся в соответствии с существующими ГОСТами.

Пример применения данной карты

В качестве примера техпроцесса выполнения сварки можно рассмотреть карту сварки решетчатых конструкций. К таким конструкциям относятся фермы. Для их изготовления используют металл толщиной до 10 мм.

Сварочные швы должны быть хаотично ориентированы в пространстве. Их длина не должна превышать 20-40 см.

Выполняется сварка обычно шланговым полуавтоматом в защитном газе, порошковой или самозащитной проволокой или вручную штучными электродами. Использовать автоматическую сварку нецелесообразно. Она является неэкономичной независимо от типа производства.

При серийном производстве ферм выгодно использование точечной сварки.

Не следует последовательно сваривать швы, расположенные близко друг другу. В таких случаях необходимо предварительно охладить часть металла, на которой будет располагаться второй шов.

Это уменьшит перегрев и область пластических деформаций металла. В результате шов будет качественным и долговечным.

Чтобы минимизировать напряжения в узлах фермы, их необходимо сваривать от середины конструкции к краям. Если технологической картой предусмотрено наличие швов с большим и маленьким сечением, тогда первыми необходимо делать большие швы.

[box type=”info”]В аргонодуговой технологической карте сварки металлоконструкций описаны области применения технологии и руководство по ее выполнению. Указываются типы металла для сварки, расстояния между деталями конструкции, углы наклона различных узлов и др.[/box]

Какие данные должна содержать технологическая карта?

Технологические карты являются важнейшим средством нормализации и типизации производства. Они составляются с учетом использования прогрессивной технологии, комплексной механизации процесса и лучших примеров организации труда.

Единой формы технологической карты нет. Ее можно разработать и утвердить самостоятельно.

Такой проект будет учитывать все необходимые тонкости при выполнении поставленного задания в соответствии с потребностями предприятия. В то же время документ должен отвечать существующим государственным стандартам и нормам.

Данный документ подлежит утверждению в обязательном порядке. В нем должно быть указано название объекта, в котором будет проводиться сварка. Кроме технических данных, документ может включать информацию о составе рабочей группы и сроки выполнения задания.

Иногда отмечаются этапы выполнения поставленных заданий и общие трудозатраты. Могут указываться также затраты на ресурсы: электроэнергию, материалы, заработную плату.

Оформляется данный нормативный документ в виде таблицы с указанием всех перечисленных вопросов. Затем она утверждается руководителем предприятия или главным инженером и техническими службами.

Таблица технологической карты для сварочных работ.

Типовая карта на сварочные работы должна включать в себя:

  • данные об используемом материале;
  • информацию о сварном соединении, его параметры и расположение;
  • данные о фиксации изделия;
  • сведения о возможном подогреве конструкции;
  • данные о параметрах сварки, включая: ток, напряжение дуги, скорость сварки, полярность, скорость подачи проволоки и т.д.;
  • информацию о методах контроля шва;
  • сведения об оборудовании и материалах, которые используются.

Разработка карты начинается с анализа выполняемого задания. Затем определяются условия сварки. Согласно с полученными данными выбираются нормативные документы, в соответствии с которыми будет осуществляться сварочный процесс.

В независимости от решаемых задач, будь то сваривание труб, сварка глушителя выхлопной системы автомобиля или других металлических конструкций, использование технологической карты является обязательным.

Данные нормативные документы должны использоваться на каждом предприятии. При строительстве объекта должен быть разработан комплект карт для всех сварных соединений. Хранится такая документация у главного инженера.

В технической документации указывается методика подготовки и контроля соединений. Осмотр выполненной работы осуществляется технической службой в соответствии с нормативными документами.

Это позволяет организовать последовательное функционирование всех служб и исключает любую путаницу. В результате, даже при наличии большого количества сварных швов, все они будут проверены, что гарантирует высокое качество выполняемых работ.

Несмотря на то, что технологические документы должны разрабатываться предприятием индивидуально для каждой задачи, на сегодняшний день они изготавливаются по типовым схемам. На данный момент уже создано большое количество шаблонов и изобретать что-то новое нет необходимости.

Практически все карты для трубопроводов, решеточных- и металлоконструкций и схожи между собой. Их отличает только наполнение.

Пример оформления технокарты

Рассмотрим использование технологической карты на примере работы с металлическими конструкциями. В первом пункте будет обозначена сфера использования техпроцесса. Тут указываются материалы, подлежащие сварке, нормативные расстояния между объектами, углы их наклона и количество необходимых швов.

Во втором пункте отмечены особенности работы с металлоконструкцией.

Оформление технологической карты.

Тут обычно указываются такие данные:

  • действия для подготовки изделий к работе с ними;
  • виды соединений;
  • пошаговое руководство выполнения сварки;
  • техника безопасности при выполнении работы;
  • количество рабочих;
  • экономическая составляющая.

В данном пункте содержится исчерпывающая информация о выполнении работы. Тут можно не только ознакомиться с последовательностью действий, но и оценить затраты на выполнение поставленного задания.

[box type=”fact”]Технологическая карта должна выполняться в виде таблицы. В первой колонке указывается название предприятия. Вписывается название не того объекта, где будут проходить работы, а выполняющей ее организации.[/box]

Далее в строки вносятся данные с характеристиками используемых материалов. Именно эти параметры определяют требования, предъявляемые к работе. Тут могут указываться и некоторые дополнительные данные.

Отдельная строка посвящена нормативам сварки. Тут приводятся рекомендации и нормы техпроцесса. В данной графе детально указаны все действия для выполнения поставленной задачи.

Каждый шаг подробно расписан. Сварщик обязан строго придерживаться отмеченных рекомендаций. Отступление от них может привести к несоответствию выполненных работ заявленным требованиям.

Именно этот раздел является наиболее подробным. От правильного соблюдения всех указанных действий будет зависеть результат работы.

В последних строках указываются методики для контроля работы. Ниже ставится подпись ответственного разработчика карты. В дополнениях может быть указано все необходимое оборудование для выполнения задания.

Эскизы для технологической карты.

Еще одним типовым технологическим документом является карта сварки труб. Она включает в себя такие же пункты, в металлических конструкциях. В первую очередь отмечается применимость данной карты к соответствующей области.

  • особенности выполнения техпроцесса;
  • критерии по оценке и приемке работ;
  • техника безопасности;
  • виды задач.
Читайте также:  Какой мощности нужен генератор для инверторной сварки

Главной составляющей документа является подробное руководство и последовательность выполнения операций. Отмечаются особенности визуальной оценки материалов пред выполнением работы. Отдельным пунктом указываются действия сварщика при обнаружении дефектов, превышающих установленные нормы.

В разделе, посвященном технике безопасности, указаны действия рабочего во время и перед выполнением работы. Описаны требования к рабочей площадке и используемому оборудованию.

Требования к качеству работ содержат перечисления методов проверки сварных швов и допустимые отклонения. При неудовлетворительных результатах контроля указывается порядок и способ исправления дефектов.

[box type=”fact”]Следует отметить, что карты сварки труб и металлических конструкций схожи между собой. Однако они отличаются наполнением.[/box]

Операционно-технологические карты содержат все технические характеристики, необходимые для проведения сварки.

Чтобы в результате выполнения сварочных работ получить качественный результат, сварщик должен руководствоваться технологической картой. От ее правильного и корректного составления зависит надежность конечного изделия.

Отступление от норм и требований к сварке, указанных в нормативных документах, приведет к нарушению сварного соединения. Это может сказаться не только на качестве и надежности, выполненных работ, но и повлечь за собой необратимые последствия.

Сварка_готовая работа (Сварка кронштейна)

Описание файла

Документ из архива “Сварка кронштейна”, который расположен в категории “курсовые/домашние работы”. Всё это находится в предмете “сварка” из седьмого семестра, которые можно найти в файловом архиве ЮФУ. Не смотря на прямую связь этого архива с ЮФУ, его также можно найти и в других разделах. .

Онлайн просмотр документа “Сварка_готовая работа”

Поделитесь ссылкой пожалуйста:

Текст из документа “Сварка_готовая работа”

1 Основная часть 4

1.1 Описание изделия 4

1.2 Материал изделия 6

2 Выбор способа сварки 7

2.1 Выбор сварочных материалов 7

2.2 Выбор сварочного оборудования 8

2.2.2 Электрододержатель 10

2.2.4 Сварочные провода 13

2.2.5 Инструменты электросварщика 13

2.3 Подготовка металла к сборке и сварке 14

2.4 Техника и технология сварки 15

2.4.1 Техника сварки 15

2.4.2 Технология сварки 16

2.5 Контроль качества сварных соединений 17

3 Охрана труда, техника безопасности и пожарная безопасность 20

3.1 Мероприятия по охране труда 20

3.2 Мероприятия по технике безопасности 22

3.3 Мероприятия по пожарной безопасности 25

Список литературы 27

Введение

В настоящее время широкое распространение при изготовлении изделий нашел технологический процесс соединения деталей – сварка. Практически на любом производстве он нашел свое применение благодаря простоте и дешевизне готового изделия.

Для рассматриваемого изделия «Кронштейн», сварка обеспечивает следующие особенности:

– небольшие трудозатраты на выполнении сварочных работ.

На примере изделия «Кронштейн» будет приведена следующая информацию:

– назначение сварной конструкции;

– характеристики основного металла изготовления сварной конструкции;

– выбор сварочных материалов;

– выбор сварочного оборудования;

– подготовка металла деталей к сборке и сварке;

– техника и технология сварки;

– контроль качества сварных соединений;

– охрана труда, техника безопасности и пожарная безопасность.

Тема работы является очень важной, поскольку сварка позволяет изготавливать достаточно сложные изделия (в нашем случае, сборочная единица «Кронштейн»), которые зачастую, затруднительно изготовить другими способами, а иногда и просто невозможно.

1 Основная часть

1.1 Описание изделия

Кронштейн представляет собой сварную конструкцию, состоящую из основания поз. 1 (см. прилагаемый чертеж), к которому приваривается лист поз. 2 и с помощью уголков поз. 3 детали поз. 1 и 2 скрепляются между собой.

Кронштейн устанавливается в хранилище отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) и служит для установки на него токоподвода манипулятора, с помощью которого перемещаются пеналы с ОЯТ.

Кронштейн имеет привалочную поверхность для установки на закладную детали, а также точное отверстие (гладкое) для центрирования и резьбовые отверстия для закрепления, устанавливаемого на кронштейн оборудования.

Отметим, что для изготовления кронштейна конструктор указал ручную дуговую сварку, но при этом допускается сварка в среде защитных газов.

Общий вид изделия «Кронштейн» представлен на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Общий вид изделия «Кронштейн»

1.2 Материал изделия

Материал изготовления кронштейна – сталь 12Х18Н10Т.

Сталь 12Х18Н10Т – нержавеющая стали аустенитного класса.

Применяется для изготовления деталей, работающих до , сварных аппаратов и сосудов, работающих в разбавленных растворах азотной, фосфорной и других видов кислот.

Химический состав, механический свойства и технологические свойства – см. таблицы 1.1, 1.2, 1.3.

Таблица 1.1 – Химический состав в % материала 12Х18Н10Т

Таблица 1.2 – Механические свойства при Т=20 o С материала 12Х18Н10Т

Таблица 1.3 – Технологические свойства материала 12Х18Н10Т

Склонность к отпускной хрупкости:

2 Выбор способа сварки

2.1 Выбор сварочных материалов

В качестве способа сварки будем использовать ручную дуговую сварку. Он обеспечивает необходимое качество сварного шва, является экономичным (относительно других типов сварки) и не требует специального оборудования. Отметим, что в чертеже конструктор указал тип электрод, поэтому ручная дуговая сварка оправдана.

Под режимами сварки понимается совокупность параметров, которые обеспечивают горение дуги (устойчивое), при одновременном получении сварных швов заданных форм, размеров и свойств. Известно, что параметры режимов сварки подразделяются на:

Основные параметры характеризуются:

– полярностью и родом сварочного тока;

– силой сварочного тока;

Дополнительные параметры характеризуются:

– составом и толщиной покрытий;

– положением сварного шва в пространстве.

Диаметр электродов зависти от толщины металла, положения шва в пространстве и катета шва. Примерное соотношение между толщиной металла S и диаметром электрода d при сварке шва в нижнем положении приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Соотношение между толщиной металла S и диаметром электрода d

S (толщина листа),

d (диаметр электрода),

Горизонтальные, вертикальные и потолочные швы вне зависимости от толщины свариваемого металла, как правило, выполняются электродами небольшого диаметра (до 5 мм), поскольку происходит меньше стекания жидкого металла, а также шлака из сварочной ванны. Для обеспечения лучшего провара корня шва при сварке многослойных швов – первый шов сваривают электродом диаметром 3-4 мм, а последующие – электродами большего диаметра.

Толщина основания и листа в сборочной единице «Кронштейн» равна 20 мм.

По таблице 2.1 выбираем толщину электрода – 5 мм.

По ОСТ 5Р.9370-81 «Электроды покрытые металлические специального назначения для ручной дуговой сварки стали аустенитного класса. Технические условия» – выбираем электрод марки – .

2.2 Выбор сварочного оборудования

2.2.1 Инвертор

В качестве инвертора будем применять ВДУ506С.

ВДУ506С обеспечивает работу в импульсном и непрерывном режимах, а также плавное, автоматическое и регулируемое нарастание тока в начале процесса сварки – от минимального до заданного значений.

Для обеспечения бесконтактного возбуждения дуги в приборах ВДУ установлен осциллятор последовательного включения.

Общий вид с габаритными размерами и массой инвертора ВДУ506С представлены на рисунке 2.1.

Универсальность ВДУ506С заключается в том, что он работает на естественных жестких и крутопадающих характеристиках, которые формируются системой авторегулирования. В силовом блоке ВДУ506С используются две простые трехфазные схемы выпрямления, которые соединены между собой через уравнительный реактор (дроссель Кюблера) [4].

Силовой блок ВДУ506С – это трансформатор нормального рассеяния, который имеет две группы вторичных обмоток ( и ), каждая из которых соединена в звезду; при этом, нулевая точка звезды первой группы образована концами обмоток, в то время, как второй группы – началами обмоток.

Рисунок 2.1 – Общий вид, габаритные размеры и масса инвертора ВДУ506С

2.2.2 Электрододержатель

Электрододержатель предназначен для обеспечения зажатия сварочного электрода, а также подвода к нему сварочного тока.

Электрододержатель должен обеспечивать следующие требования [1]:

– быстрое и надежное закрепление сварочного электрода;

– небольшая масса для удобства работы сварщика (до 0,5 кг);

– надежная изоляция от нагревания;

– надежная изоляция от электрического тока;

– полное расплавление сварочного электрода;

– прочное присоединение сварочного провода, а также надежность электрического контакта.

Применяется несколько различных типов электрододержателей для выполнения ручной дуговой сварки, а именно [3]:

Некоторые электрододержатели оснащаются ручным или автоматическим отключением тока в момент прекращения процесса сварки для обеспечения повышения безопасности при сварочных работах. Общий вид различных электрододержателей представлен на рисунке 2.2. Электрододержатели подразделяются на 3 основные группы, в зависимости от силы сварочного тока:

– I тип – до 125 А;

– II тип – в пределах 125-315 А;

– III тип – в пределах 315 до 500 А.

А – пружинный, Б – вилочный, В – пластичный, Г – винтовой

Рисунок 2.2 – Электрододержатели

Для выполнения сварочных работ принимаем винтовой электрододержатель модели ESAB-500.

2.2.3 Маски

Сварочные маски применяются для защиты лица и глаз сварщика от прямого излучения электрической дуги, а также искр и брызг расплавленного металла. Сварочные маски изготовляют по ГОСТ 12.4.035 — 78, из нетоксичного, токонепроводящего и невоспламеняющегося материала. В настоящее время очень распространены маски таких мировых лидеров, как ESAB, Fubag Ultima, Brima, Quattro Elementi.

Одно из требований по безопасной работе является масса маски, которая должна быть не более 0,6 кг. Маски комплектуются светофильтрами. Светофильтр выбирается в зависимости от мощности дуги (сварочного тока).

Разработка технологического процесса ручной дуговой сварки

Название работы: Разработка технологического процесса сборки и сварки сварной конструкции «Каркас безопасности для автомобиля»

Предметная область: Производство и промышленные технологии

Описание: Автоматизация процессов сварки резко повысила производительность труда и качество сварных соединений. Процесс сварки сопряжен с опасностью возгораний; поражений электрическим током; отравлений вредными газами; поражением глаз и других частей тела тепловым ультрафиолетовым инфракрасным.

Дата добавления: 2014-07-01

Размер файла: 435.5 KB

Работу скачали: 34 чел.

Как известно, роль металла в жизни человека переоценить трудно. Металл характеризуется высокой твердостью, долговечностью и технологичностью в обработке. Он способен выдерживать такие нагрузки, которые выводят из строя большинство других материалов. Поэтому вопросы обработки металлов, их резка и сварка интересует человечество очень давно. Открытая в начале 19 столетия возможность плавить металл при помощи дугового разряда предоставила в этой области практически неограниченные возможности.

Сварка позволила создать принципиально новые конструкции машин, внести расширенные изменения в технологические процессы, связанные с обработкой металлов. Резко возрос диапазон свариваемых толщин материалов, видов сварки. Сварка в среде защитных газов позволила выполнять эту операцию с металлами, которые обычным путем сваривать невозможно. Автоматизация процессов сварки резко повысила производительность труда и качество сварных соединений.

Сварка — технологический процесс получения неразъёмного соединения посредством установления межатомных и межмолекулярных связей между свариваемыми частями изделия при их нагреве (местном или общем), и/или пластическом деформировании.

Сварка применяется для соединения металлов и их сплавов, термопластов во всех областях производства и в медицине.

При сварке используются различные источники энергии: электрическая дуга , электрический ток, газовое пламя, лазерное излучение , электронный луч, трение , ультразвук . Развитие технологий позволяет в настоящее время проводить сварку не только в условиях промышленных предприятий, но в полевых и монтажных условиях (в степи, в поле, в открытом море и т. п.), под водой и даже в космосе. Процесс сварки сопряжен с опасностью возгораний; поражений электрическим током ; отравлений вредными газами; поражением глаз и других частей тела тепловым, ультрафиолетовым, инфракрасным излучением и брызгами расплавленного металла .

Качественную и надежную сварку можно выполнить, понимая физические и химические процессы, происходящие при термическом воздействии на свариваемые детали.

В настоящее время широко применяется механизированная сварка. Это объясняется высокой маневренностью полуавтоматов, возможность производить сварку в труднодоступных местах. Механизированная сварка широко применяется на конвейерных линиях при сварке корпусов всех видов транспортных средств и строительно-монтажных конструкциях при их предварительной сборке и сварке и т.д.

Целью дипломного проекта является разработка технологического процесса сборки и сварки сварной конструкции “Каркас безопасности для автомобиля”.

Основное назначение каркаса безопасности состоит в защите водителя при опрокидывании или в случае другой аварии. Это назначение следует принимать во внимание в первую очередь.

Предохранительные дуги каркаса безопасности изготавливаются из непрерывного отрезка трубы, начиная с мест крепления к кузову. Изготовление дуг из отрезков труб соединенных сваркой или другим способом запрещается. Сварка элементов каркаса должна быть высокого качества должна быть высокого качества с полным проваром шва. Для болтовых соединений не допускается использование болтов и гаек с квадратной головкой.

Запрещается непосредственная приварка предохранительной дуги к кузову автомобиля. При массе автомобиля до 1200 кг диаметр труб должен составлять не менее 30 мм и толщине стенки 2,5 мм, при массе автомобиля более 1200 кг – не менее 48 мм и толщине стенки 2,5 мм.

Закрытые легковые автомобили должны быть оборудованы каркасом безопасности, состоящим из поперечной относительно оси автомобиля главной П-образной дуги, расположенной за водительским сиденьем. П-образная дуга закрепляется задними распорками(отрезки трубы, установленные между П-образной дугой и задней частью кузова автомобиля). Задние распорки усиливаются горизонтальной распоркой, которая крепится между верхним углом П-образной дуги и нижним концом распорки. Установка продольных дуг, боковых, поперечной и горизонтальных распорок свободная. При отсутствии продольной дуги и боковой обязательна установка в левую переднюю дверь силового элемента, из того же материала, из которого сделан каркас безопасности, с жестким креплением к вертикальным торцевым элементам каркаса двери на высоте 13 дверного проема(применение усиливающих пластин по торцам обязательно).

Изгибы труб должны быть плавными, в местах изгиба допускаются отдельные складки глубиной не более толщины стенки, не более трех на изгиб. Запрещается делать в дугах отверстия, кроме необходимых для контроля толщины стенок.

Крепление предохранительных дуг к кузову должно выполняться при помощи стальных пластин. Одна пластина должна быть приварена к полу или порогу (толщина пластин должна быть не менее 3 мм, площадь не менее 120 см2) и иметь продолжение вдоль вертикального элемента кузова (например, стойка двери), причем вертикальное продолжение должно составлять не менее 1/3 площади пластины. Другая пластина приваривается сплошным швом к дуге.

Обе пластины должны быть соединены не менее чем тремя болтами диаметром не менее 8 мм. При креплении дуг при помощи сварки дуга к пластине приваривается сплошным швом, а пластина к кузову прерывистым.

Дуги и распорки могут соединяться между собой при помощи сварки. Главные предохранительные дуги должны иметь отверстия диаметром 4 мм на прямом участке трубы для контроля толщины стенки. Разрешается использовать дополнительные элементы в каркасе для повышения степени защиты водителя при аварии.”

2. Выбор материала

В современных конструкциях, изготовляемых с помощью сварки, используются разнообразные материалы, отличающиеся по своим механическим и физическим свойствам, технологическим характеристикам. Выбор материала определяется соответствием его свойств требованиям, обусловленным назначением и условиями работы конструкции.

Для изготовления сварных конструкций, в первую очередь, применяют низкоуглеродистые стали с содержанием углерода до 0,25%.

Для изготовления данной конструкции применяется холоднокатаная труба:

Все элементы выполнены из низкоуглеродистой стали 20.

Сталь конструкционная углеродистая, качественная по видам обработки сопоставляется как кованая, калиброванная, горячекатаная.. Температура начала ковки стали 20 составляет 1280  С, окончания – 750  С, охлаждение поковки – воздушное. Сталь 20 нефлокеночувствительна и не склонна к пропускной способности. Свариваемость стали 20 неограниченна, исключая детали, подвергавшиеся химико-термической обработке. Рекомендованы способы сварки РДС, КТС, под газовой защитой и флюсом

3. Технологическая часть

Для изготовления металлоконструкции чаще применяют низколегированные и низкоуглеродистые стали из-за их хорошей свариваемости.

Свариваемость – способность металлов или их сплавов образовывать сварные соединения, не уступающие по своей прочности основному металлу.

Свариваемость определяется составом и физическими свойствами металла. С увеличением содержания углерода свариваемость стали ухудшается и в сварочном соединении могут возникнуть трещины и поры.

По свариваемости стали можно разделить на четыре группы:

1. Низкоуглеродистые стали с содержанием углерода до 0,23% и низколегированные стали с содержанием углерода до 0,15%. Эти стали свариваются без ограничений независимо от толщины металла и температуры окружающей среды. Не требует дополнительной термообработки.

2. Низкоуглеродистые стали с содержанием углерода 0,22-0,3% и низколегированные стали, содержащие 0,14-0,22% углерода. Они свариваются с ограничением по температуре окружающей среды (не ниже 5 ° С)

3. Низкоуглеродистые стали с содержанием углерода 0,3-0,4% и низколегированные стали с содержанием углерода 0,22-0,3% свариваются ограничено, с обязательным предварительным подогревом.

4. Теплоустойчивые и среднелегированные среднеуглеродистые стали. Они относятся к группе плохо свариваемых сталей. Им необходим подогрев и термообработка сварного изделия.

Сталь 20 относится к первой группе свариваемости, т.к. содержание углерода в ней составляет около 0,2%. Следовательно, она относится к первой группе свариваемости, что обуславливает качественное соединение всеми видами сварки.

Технологический процесс современной сварки

Сварка применяется довольно широко как в коммерческих, производственных целей, так и для выполнения мелкого ремонта в частном строении или на даче. Оборудование, расходные материалы для сварочных работ предлагаются потребителю в специализированных магазинах и являются доступными. Процесс выполнения сварочного соединения зависит от вида сварки. Но наибольшее распространение приобрела дуговая сварка. Именно ее чаще всего применяют в быту. Но от правильного исполнения технологического процесса сварки зависит качество, надежность сварного соединения, а также безопасность самого работника.

Процесс сварки электродом.

Подготовка и комплектация

Для того чтобы выполнить сварной шов при помощи ручной дуговой сварки, необходимо подготовить расходные материалы, маску для сварочных работ. Напряжение в электросети при этом должно соответствовать номинальным показателям, которые требуются для нормальной работы сварочного оборудования. Если есть прочие агрегаты, в работе которых нет необходимости, то их желательно не использовать в процессе дуговой сварки. Это применимо для бытового использования дуговой сварки. На производстве электрические сети выполняются с запасом нагрузки, поэтому работа сварочного оборудования в процессе дуговой сварки не вызовет нежелательных последствий.

Схема классификации сварных швов.

Кроме того, в наличии должны быть:

  1. Сварочный аппарат, который состоит из реостата, держателя, заземляющего кабеля.

Реостат, который предоставляет возможность изменять подаваемый ток. Этот параметр должен соответствовать типу стали, из которой изготовлены металлические детали для сварки. Величина подаваемого тока должна зависеть от того, насколько глубокой должна быть сварочная ванна, каким будет резаный шов, от степени стягивания, методов наплавления.

Кабель, который используется для такого соединения, может состоять из 1, 2, 3-х жил. Главное, чтобы кабель был рассчитан на предполагаемые нагрузки, причем с запасом. Иначе возможно его повреждение непосредственно в технологическом процессе сварки. Заземляющий кабель необходим для того, чтобы при соприкосновении электрода со свариваемой поверхностью замыкался контур, образовывая тем самым дугу для выполнения сварочных работ.

Общая характеристика свариваемости материалов.

К таким материалам можно отнести несколько электродов. Их количество определяется размером свариваемого шва. В зависимости от типа и состава стали, из которой выполнены свариваемые детали, выбирают тип электрода. Состав покрытия электрода, условия правильного хранения и прочие требования, которые предъявляет производитель к потребителю, должны быть указаны на упаковке. Пользователю необходимо ознакомиться с ними и четко выполнять требования, что обеспечит хорошую производительность данного расходного материала.

  1. Проволока для сваривания.

Марка проволоки, химические компоненты, которые находятся внутри нее, также определяются материалом, из которого выполнены элементы для сварки. Все обозначения и область использования проволоки должен указывать производитель на упаковке. Этот расходный материал должен в точности соответствовать марке стали, иначе сварное соединение будет непрочным или его невозможно будет выполнить.

  1. Если сварочный технологический процесс требует применение флюса, то смесь должна в полной мере защищать рабочее свариваемое пространство.

Некоторые виды флюсов могут применяться только при специфических работах, если элементы для выполнения сварки имеют сложный состав и особые требования по качеству полученного соединения.

  1. При сварке в особых условиях или при определенных металлах может потребоваться газ.

Аргон, гелий и их смеси, не влияя на химический состав сварной спайки, тем не менее ограничивают доступ кислорода в рабочую зону.

Некоторые особенности

Принцип газовой сварки.

При выполнении сварочных работ необходимо соблюдать требования техники безопасности, благодаря которым сварщик защищен от вредного воздействия брызг металла, ожогов для глаз. Такую защиту способна обеспечить маска сварщика, которая продается в специализированных магазинах. Специальное стекло, которое размещается в маске, надежно защищает глаза. Необходимо следить за тем, чтобы оно не было повреждено или поцарапано.

Любое повреждение стекла может привести к ожогу роговицы глаза сварщика или может ослепить его на время.

Если деформация стекла произошла во время выполнения работ, их надо прекратить до его замены.

Способы и режимы газовой сварки: А — ванночками; Б — по отборочным кромкам.

Если при сварке произошла временная потеря зрения, то работа приостанавливается до полного его восстановления. Кроме маски глаза можно защищать очками. Но они не обеспечивают полноценной защиты головы и глаз в связи с тем, что сварка основана на создании дуги между электродом и деталью, для возникновения которой необходимо прохождение электрического тока по кабелю.

Для того чтобы защитить сварщика от возможных поражений током при повреждении кабеля, необходимо все работы производить в специальных перчатках, выполненных из резины. Кроме того, перчатки должны быть сухими и без повреждений. Кабель, который соединяет держатель и сварочный аппарат, нельзя протягивать через лужи, талый снег. При несоблюдении этого условия техники безопасности возможен выход из строя сварочного аппарата, а кроме того, сварщик может получить удар электрическим током.

Чтобы обеспечить качественное сварное соединение, которое в дальнейшем прослужит не один год, необходимо на подготовительном этапе обеспечить:

  1. Бесперебойное электрическое питание для сварочного аппарата.

Углы наклона мундштука горелки при сварке стали различной толщины.

При этом номинальные характеристики сети должны соответствовать предъявляемым требованиям для сварочного оборудования, которое используется в процессе работ.

  1. Целостность расходных материалов, правильность их хранения, бережное транспортирование. Это позволит выполнить шов ровный и надежный.
  2. Кабель, соединяющий сварочный аппарат и держатель должен быть целым, без повреждений изоляционного слоя.

При обнаружении такого дефекта кабеля, он должен быть немедленно заменен на другой. При эксплуатации поврежденного кабеля сварочный аппарат может сломаться, а сварщик рискует получить ожоги электрическим током.

Техника сварочных работ

Принцип электродуговой сварки.

После того как выполнены все требования по технике безопасности, подготовлены материалы и детали, можно приступать к выполнению сварочных работ.

На сварочном аппарате надо установить рабочее значение тока, при котором будет производиться сварка. Ее определяют исходя из марки электрода, типа стали, вида сварного шва, месте его расположения на металлической конструкции и в пространстве. Чтобы образовалась дуга, необходимо электрод поднести к начальному месту для сварки. При этом электрод и металл должны быть перпендикулярны. После того как они соприкоснутся, электрод приподнимают на 2-5 мм от металла, в результате чего образуется дуга.

Такой процесс получения дуги используется для начала шва. Когда необходимо зажечь дугу уже на этапе выполнения шва, когда сварная ванна уже образовалась, этот технологический процесс выглядит несколько иначе. Чтобы шов был непрерывным, дугу надо зажигать прикосновением к ней электрода, немного отступив от места, где дуга оборвалась по шву. Если сварщик обладает опытом, дуга обрывается редко, что позволяет обеспечить целостность сварного шва.

От того как в пространстве будет располагаться будущий сварной шов, зависит способ размещения электрода и его позиция. Швы могут располагаться внизу, на вертикальной поверхности (вертикально, горизонтально), на потолке. Элементы, которые необходимо соединить в вертикальной плоскости, сваривают, двигаясь сверху вниз. При нижнем размещении сварного соединения электрод должен быть наклонен в направлении сварки в вертикальной плоскости, а варят при этом «к себе» или «от себя».

Движения электродом по свариваемой поверхности, которые выполняет сварщик, могут иметь различную траекторию. Она зависит от размера шва, типа стали свариваемых элементов, а также от мастерства сварщика. Движения могут способствовать прогреву корней шва, прогреву только одной из кромок шва или п двух кромок.

Устройство сварочного инвертора.

От того каким образом происходит движение электрода по свариваемой поверхности, будут зависеть деформации сварного соединения, и напряжения, которые в после окончания работы будет испытывать шов. Сами движения электродом должны быть поступательными и достаточно плавными. Однако остановки при сварке могут образовывать наплывы, а частое зажигание дуги лишние повреждения окружающей поверхности.

Кроме того, сами сварные швы могут быть длинными, средними и короткими. Размеры их составляют выше 1000 мм, более 350 мм и менее 1000 мм, менее 350 мм соответственно. Если шов должен быть значительных размеров, то его выполняют несколькими отрезками, чтобы не допустить значительного прогревания металла кромок и повреждения поверхности металлической детали (прожига). При этом необходимо учитывать, что шов должен оставаться без отверстий, быть целым и аккуратным. Количество и размер отрезков для длинного шва зависят от его размера и чаще всего делится на 4-5 равных частей, если это позволяет сделать конструктивные особенности детали. Если шов короткий, то началом для него может служить любая удобная для подступа сторона. При средней длине шва его выполнение начинают с середины и постепенно движутся к краям. При этом направление движения обусловлено только конструктивными особенностями детали.

Практические рекомендации

Швы могут выполняться в один проход, и тогда такую спайку называют однослойной. Если сварной шов образовался путем нескольких прохождений электродов, то это многослойный шов. Соединение, которое образовалось в процессе однослойной сварки, не является пластичным и выглядит достаточно грубо. Это связано с тем, что металл в районе выполнения соединения был сильно перегрет. Но при этом именно шов, полученный в один проход экономичен и производителен.

Многослойная сварка образует аккуратный шов в результате того, что каждый проход прогревает только определенный участок металла. При этом выполняется тонкий шов, который при втором проходе увеличивается незначительно. При многослойной сварке слои могут располагаться последовательным или каскадным образом, горкой. При последовательном способе каждый из следующих слоев накладывается на предыдущий только после того, как будет выполнен полностью проход по всему шву.

Каскадным способом и «горкой» пользуются при сваривании толстых слоев металла. При любом из способов многослойной сварки один проход должен быть выполнен особенно тщательно, от этого зависит прочность полученного соединения.

Преимущества и недостатки ручной дуговой сварки

Основным преимуществом такого типа сварки является простота и возможность выполнить небольшие швы не только сварщику в процессе работы. Бытовые сварочные аппараты можно использовать для мелких каждодневных нужд. Дуговая сварка может применяться в конструкциях любой сложности и положении. При этом необходимо обеспечить безопасность и надежность сварочного оборудования. Практически все металлы могут быть скреплены такой сваркой. Важно только правильно подобрать силу тока и расходные материалы. Дуговую сварку можно использовать практически при любой погоде за исключение дождя и снега. Но при сырой погоде или большой влажности работы необходимо выполнять аккуратно, а оборудование перед использованием тщательно проверять.

К недостаткам можно отнести негативное влияние на сварщика, которое образуется при воздействии на него электромагнитных волн. Большую роль в получении качественного и прочного шва играет опыт сварщика, его мастерство. При отсутствии навыков работы с дуговой сваркой могут образовываться дыры и прожоги, которые трудно заделывать в дальнейшем.

Даже в современных условиях дуговая сварка является самой применимой во всех видах производства, строительстве и быту.

Сварочные работы: Практическое пособие для электрогазосварщика (23 стр.)

Рис. 60. Прижим пружинный:

1 – головка прижима;

2 – втулка направляющая;

Рис. 61. Струбцина прижимная (а) и установочная (б): 1 – рукоятка; 2 – винт; 3 – гайка; 4 – пята; 5 – корпус; 6 – упор; 7 – талреп; 8 – детали, зафиксированные в заданном положении

Рис. 62. Манипулятор: а – положение планшайбы (верхней части) манипулятора для сварки узла в горизонтальном положении; б – положение планшайбы манипулятора для сварки “в лодочку”

Для сварки крупногабаритных листовых конструкций применяются различные кондукторы, стенды, кантователи, установки и др. Эти приспособления обеспечивают фиксирование деталей в положении, удобном для выполнения сварки. Некоторые виды кантователей и установок приведены на рис. 63.

Контроль собранных под сварку изделий осуществляется в основном по сопрягаемым и габаритным размерам. Проверку размеров осуществляют металлическими рулетками, линейками или шаблонами.

Рис. 63. Кантователь поворотный двухстоечный: 1 – передняя приводная стойка; 2 – поворотная рама; 3 – задняя неприводная стойка; h – изменяемая высота для установки свариваемой конструкции в заданном положении

Контроль изделий после сварки осуществляют по техническим условиям на свариваемое изделие, в котором указаны требования к качеству сварных швов и их размерам.

3. Выбор режимов при ручной дуговой сварке

Качество сварных швов при ручной дуговой сварке зависит от квалификации сварщика. Сварщик должен уметь быстро зажигать дугу, поддерживать необходимую ее длину, равномерно перемещать дугу вдоль кромок свариваемого изделия, выполнять необходимые колебательные движения электродом при сварке и т. д.

Наиболее широкое распространение получила ручная дуговая сварка (РДС) покрытыми металлическими плавящимися электродами на постоянном и переменном токе.

При правильно выбранных режимах РДС в нижнем положении можно обеспечить качественный провар металла шва до 3-4 мм. Чтобы избежать непровара металла шва при РДС металла больших толщин и добиться хорошего формирования шва, применяют различную форму разделки кромок деталей.

Формы подготовки кромок в зависимости от толщины свариваемых деталей и различных способов сварки приведены в табл. 32.

Формы подготовки кромок в зависимости от толщины свариваемых деталей

Примечание. Р – ручная сварка; А – автоматическая сварка; Г – сварка в среде СО2.

При выборе формы подготовки кромок деталей сварных соединений наряду с необходимостью обеспечения провара учитывают технологические и экономические условия процесса сварки. Так, стыковые соединения с V-образным скосом кромок рекомендуется применять на металле толщиной 3-26 мм. При большой толщине резко возрастает масса наплавленного металла. При толщине металла до 60 мм применяется Х-образный скос кромок. В последнем случае количество наплавленного металла по сравнению с наплавленным металлом при V-образном скосе кромок уменьшается почти в 2 раза. Это также приводит к уменьшению напряжений в шве и уменьшению деформаций сварного соединения.

Режимом сварки называют совокупность характеристик сварочного процесса, обеспечивающих получение сварных швов заданных размеров, форм и качества. При РДС такими характеристиками являются: диаметр электрода, сила сварочного тока, напряжение дуги, скорость сварки, род тока, полярность и др. Примерное соотношение между диаметром электрода и толщиной листов свариваемого изделия приведено ниже:

При сварке многопроходных швов стремятся сварку всех проходов выполнять на одних и тех же режимах. Исключением является первый проход. При ручной сварке многопроходных швов первый проход выполняется, как правило, электродами диаметром 3-4 мм, так как применение электродов большего диаметра затрудняет провар корня шва.

Для приближенных расчетов силы сварочного тока на практике пользуются формулой:

где d – диаметр стержня электрода, мм;

k – коэффициент, принимаемый в зависимости от диаметра электрода:

При недостаточном сварочном токе дуга горит неустойчиво, а при чрезмерном токе электрод плавится слишком интенсивно, вследствие чего возрастают потери на разбрызгивание, ухудшается формирование шва. Допустимая плотность тока зависит от диаметра электрода и вида покрытия. Чем больше диаметр электрода, тем меньше допустимая плотность тока, так как ухудшаются условия охлаждения.

Вид покрытия оказывает влияние на скорость плавления электрода. Величины допускаемой плотности тока в электроде в зависимости от диаметра стержня и вида покрытия приведены в табл. 33.

Допустимая плотность тока (А/мм2) в электроде при ручной дуговой сварке

Напряжение дуги при РДС изменяется в пределах 20-36 В и при проектировании технологических процессов ручной сварки не регламентируется.

Скорость сварки выбирают с учетом необходимости получения слоя наплавленного металла, с определенной площадью поперечного сечения. Скорость сварки подбирают опытным путем при сварке пробных образцов.

Род и полярность сварочного тока зависят в основном от толщины металла и марки электрода. Малоуглеродистые и низколегированные стали средней и большой толщины чаще сваривают на переменном токе.

Ориентировочные режимы сварки конструкционных сталей приведены в табл. 34.

Ориентировочные режимы сварки конструкционных сталей

Контрольные вопросы:

1. Для чего применяются различные формы разделки кромок?

3. Что понимают под режимом сварки?

4. Каково влияние различных характеристик на режимы сварки?

4. Способы выполнения швов по длине и сечению

Для начинающего сварщика очень важно овладеть навыком зажигания дуги. Зажигание дуги выполняется кратковременным прикосновением конца электрода к изделию или чирканьем концом электрода о поверхность металла (рис. 64).

“Ведут” дугу таким образом, чтобы кромки свариваемых деталей проплавлялись с образованием требуемого количества наплавленного металла и заданной формы шва. Основные, наиболее широко применяемые способы перемещения конца электрода при РДС приведены на рис. 65.

Существуют различные способы выполнения швов по длине и сечению. Выбор способа выполнения швов определяется длиной шва и толщиной свариваемого металла. Условно считают швы длиной до 250 мм короткими, длиной 250-1 000 мм – средними, а более 1 000 мм – длинными (рис. 66).

Рис. 64. Способы зажигания дуги плавящимся покрытым электродом: а – прикосновение электрода в точке; б – чирканье концом электрода о поверхность металла

Рис. 65. Основные способы перемещения конца электрода при РДС: а, б, в, г – при обычных швах; д, е, ж – при швах с усиленным прогревом кромок

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector