Сварка является одним из основных технологических процессов изготовления и ремонта оборудования в разных отраслях промышленности, строительства и транспорта. Без сварки невозможно производство автомобилей, кораблей, самолетов, мостов, котлов и др. Сварка позволила создать новые конструкции машин, внести коренные изменения в конструкцию и технологию производства. В сравнении с другими способами производства сварные конструкции являются легкими и дешевыми. При этом экономия металла составляет от 10% до 50%.
В современном сварочном производстве характерны разнообразие способов дуговой сварки, широкий масштаб их применения в различных отраслях промышленности и привлечение большого числа рабочих.
Успехи в разработке и производстве покрытых электродов обусловили высокую производительность ручной дуговой сварки сталей, не уступающих механизированной сварке под флюсом и в углекислом газе, поэтому этот способ широко применяют в отрасли. При изготовлении стальных корпусов судов сварки под флюсом позволило в основном механизировать выполнение швов в нижнем положении. Однако на корпусах современных судов более половины объема сварочных работ выполняются в положениях, отличных от нижнего. Механизация сварки этой группы швов в значительной мере осуществляется за счет сварки в углекислом газе электродной проволокой диаметром от 0,8 до 1,4 мм.
Механизированная сварка в углекислом газе получила широкое применение при изготовлении стальных судовых трубопроводов диаметром 22 мм и более, приварке к трубопроводам фланцев, штуцеров. При изготовлении трубопроводов из медно-никелевых сплавов применяют механизированную сварку в азоте плавящимся вольфрамовым электродом. На заводах освоена и широко применяется ручная аргонодуговая сварка неплавящимся вольфрамовым электродом и механизированная сварка плавящимся электродом сплавов алюминия и титана.
Внедрение в производство большой номенклатуры конструкционных и сварочных материалов, способов дуговой сварки обусловило необходимость исследования влияния технологии сварки на характер излучения электрической дуги с целью определения его опасности для органов зрения, эффективности выпускаемых промышленных средств защиты глаз и соответствия параметров отечественных светофильтров физиологическим особенностям органов зрения.
Данными способами сварки изготавливают различные конструкции, цистерны, вахтовые автобусы, автобусы, прицепы и так далее. Для изготовления какого-либо сваренного изделия используют приспособления, обеспечивающие надежное закрепление деталей, быструю и точную установку по упорам в заданной последовательности и должно быть удобно в эксплуатации, которые могут быть ручными, механизированными и автоматизированными.
Оборудование и технология полуавтоматической сварки в углекислом газе
... углекислый газ (CO2). Расширение области применения полуавтоматической электродуговой сварки (MIG/MAG) идёт за счёт замены ручной дуговой сварки покрытыми электродами (MMA) и полуавтоматической сварки под флюсом. Широкое использование электрической сварки в ... Н.Г. Славянов на Пермских пушечных заводах, начальником которых он являлся, организовал значительный по тем временам электросварочный ...
Использование приспособления повысит производительность труда, сократит время производства сварной конструкции, повысит качество сборки-сварки, облегчит труд рабочего.
КОНСТРУКЦИЯ КОРПУС РЕДУКТОРА, ЕГО НАЗНАЧЕНИЕ
Конструкция «корпус редуктора нижний» предназначена для предохранения деталей от воздействия внешней среды. А также конструкция «корпус редуктора нижний» ограждает редуктор, входящие в него детали, от постороннего влияния и защищает рабочих от травмирования. Сварная конструкция крышки редуктора относится к нестандартному оборудованию.
Рис.1.1 Фото корпуса редуктора.
Сварная конструкция «корпус редуктора нижний» (черт. 8-64623СБ, габаритные размеры — 954х340х335, масса — 166 кг.) состоит из
Стенка(поз.1) 1 шт.
Бонка (поз.2) 1шт.
Бонка(поз.3)1шт.
Фланец(поз.4)1шт.
Стенка (поз.5) 2 шт.
Ребро (поз.6) 2 шт.
Ребро (поз.6) 2 шт.
Крюк (поз.7) 4 шт.
Бонка (поз.8) 1 шт.
Платик (поз.9) 6 шт.
Фланец(поз.10)1шт.
Планка(поз.11)2 шт.
Ребро(поз.12) 2шт.
Дно(поз.13) 1шт.
Бонка(поз.14)1шт.
Основание(поз.15)2шт.
ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛА КОНСТРУКЦИИ
Для конструкции «корпус редуктора» (черт.8-64623сб ) выбираем сталь ВСт3сп (сталь группы В, марки 3, спокойная по раскислению).
Углеродистая сталь — наиболее распространенный продукт металлургической промышленности и широко применяется для всевозможных сооружений (железных дорог, мостов, зданий), деталей машин, приспособлений и т.д. Кроме углерода в углеродистой стали всегда присутствуют кремний, сера, марганец, фосфор, которые оказывают различное влияние на свойства стали. Для изготовления сварных конструкций широко применяют стали углеродистые обыкновенного качества. Эти стали регламентированы ГОСТ 380-71*. В зависимости от назначения и гарантируемых характеристик стали подразделяют на группы: А — стали, поставляемые потребителю с гарантией механических свойств, Б — с гарантией химического состава, В — потребителю с гарантией механических свойств и химического состава. Сталь каждой группы подразделяют на категории.
Согласно строительным нормам и правилам изготовление сварных изделий должно производиться из сталей группы В. Сталь группы В имеет шесть марок в зависимости от химического состава и механических свойств, степени раскисления и номера категории стали. Для сварных конструкций сталь группы В применяют в основном марок ВСт2 и ВСтЗ всех степеней раскисления и всех номеров категорий. Расшифровка стали по названию марки следующая: ВСтЗспЗ — сталь группы В, марки 3, спокойная(по раскислению), 3-й категории; ВСтЗГпс4 — сталь группы В, марки 3, с повышенным содержанием марганца, полуспокойная, 4-й категории; ВСтЗкп — сталь группы В, марки 3, кипящая, 1-й категории.
Заменитель: ВСт3пс
Классификация: сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества
Применение: несущие элементы сварных и не сварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах. Фасонный и листовой прокат (5-й категории) — для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках: при толщине проката до 25 мм в интервале температур от —40 до +425°С; при толщине проката свыше 25 мм — от —20 до +425°С при условии поставки с гарантируемой свариваемостью
Таблица 2.1. — Химический состав в % Вст3сп
|
C |
Si |
Mn |
Ni |
S |
P |
Cr |
Cu |
As |
|
|
0.14 — 0.22 |
0.12 — 0.3 |
0.4 — 0.65 |
до 0.3 |
до 0.05 |
до 0.04 |
до 0.3 |
до 0.3 |
до 0.08 |
|
Таблица 2.2. — Механические свойства при Т=20°С Вст3сп
|
Сортамент |
Размер, мм |
Напр. |
sв, МПа |
sT, МПа |
d5, % |
y, % |
KCU, кДж/м2 |
Термообр. |
|
|
Прокат горячекатан. |
до 20 |
370 — 480 |
245 |
26 |
Состояние поставки |
||||
|
Поковки |
до 100 |
353 |
175 |
28 |
55 |
640 |
Нормализация |
||
|
Поковки |
100 — 300 |
353 |
175 |
24 |
50 |
590 |
Нормализация |
||
Обозначения:
|
sв |
— Предел кратковременной прочности , [МПа] |
|
|
sT |
— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] |
|
|
d5 |
— Относительное удлинение при разрыве , [ % ] |
|
|
y |
— Относительное сужение , [ % ] |
|
|
KCU |
— Ударная вязкость , [кДж/м2] |
|
Технологические свойства
Свариваемость: без ограничений
Флокеночувствительность: не чувствительна
Склонность к отпускной хрупкости: не склонна
Стандарт предусматривает поставку спокойных, полуспокойных и кипящих сталей, не подразделяя их по способу производства. Спокойные стали хорошо раскислены, содержат меньше вредных примесей и более однородны. В качестве раскислителей применяют кремний, алюминий и другие элементы. Кипящие стали дешевле спокойных, но имеют более низкое качество. Они более склонны к образованию трещин при динамических нагрузках и отрицательных температурах. У крупногабаритных элементов из кипящей стали, находящихся под сжатием, возможно расслоение материала. Поэтому кипящие стали применяют при производстве конструкций, которые работают при статических нагрузках, а также для неответственных конструкций при температуре до — 30° С. Для ответственных конструкций используют спокойные и полуспокойные стали, поставляемые по группе В с гарантией механических свойств и химического состава.
Одним из основных условий, определяющих выбор материалов для сварных конструкций, является свариваемость материала. При прочих равных условиях предпочтение следует отдавать материалам, имеющим наиболее хорошую свариваемость.
Для конструкции «корпус редуктора» (черт.8-64623сб ) выбираем сталь ВСт3сп (сталь группы В, марки 3, спокойная по раскислению).
ВСТ3пс- сталь, 3- условный номер марки в зависимости от химического состава и механических свойств, сп -спокойная, группа В — стали с гарантией механических и химических свойств.
Сварку ведем постоянным током обратной полярности.
ОБОСНОВАННЫЙ ВЫБОР СПОСОБА СВАРКИ С УЧЕТОМ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Технологические процессы сварки занимают ведущее место при производстве изделий, поскольку с их помощью изготавливают почти 70 % всех деталей.
Большое разнообразие форм и размеров деталей обусловливает необходимость применения в производстве разных видов сварки.
Ручную дуговую сварку выполняют, как правило, металлическими электродами при питании дуги постоянным или переменным током. Электрическая дуга постоянного тока более стабильна, кроме того, эту сварку можно проводить при прямой или обратной полярности, присоединяя в первом случае к детали плюс источника энергии, а к электроду — минус, а в другом случае — наоборот.
Детали толщиной менее 3 мм необходимо сваривать постоянным током обратной полярности, чтобы избежать прожогов.
Рисунок. 3.1. — Сварка металла
ВЫБОР СВАРОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ИНСТРУМЕНТОВ
При сварке конструкции «корпус редуктора» применяем сварочный выпрямитель представляет собой аппарат, преобразующий переменный ток в постоянный (пульсирующий) при помощи полупроводниковых вентилей. Цифра в марке означает номинальный ток.
Таблица 4.1. — Технические характеристики универсальных сварочных выпрямителей ВДУ- 508
|
Характеристика |
Тип ВДУ-508 |
|
|
Напряжение, В |
220/380 |
|
|
Номинальный сварочный ток при ПР 60%, А |
500 |
|
|
Номинальное рабочее напряжение, В |
46 |
|
|
Напряжение холостого хода, В |
72-76 |
|
|
Пределы регулирования сварочного тока, А |
100-500 |
|
|
Пределы регулирования рабочего напряжения, В |
18-50 |
|
|
кдд,% |
82,5 |
|
|
Масса, кг |
400 |
|
Сварочные выпрямители — это источники постоянного сварочного тока, состоящие из сварочного трансформатора с регулирующим устройством и блока полупроводниковых выпрямителей (рис. 4.1),(рис.4.2)
Рисунок 4.1 Внешний вид сварочного выпрямителя ВДУ-508
Иногда в комплект сварочного выпрямителя входит еще дроссель, включаемый в цепь постоянного тока. Дроссель служит для получения падающей внешней характеристики. Действие сварочных выпрямителей основано на том, что полупроводниковые элементы проводят ток только в одном направлении /4/.
Рисунок. 4.1. — Схема трехфазного выпрямителя
К -контактор, ПМ — пускатель магнитный, Тр- трансформатор, ДП — доска переключений, РВ -реле вентилятора, М- двигатель вентилятора.
Наибольшее применение в сварочных выпрямителях получили селеновые и кремниевые полупроводники. Сварочные выпрямители выполняют в подавляющем большинстве случаев по трехфазной схеме, преимущества которой заключаются в большом числе пульсаций напряжения и более равномерной загрузке трехфазной сети.
Универсальные выпрямители обеспечивают возможность получения как жестких, так и падающих характеристик, поэтому их можно применять для разных видов сварки .
Щитки и шлемы сварщика
Для защиты лица сварщика от воздействия лучей сварочной дуги и брызг расплавленного металла применяют щитки, шлемы (маски).
Щитки и шлемы изготавливаются из фибры или специально обработанной фанеры. Вес их не должен превышать 0,6 кг. В щиток или маску вставляются светофильтры, удерживаемые рамкой размером 120 х 60 мм.
Защитные светофильтры имеют различную плотность. Наиболее темное стекло имеет марку ЭС-500 и применяется при сварке на токах до 500 А, среднее ЭС-ЭОО — для сварки на токах до 300 А, более светлое стекло ЭС-100 для сварки на токах 100 А и менее. Снаружи светофильтр защищен от брызг прозрачным стеклом, которое обычно сменяют 3-4 раза в месяц.
Рисунок 4.3. — Внешний вид шлема сварщика
Инструмент сварщика
Для выполнения вспомогательных операций при сварке сварщику выдается инструмент:
Рисунок 4.4 Вспомогательный инструмент
Молоток (Б,Г), металлическая щетка (А), зубило (В), шарошка (Д).
Для транспортировки и хранения электродов, защиты их от влаги, брызг, ударов и других повреждений каждый сварщик имеет пенал диаметром 70 — 100 мм и длиной 300 — 350 мм.
ВЫБОР СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Для сварки корпуса выбираем электроды УОНИ 13/45, предназначенные для сварки конструкций из низкоуглеродистых сталей (таб. 5.1), когда к металлу шва предъявляются повышенные требования пластичности и ударной вязкости.
Вид покрытия — основное; вид тока — постоянный ток обратной полярности.
Таблица 5.1 Электроды УОНИ-13/45 для сварки низкоуглеродистых сталей.
|
Диаметр, мм |
Род тока и полярность |
Сила сварочного тока, А, для сварки в нижнем положении |
назначение |
|
|
3,0 4,0 5.0 |
постоянный, обратная полярность |
80-100 130-160 180-220 |
сварка конструкций из низкоуглеродис тых сталей |
|
Основные покрытия (УОНИ 13/45 — универсальная обмазка научно-исследовательского института 13 с временным сопротивлением разрыву металла шва не ниже 45 кгс/мм) не содержат оксидов железа и марганца. Покрытие электрода УОНИ 13/45 состоит из мрамора, плавикового шпата, кварцевого песка, ферросилиция, ферромарганца, ферротитана, жидкого стекла.
Металл шва выполненный электродами с основным покрытием, обладает относительно большой ударной вязкостью, меньшей склонностью к старению и образованию трещин. Этими электродами сваривают особо ответственные изделия из низкоуглеродистых и легированных сталей.
Электроды УОНИИ 13/45 удовлетворяют следующим технологическим требованиям:
- Легкое возбуждение и устойчивое горение дуги;
- Равномерное плавление покрытия без разбрызгивания и образование чехла или козырька;
- Обеспечение правильного формирования шва, легкое удаление шлака после охлаждения;
- Отсутствие трещин, надрывов и пор в металле шва;
- Ограниченное кол-во газовых и шлаковых включений в металле шва;
ВЫБОР РЕЖИМА СВАРКИ
Под режимом сварки понимают совокупность контролируемых параметров, определяющих условия сварки. Параметры режима сварки подразделяют на основные и дополнительные. К основным параметрам режима ручной сварки относят диаметр электрода, величину, род и полярность тока, напряжение на дуге, скорость сварки. К дополнительным относят величину вылета электрода, состав и толщину покрытий электрода, положение электрода и положение изделия при сварке.
Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины металла, катета шва, положения шва в пространстве.
Для получения сварного шва требуемых размеров и формы необходимо выбрать соответствующий режим сварки.
Под режимом сварки понимают совокупность параметров, определяющих условие протекания процесса сварки. При ручной дуговой сварке основными параметрами режима являются: диаметр электрода, мм; величина тока, А; род и полярность тока.
При выборе электрода учитывают толщину свариваемого металла, вид соединения и разделку кромок, а также положение, в котором ведется сварка.
Выбор диаметра электрода при сварке в нижнем положении производят, руководствуясь следующими данными:
Выбираем ? электрода 4мм, т.к. толщина металла 10мм.
Величина сварочного тока может быть ориентировочно определена по формуле:
Iсв = кdэл,
где к — коэффициент, зависящий от диаметра электрода и вида покрытия;
dЭЛ — диаметр электрода, мм
Выбираем диаметр электрода 4 мм.
dэл, мм 4-5
к, А/мм 45-60
Повышенное значение коэффициента к принимают при сварке в нижнем положении.
Iсв = 60*4=240 (А)
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕС ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУС РЕДУКТОРА
Процесс последовательного соединения и скрепления сборочных деталей между собой прихватками или болтами для образования отправочного элемента называют сборкой.
Сборка сварочной конструкции «корпус редуктора» — это одна из главных операций при изготовлении конструкции. Собранные детали конструкции сначала прихватывают, а потом сваривают. В некоторых случаях сборочные операции чередуются со сварочными. Технология сборки конструкций зависит от имеющегося в цехе оборудования и способа производства .
На входящих в сборку деталях (поз1, 5) заточить места под сварку шириной 20 мм
Собрать узел с полной подгонкой по месту, прихватить, ОТК.
Устанавливаем бонку (поз. 3), планку (поз.11), фланец (поз.10).
Подгонка деталей по месту, прихватка.
Сварка по не замкнутому контуру (швы№ 1, 2) согласно ГОСТ 14771-76
Устанавливаем и прихватываем крюки (поз.7), обвариваем (шов№5)
Устанавливаем и обвариваем рёбра (поз.12)(шов№4)
Кантуем деталь и устанавливаем дно, прихватываем (поз.13)
Устанавливаем основание (поз.15) прихватываем.
Устанавливаем и обвариваем платик (поз.9)(шов№4)
Кантуем деталь и обвариваем (поз.15, 9, 13)(швы№4, 6, 7)
Устанавливаем и обвариваем бонки (поз. 8, 14)(шов№7)
Зачищаем деталь.
ОТК керосиновая проба. При необходимости не провары устраняются с помощью стачивания метала шва и повторной проварки корня шва.
Все виды швов сносятся в Табл. 7.1. Сварные швы
Таблица.7.1. — Сварные швы
|
№ шва |
ГОСТ |
Обозначение |
количество |
|
|
1 |
14771-76 |
У5-?6 |
4 |
|
|
2 |
У7 |
2 |
||
|
3 |
Т1-?3 |
1 |
||
|
4 |
Т3-?5 |
4 |
||
|
5 |
Т6-?6 |
4 |
||
|
6 |
Т7 |
1 |
||
|
7 |
Н1-?5 |
1 |
||
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРКИ
Контроль качества сварочных работ и сварных соединений проводят в два этапа: в процессе монтажа и сварки и законченных сварных соединений.
В процессе монтажа и сварки проверяют: квалификацию сварщиков, исправность сварочного оборудования, аппаратуры и приборов; исправность приборов и аппаратуры для контроля качества сварки; качество сварочных материалов; правильность сборки (зазоры и контрольные размеры конструкции); чистоту свариваемых кромок: режим сварки; соблюдение очередности наложения швов, предусмотренной технологической картой; качество шва в процессе его наложения .
К выполнению ручной электродуговой сварки металлической гидроизоляции допускаются сварщики не ниже 5-го разряда, к выполнению полуавтоматической сварки в среде углекислого газа — не ниже 3-го разряда, имеющие соответствующие удостоверения на допуск к сварке ответственных металлоконструкций.
Контроль сварочного оборудования и аппаратуры заключается в проверке соответствия применяемого оборудования требуемому для каждого вида сварки, а также его исправности.
Применяемые сварочные материалы (электроды и электродная проволока) проверяют на соответствие требованиям технических условий и ГОСТов на их поставку и наличие сертификатов. Особое внимание следует обращать на качество электродов, правильность их просушки в зависимости от марки и соответствие проектным маркам.
Перед сваркой проверяют тщательность очистки стыкуемых кромок и прилегающих к ним поверхностей на ширину не менее 20 мм от окалины, ржавчины, краски, масла и т. п. и зачистки этих участков до блеска.
Контроль режима сварки заключается в проверке параметров тока, их стабильности, соответствия скорости перемещения электрода, мощности тока.
Контроль качества в процессе его наложения включает в себя проверку технологии сварки, подогрева свариваемых элементов (если он предусмотрен), качества отдельных слоев шва, количества проходок, работы аппаратуры и приборов, контроля допустимости обмена воздуха и температуры в помещении.
Контроль законченных соединений включает следующие виды контроля, определяемые требованиями ГОСТ 3242—69: контроль наружных и внутренних дефектов в сварных швах; контроль плотности швов; выборочный контроль засверливанием /7/.
Рисунок 8.1. — Наружные дефекты сварного шва:
- а) наплывы: б) подрезы: в) не провары; г)прожог: д) трещина в основном металле.
Контроль наружных дефектов в сварных швах и около шовной зоне осуществляют путем внешнего осмотра (визуального или с применением лупы с шестикратным увеличением) и измерения их геометрических размеров. Визуальному осмотру с проведением необходимых измерений подлежат 100% сварных швов.
Размеры сварных швов согласно ГОСТ 3242—69 следует контролировать измерительным инструментом, имеющим точность измерений ±0,1 мм, или специальными шаблонами для контроли. Границы обнаруженных трещин выявляют путем шлифовки дефектного участка наждачной бумагой и травлением.
Участки швов с обнаруженными дефектами всех видов должны быть устранены и вновь заварены, после чего их повторно осматривают.
Сварные швы метало изоляции на внутренние дефекты контролируют магнито-, гамма-, рентгенографическим и ультразвуковыми методами.
Плотность швов металлоизоляции проверяют после внешнего осмотра вакуумным методом, а также при помощи керосина и аммиака. Проверке на сплошность подлежат 100% сварных швов.
Вакуумным способом проверяют швы, к которым возможен доступ только с одной стороны. Этот способ является одним из основных, используемых для контроля качества сварных швов гидроизоляции сооружений. Проверку вакуумным способом ведут с помощью вакуумной рамки.
Тщательно очищенные от грязи и шлака швы смазывают мыльным раствором (250—300 г хозяйственного мыла на 10 л воды), после чего на смоченные участки швов устанавливают вакуум-рамку, соединенную с вакуум-насосом. В вакуумной камере создают разряжение до 80 кПа. Воздух при атмосферном давлении проходит через не плотности шва и в дефектных местах образуются мыльные пузыри, хорошо заметные через стекло камеры. Дефектные участки шва отмечают, после чего вакуум-рамку переставляют на смежный участок с перекрытием на 10—20 мм и т. д.
При испытании сварных швов на плотность вакуумным методом в среде с отрицательными температурами следует применять вместо мыльного раствора раствор хлористого натрия или хлористого кальция с экстрактом лакричного корня. Для этого в 1 л раствора хлористого натрия или хлористого кальция вводят 15 г концентрированного раствора экстракта лакричного корня. Раствор экстракта лакричного корня готовят, смешивая 1 кг экстракта и 0,5 л воды .
При отсутствии экстракта лакричного корня для этих целей рекомендуется применять водный раствор кристаллического хлористого кальция (90%) с добавкой поверхностно-активного вещества (10%) ОП-7 или ОП-10.
В приготовленный, тщательно перемешанный и проверенный по плотности раствор хлористого кальция вводят ОП-10 (ОП-7) и тщательно перемешивают до полного его растворения. Перед применением готовый состав взбалтывают в течение 10 мин.
Испытание керосином применяют в тех случаях, когда имеется доступ к конструкции изоляции с обеих сторон, а также для контроля качества сварных швов при изготовлении блоков изоляции на поверхности. Для испытания швы с одной стороны окрашивают меловым раствором, а с другой опрыскивают керосином из керосинореза под давлением 0,1—0,2 МПа. Испытания проводят дважды с перерывом в 12 ч. /3/.
Испытание аммиаком применяют также при двустороннем доступе к конструкции изоляции. Этим методом рекомендуется проверять плотность сварных швов метало изоляции фундаментных плит и покрытий сооружений. Для этого швы на видимой поверхности изоляции окрашивают раствором фенолфталеина или азотнокислой ртути (5%-ный раствор), а во внутреннее пространство между метало изоляцией и основанием нагнетают 1%-ную смесь аммиака с воздухом под давлением не менее 6,6 кПа через отверстия, равномерно распределенные по площади изоляции. Для предотвращения выхода аммиачно-воздушной смеси из-под изоляции по ее периметру устраивают асфальтовый или битумный замок. Проницаемость сварных швов определяют по изменению окраски суспензии фенолфталеина, образующей на поверхности дефектного шва красно-фиолетовые пятна (при использовании азотнокислой ртути — черные пятна).
Выборочный контроль засверливанием проводят с целью определения качества провара и отсутствия внутренних дефектов. Засверливание выполняют сверлом, диаметр которого на 6 мм больше ширины шва, с таким расчетом, чтобы был захвачен основной металл, а затем отверстия протравливают 10%иым раствором двойной соли хлорной меди и аммония в воде в течение 1—3 мин. Осадок меди удаляют водой или 5%-ным раствором надсернокислого аммония. Затем осматривают отверстие невооруженным глазом или при помощи лупы.
Прочность сварных швов определяют механическими испытаниями на растяжение и изгиб (ГОСТ 6996—66) .
Контроль качества сварной конструкции:
- Проверить качество сварки внешним осмотром;
- Проверить размеры измерительной линейкой;
- Замерить катеты швов измерительным шаблоном.
ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА СВАРЩИКА
Рабочее место сварщика — это участок производственной площади, оснащенный оборудованием и другими средствами труда, соответствующими характеру работ, выполняемых на этом месте
Рациональная организация рабочего места заключается в следующем:
- выбор оснащения, оборудования, инструмента, приспособлений;
- создание безопасных и санитарно-гигиенических условий труда;
- поддержание чистоты и порядка, рациональное обслуживание рабочего места;
-сварочное место оборудовано постом ручной дуговой сварки, которое имеет выпрямитель ВДУ — 508. На сборочном месте находится кондуктор, в котором производится сборка и сварка. Деталь перемещается с помощью мостового крана, грузоподъемностью 5т.
Рисунок. 10.1. — Рабочее место сварщика
Сварочным постом называется рабочее место сварщика, оборудованное комплектом соответствующей аппаратуры и приспособлений .
Высота рабочего стола сварщика — в пределах 0,6—0,7 м, материал —толстый листовой металл. Для защиты глаз и лица сварщика используются щитки или маски из фибры или спецфанеры. Защиту от вредных излучений при сварке хорошо обеспечивают светофильтры темно-зеленого цвета (типа С).
Для различных режимов сварки используются различные классы светофильтров типа С. Это определяется инструкциями, прилагаемыми к светофильтрам.
От правильной организации рабочего места в значительной мере зависит как обеспечение высокой производительности труда сварщиков, так и надёжное качество сварных швов и соединений. Рабочие места сварщиков в зависимости от выполняемой работы и габаритов свариваемых изделий, могут быть расположены в специальных сварочных кабинах или непосредственно у этих изделий (требования к организации рабочих мест сварщиков регламентированы ГОСТ 12.3.003-75).
Для защиты рабочих от излучения дуги в постоянных местах сварки устанавливают для каждого сварщика отдельную кабину размером 2×2,5 м. Стенки кабины могут быть сделаны из тонкого железа, брезента. Брезент должен быть пропитан огнестойким составом. Стенки окрашивают в светло-серый цвет красками, хорошо поглощающими ультрафиолетовые лучи. Освещенность кабины должна быть не менее 80-100лк. Кабину оборудуют местной вентиляцией с воздухообменом 40 м /ч на каждого рабочего. Вентиляционный отсос должен располагаться так, чтобы газы, выделяющиеся при сварке, проходили мимо сварщика. Пол в кабине должен быть из огнестойкого материала (кирпич, бетон, цемент).
Под ногами сварщиков должен находиться резиновый коврик. Сварку деталей производят на рабочем столе. Сварочный пост оснащен выпрямителем и необходимым инструментом сварщика и средствами индивидуальной защиты сварщика (маски, щитки, респираторы).
ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ СВАРОЧНЫХ РАБОТ
Нарушение техники безопасности при проведении сварочных работ часто приводит к самым печальным последствиям — пожарам, взрывам и как следствие травмам и гибели людей.
Так же при сварке возможны следующие травмы — поражение электрическим током, ожоги от шлака и капель металла, травмы механического характера.
Для предотвращения всех этих положений важно неукоснительно соблюдать меры предосторожности.
1. Надежная изоляция всех, проводов, связанных с питанием источника тока и сварочной дуги, устройство геометрически закрытых включающих устройств, заземление корпусов сварочных аппаратов. Заземлению подлежат: корпуса источников питания, аппаратного ящика, вспомогательное электрическое оборудование. Сечение заземляющих проводов должно быть не менее 25 мм2. Подключением, отключением и ремонтом сварочного оборудования занимается только дежурный электромонтер. Сварщикам запрещается производить эти работы /7/.
2. Применение в источниках питания автоматических выключателей высокого напряжения, которые в момент холостого хода разрывают сварочную цепь и подают на держатель напряжение 12 В.
3. Надежное устройство электродержателя с хорошей изоляцией, которая гарантирует, что не будет случайного контакта токоведущих частей электродержателя со свариваемым изделием или руками сварщика (ГОСТ 14651-69).
Электродержатель должен иметь высокую механическую прочность и выдерживать не менее 8000 зажимов электродов.
4.Работа в исправной сухой спецодежде и рукавицах. При работе в тесных отсеках и замкнутых пространствах обязательно использование резиновых галош и ковриков, источников освещения с напряжением не свыше 6-12 В.
5. При работе на электронно-лучевых установках предотвращение опасности поражения лучами жесткого рентгеновского (почти полное) поглощение вредных излучении, связанных с горением дуги. Особую опасность в смысле поражения глаз представляет световой луч квантовых генераторов (лазеров) так как даже отраженные лучи лазера могут вызвать тяжелое повреждение глаз и кожи. Поэтому лазеры имеют автоматические устройства, предотвращающие такие поражения, но при условии строгого соблюдения производственной инструкции операторами-сварщиками, работающими на этих установках /7/.
Защитные стекла, вставленные в щитки и маски, снаружи закрывают простым стеклом для предохранения их от брызг расплавленного металла. Щитки изготовляют из изоляционного металла — фибры, фанеры и по форме и размерам они должны полностью защищать лицо и голову сварщика (ГОСТ 1361-69).
Для ослабления резкого контраста между яркостью дуги и малой яркостью темных стен (кабины) последние должны быть окрашены в светлые тона (серый, голубой, желтый) с добавлением в краску окиси цинка с целью уменьшения отражения ультрафиолетовых лучей дуги, падающих на стены.
При работе вне кабины для защиты зрения окружающих, работающих сварщиков и вспомогательных рабочих должны применяться переносные щиты и ширмы /9/.
Предотвращение опасности поражения брызгами расплавленного металла и шлака. Образующиеся при дуговой сварке брызги расплавленного металла имеют температуру до 1800 град. С. при которой одежда из любой ткани разрушается. Для защиты от таких брызг обычно используют спецодежду (брюки, куртку и рукавицы) из брезентовой или специальной ткани. Куртки при работе не следует вправлять в брюки, а обувь должна иметь гладкий верх, чтобы брызги расплавленного металла не попадали внутрь одежды, так как в этом случае возможны тяжелые ожоги.
Для защиты от соприкосновения с влажной, холодной землей и снегом, а также с холодным металлом при наружных работах и в помещении сварщики должны обеспечиваться теплыми подстилками, матами, подколенниками и подлокотниками из огнестойких материалов с эластичной прослойкой.
Предотвращение отравления вредными газами и аэрозолями, выделяющимися при сварке. Высокая температура дуги (6000- 8000° С) неизбежно приводит к тому, что часть сварочной проволоки, покрытий, флюсов переходит в парообразное состояние. Эти пары, попадая в атмосферу цеха, конденсируются и превращаются в аэрозоль конденсации, частицы которой по дисперсности приближаются к дымам и легко попадают в дыхательную систему сварщиков. Эти аэрозоли представляют главную профессиональную опасность труда сварщиков. Количество пыли в зоне дыхания сварщика зависит главным образом от способа сварки и свариваемых материалов, но в известной степени определяется и типом конструкций. Химический состав электросварочной пыли зависит от способов сварки и видов основных и сварочных материалов.
Существуют строгие требования в области вентиляции при сварочных работах. Для улавливания сварочного аэрозоля на стационарных постах, а где это возможно, и на нестационарных нужно устанавливать местные отсосы в виде вытяжного шкафа вертикальной или наклонной панели равномерного всасывания стола с подрешеточным отсосом и др. При сварке крупногабаритных серийных конструкций на кондукторах, манипуляторах и т. п. местные отсосы необходимо встраивать непосредственно в эти приспособления. При автоматической сварке под флюсом, в защитных газах, электрошлаковой сварке применяют устройства с местным отсосом газов.
При использовании баллонов со сжатыми газами необходимо соблюдать установленные меры безопасности: не бросать баллоны, не устанавливать их вблизи нагревательных приборов, не хранить вместе баллоны с кислородом и горючими газами, баллоны хранить в вертикальном положении. При замерзании влаги в редукторе баллона с СО2 отогревать его только через специальный электроподогреватель или обкладывая тряпками, намоченными в горячей воде. Категорически запрещается отогревать любые баллоны со сжатыми газами открытым пламенем, так как это почти неизбежно приводит к взрыву баллона.
При производстве сварочных работ на емкостях, ранее использованных, требуется выяснение типа хранившегося продукта и наличие его остатков. Обязательна тщательная очистка сосуда от остатков продуктов и 2-3-кратная промывка 10%-ным раствором щелочей, необходима также последующая продувка сжатым воздухом для удаления запаха, который может вредно действовать на сварщика /3/.
Категорически запрещается продувать емкости кислородом, что иногда пытаются делать, так как в этом случае попадание кислорода на одежду и кожу сварщика при любом открытом источнике огня вызывает интенсивное возгорание одежды и приводит к ожогам со смертельным исходом.
Взрывоопасность существует и при выполнении работ в помещениях, имеющих большое количество пылевидных органических веществ (пищевой муки, торфа, каменного угля).
Эта пыль при определенной концентрации может давать взрывы большой силы. Помимо тщательной вентиляции для производства сварочных работ в таких помещениях требуется специальное разрешение пожарной охраны .
Предотвращение пожаров от расплавленного металла и шлака. Опасность возникновения пожаров по этой причине существует в тех случаях, когда сварку выполняют по металлу, закрывающему дерево либо горючие изолировочные материалы, на деревянных лесах, вблизи легко воспламеняющихся материалов и т. п. Все указанные варианты сварки не должны допускаться.
Предотвращение травм, связанных со сборочными и транспортными операциями (травмы механического характера).
Важное значение имеет внедрение комплексной механизации и автоматизации, что значительно уменьшает опасность травм такого рода.
Основные причины травматизма при сборке и сварке: отсутствие транспортных средств для транспортировки тяжелых деталей и изделий; неисправность транспортных средств; неисправность такелажных приспособлений; неисправный инструмент: кувалды, молотки, гаечные ключи, зубила, отсутствие защитных очков при очистке швов от шлака; отсутствие спецодежды и других защитных средств .
Меры безопасности в этом случае: все указанные средства и инструменты следует периодически проверять; такелажные работы должны производить лица, прошедшие специальный инструктаж; от рабочих необходимо требовать соблюдения всех правил по технике безопасности, включая работу в спецодежде, рукавицах; использование средств индивидуальной вентиляции (где это необходимо) и т. д. Важное значение имеет внедрение комплексной механизации и автоматизации, что значительно уменьшает опасность травм такого рода .
Чтобы было удобно работать сварщикам нужно соблюдать следующие рекомендации:
1. Сборку и сварку крупногабаритных секций следует выполнять на специализированных местах, постелях, стендах, при этом должны быть обеспечены достаточные проходы с каждой стороны конструкции.
2. При сварке объемных секций на высоте необходимо устраивать леса с расположением сварочного оборудования вне рабочего места сварщика.
3. Все оборудование, которое при неисправном состоянии может оказаться под напряжением, должно иметь индивидуальное заземление с выводом к общему защитному заземлению.
4. Все сварочные установки должны находиться под наблюдением наладчика-монтера. Исправлять дефекты электросварочного оборудования имеет право только монтер-наладчик.
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Расчёт постоянных затрат на одно изделие.
Арендная плата составляет 2500 грн.
Патент на изготовление металоизделий составляет 600 грн.
Плата за телефонные услуги 150 грн.
Стоимость необходимого оборудования за месяц.
грн.
Стоимость необходимого инвентаря за месяц.
грн.
Постоянные затраты в месяц составляют.
2500+600+150+708,3+42,504000,80грн.
Расчет количества изделий, изготовляемых за месяц.
- определяем фонд времени за 1 месяц ()
где — фонд рабочего времени за год(2012 часов)
12-количество месяцев в году
, где t — время, затраченное на изготовление 1 изделия
Постоянные затраты на одно изделие составляют:
Расчет переменных затрат на одно изделие.
2.1) Затраты на сырье (металл)
Ц-цена 1 металла грн.
S-площадь металла
650*106500грн.
2.2) Транспортные расходы:
Тр = = = 480 грн.
2.3) Затраты на воду:
Зв = , гдеЦв = цена 1 м3 воды, грн.
V = расход воды, м3
n = количество изделий за месяц
Зв = = 3,42 грн.
2.3)Затраты на электроэнергию на 1 изделие:
Зэ = , гдеЦэ — цена одного кВт электроэнергии,
Рэ — расход электроэнергии в месяц,
n — количество изделий на месяц.
Зэ = = 11,9 грн.
2.4)Затраты на заработную плату:
Зз.п. = * t1изд , гдеЗм — месячная заработная плата, грн.
Фм — фонд рабочего времени за 1 месяц ( 167,7 ч)
Т1изд — затраты времени на 1 изделие, час
7,15
2.5)Отчисления на социальное страхование:
Сс =
Сс = = 8,05 грн.
Переменные затраты на 1 изделие:
Зпер. = См+Сэд+Тр.+Зв+Зэ+Ззп+Сс
Зпер. = 6500+480+3,42+11,9+7,15+8,05=7010,52грн.
Себестоимость одного изделия составляет:
С = Зпост + Зпер
С = 363,7+7010,52= 7374,22грн.
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/po-svarke-korpusa/
Гуменюк І.В. «Технологія електродугового зварювання», Київ: «Грамота», 2006.
Думов С.И. — «Технология электрической сварки плавлением» — М: Машиностроение, 1987.
Китаев А.М. «Сварочная книга сварщика » — М: Машиностроение, 1985.
Козьяков А.Ф., Морозова Л.Л. «Охрана труда в машиностроении» — М: Машиностроение, 1990.
Куркин А.С. «Сварочные конструкции» — М: Машиностроение, 1991.
Методическое пособие по курсовому проектированию, НМТ,2003
Николаев Г. А., Винокуров В. А., Сварные конструкции. Справочник технолога: Учебн. для вузов / Под ред. Г. А. Николаева. — М: Высш. шк., 2000. — 446с.: ил.
Нормативы на полуавтоматическую сварку в среде защитных газов — М: Экономика, 1989.
Ольшанский Н.А. , Николаев Г.А. Специальные методы сварки. М.: Машиностроение, 1995. — 232 с.
Рыморов К.С. «Механизация и автоматизация сварочного производства» — М: Машиностроение, 1990.
