додати матеріал

приховати рекламу

Зварювання чавуну

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

Зміст.
1. Введення.
2. Запасні і регулюючі ємності.
2.1. Резервуари. Їх призначення та типи.
2.2.Оборудованіе резервуарів.
3. Ручна дугова зварка чавуну.
3.1. Класифікація чавунів.
3.2. Зварюваність чавуну.
3.3. Способи зварювання чавуну.
3.4. Гаряча зварювання чавуну.
3.5. Холодне зварювання чавуну.
4. Охорона праці при зварювальних роботах.
5. Висновок.
6. Література.

Введення.
В даний час підвищення капіталовкладень в будівництво передбачається за рахунок подальшої індустріалізації будівельного виробництва, послідовного перетворення його в єдиний промислово-будівельний процес зведення об'єктів з елементів заводського виготовлення і підвищення продуктивності праці на 21 - 23%.
При будівництві підприємств нафтової, хімічної, харчової, металургійної промисловості, а також об'єктів з виробництва мінеральних добрив і агропромислового комплексу значний обсяг складають роботи з виготовлення та монтажу технологічних трубопроводів.
Технологічні трубопроводи - одне з найбільш відповідальних і металомістких споруд будь-якого промислового об'єкта. У загальному обсязі монтажних робіт вартість монтажу технологічних трубопроводів досягає 65%. Конструкції технологічних трубопроводів у зв'язку з розширенням одиничної потужності споруджуваних об'єктів рік від року робляться все більш складними за рахунок збільшення робочих параметрів речовини, що транспортується і зростання діаметрів трубопроводів.
Для спорудження технологічних трубопроводів, особливо в хімічній і харчовій промисловості, все ширше використовуються труби з полімерних матеріалів. Збільшення обсягів і області застосування зазначених труб пояснюється їх високою корозійною стійкістю, меншою масою, технологічністю обробки і зварювання, низьку теплопровідність і, як наслідок, меншими витратами на теплоізоляцію.
В останні роки в широких масштабах впроваджуються індустріальні методи виробництва трубопровідних робіт, що забезпечує на 40% підвищення продуктивності праці і в 3-4 рази знижує обсяг робіт, виконуваних безпосередньо на монтажному майданчику, при цьому терміни монтажу трубопроводів скорочуються в три рази. Сутність індустріалізації трубопровідних робіт полягає у перенесенні всіх трубозаготовітельних робіт в заводські умови, маючи на увазі перетворити будівельне виробництво в комплексно-механізований процес монтажу об'єктів з готових вузлів та блоків заводського виготовлення.

Запасні і регулюючі ємності.
Використовувані в системах водозабезпечення ємності класифікують за функціональним призначенням, способом відведення води з них і конструкції. За функціональною ознакою їх ділять на регулюючі, запасні і запасний-регулюючі (об'єднуючі в одній споруді обидві функції). За способом відбору води з них класифікують на безнапірні (пасивні), з яких вода забирається насосами, і напірні (активні), що забезпечують тиск, необхідний для безпосередньої подачі води в розподільну мережу. За конструктивними ознаками напірні ємності підрозділяють на водонапірні башти, напірні резервуари, водонапірні колони і пневматичні водонапірні установки.
Резервуари. Їх призначення та типи.
Використовувані в системах водопостачання резервуари розрізняють не тільки за функціональним призначенням і за висотою розміщення (напірні і безнапірні, підземні і наземні), але й за формою в плані (круглі, прямокутні), за матеріалом (залізобетонні, бетонні, бутобетоні, сталеві). За функціональним призначенням крім регулюючих запасних і запасний-регулюючих резервуари бувають протипожежні, а також резервуари, що функціонують як водонапірні башти або банки пневматичних установок.
Регулюючі резервуари забезпечують більш рівномірну роботу насосних станцій, так як ліквідується подача пікових витрат, зменшуються діаметри (отже, і вартість) водоводів і транзитних магістралей мережі. Найбільш часто їх виконують напірними, нерідко вони служать і для зберігання пожежних та аварійних запасів води. Правильне визначення розмірів регулюючих резервуарів, їх кількості та місць розміщення у схемі водопостачання об'єкта має велике практичне та економічне значення.
Запасні резервуари (зазвичай безнапірні) підвищують надійність систем водопостачання. Їх використовують як резервуари чистої води при водоочисних спорудах водопроводів, а також в якості пожежних та аварійних ємностей.
Протипожежні резервуари передбачають на промислових об'єктах і в системах водопроводів, де зберігають необхідний протипожежний запас води.
Резервуари, що застосовуються в системах водопостачання, в залежності від призначення повинні мати регулюючий, аварійний, пожежний та контактний об'єми води. При проектуванні для правильного визначення розмірів необхідний ретельний техніко-економічний аналіз системи водопостачання та планованого режиму її роботи. Регулюючий об'єм води в резервуарах, баках водонапірних башт визначають, керуючись графіками надходження та відбору води. У резервуарах чистої води на водоочисних комплексах необхідно передбачати додатковий об'єм води на промивання фільтрів.
Пожежний об'єм води в резервуарах визначають з умови забезпечення: пожежогасіння із зовнішніх гідрантів та внутрішніх пожежних кранів, спринклерних і дренчерних установок, що не мають резервуарів; максимальних господарсько-питних та виробничих потреб на весь період пожежогасіння. У баках водонапірних башт повинен передбачатися пожежний об'єм води на десятихвилинну тривалість гасіння одного зовнішнього і одного внутрішнього пожеж при одночасному найбільшому витраті води на інші потреби.
При подачі води на об'єкт по одному водоводу в резервуарах необхідно передбачати: аварійний об'єм води, що гарантує (протягом часу ліквідації аварії на водоводі) витрата води на господарсько-питні потреби у розмірі 70% розрахункової водоспоживання та виробничі потреби з аварійного графіком; додатковий обсяг води на пожежогасіння в розмірі, що визначається згідно Сніп. Відновлення аварійного обсягу води повинно бути зроблено протягом 36-48ч шляхом використання резервних насосів або за рахунок зниження водоспоживання.
У резервуарах перед насосними станціями підкачки або оборотного водопостачання, що працюють рівномірно, обсяг води слід приймати з розрахунку 5 - 10-хвилинної подачі більшого насоса. У резервуарах для питної води обмін аварійного і пожежного обсягів води повинен здійснюватися в термін не більше 48ч. Контактний обсяг води передбачають для забезпечення не менше 30-хвилинного контакту води з реагентами (зазвичай з хлором). Його допускається зменшувати на величину пожежного та аварійного обсягів при їх наявності. Резервуари та їх обладнання необхідно захищати від замерзання води.
У системах водопостачання найбільш широко поширені залізобетонні круглі збірні або монолітні резервуари. Круглі залізобетонні резервуари в порівнянні з прямокутними більш економічні, тріщиностійкості, менш схильні до температурних і сейсмічних впливів і нерівномірних осідань. Круглі монолітні залізобетонні резервуари споруджують об'ємом 50 - 2000м 3, діаметром 4,7-25,4 м і висотою 3,5-4,5 м. Круглі збірні залізобетонні резервуари влаштовують об'ємом 50-3000м 3, прямокутні - 50-20000м 3. Резервуари можуть мати габаритні розміри: круглі - діаметр 6-30м і висоту 1,8-4,8 м; прямокутні - від 3,6 х3, 6 до 6х4, 8м. Для невеликих систем водопостачання значного поширення набули залізобетонні резервуари циліндричної форми з купольними перекриттями обсягом до 600м 3. В умовах помірного клімату резервуари цього типу заглиблюють в грунт до половини висоти і обсипають грунтом шаром близько 1м з метою теплоізоляції верхній частині і перекриття. Дно резервуара влаштовують з ухилом 0,01 до приямку. Для резервуарів обсягом понад 600м 3 передбачають плоске перекриття з ухилом 0,01 для атмосферних вод.
Визнано більш економічним пристрій плоского безбалкових перекриття для циліндричних резервуарів всіх розмірів. При місткості резервуара більш 50м 3 перекриття підтримується колонами. При обсязі більш 2000м 3 доцільно як по витраті матеріалу, так і за площею забудови влаштовувати резервуари прямокутної в плані форми з плоскими балочними або безбалковими перекриттями.
У будівництві резервуарів широко застосовується збірний попередньо напружений залізобетон. Попереднє напруження бетону створює в ньому стискаючі зусилля, що забезпечує герметичність резервуарів при значних експлуатаційних навантаженнях на споруди. В якості готових збірних деталей використовуються колони, балки, плити, а також панелі різних конструкцій, складові стінки резервуарів. Такі резервуари мають ті ж обсяги, що і типові резервуари з монолітного залізобетону, - від 50 до 20000м 3. Внутрішня поверхня резервуарів, що використовуються для зберігання питної води, повинна бути обштукатурена і зажелезнить або покрита полімерними пастами. У резервуарах господарсько-питного призначення повинні бути забезпечені циркуляція води та обмін всієї води протягом не менше 5 діб. Вони повинні бути обладнані вентиляційними трубами із засувками, забезпеченими сітками або спеціальними фільтрами.
Обладнання резервуарів.
Комунікації резервуарів та їх обладнання трубами та арматурою залежать від їх призначення і місця розташування в системі водопостачання. Для надійності роботи системи водопостачання зазвичай влаштовують не менше двох резервуарів (або двох ізольованих відділень). Резервуари повинні бути обладнані підводять, отводящими, переливними і спускними трубами і захищені від замерзання води в них. Повинні бути передбачені скоби або сходи, люки-лази для проходу людей і транспортування обладнання. Для обмеження подачі води в резервуар рекомендується встановлювати автоматичні пристрої або поплавкові клапани на подаючому трубопроводі. Спускні і переливні труби резервуарів господарсько-питного призначення допускається приєднувати через гідравлічний затвор до водостічної мережі або відкритої канаві з розривом струменя, розміщуючи на кінці труби хлопавки і грати. Всі трубопроводи обв'язки резервуара, крім спускного, слід обладнати воронками. При використанні резервуара в якості напірно-регулюючої ємності його обладнають трубами та арматурою так само, як і водонапірні башти. Схема комунікацій резервуарів чистої води, розташованих на водоочисних комплексі, показана на кресленні. Повний обсяг резервуара поділяється на регулюючий (від горизонту x-x до горизонту n-n) і запасні-пожежний (від горизонту n-n до дна). Вода надходить з очисних споруд по трубі, що кінчається біля дна резервуара у віддаленій від введення стороні. Усмоктувальні труби пожежних насосів закінчуються на позначці дна резервуара і можуть витрачати весь пожежний запас. Усмоктувальні труби господарських насосів закінчуються на рівні n-n і, таким чином, не можуть (у разі недогляду обслуговуючого персоналу чи відмови автоматичних пристроїв) забирати воду, яка знаходиться нижче цього рівня, тобто пожежний запас у цьому випадку не може бути витрачений.
Ручна дугова зварка чавуну. Класифікація чавуну.
Чавуном називають сплави заліза з вуглецем, в яких вміст вуглецю перевищує 2%. Широко застосовуються марки чавунів зазвичай містять 2,5-4% вуглецю, 1-5% кремнію, до 2% марганцю, а також домішки фосфору і сірки. До складу спеціальних чавунів входять легуючі добавки: ванадій, молібден, нікель, титан, хром і ін Температура плавлення чавунів залежить від їх хімічного складу і приблизно становить 1200-1250 о С.
Структура чавуну залежить від швидкості охолодження та вмісту в ньому вуглецю і легуючих домішок. За структурою чавуни поділяють на білі і сірі.
Білий чавун отримав свою назву від виду зламу, який має білий або світло-сірий колір. Вуглець у ньому знаходиться в хімічно зв'язаному стані у вигляді цементиту Fe 3 C. Цементит крихкий і має високу твердість, тому білий чавун не піддається механічній обробці, для виготовлення виробів застосовується рідко і зварюванні не підлягає.
З білого чавуну шляхом спеціальної термічної обробки (тривала витримка при температурі 1000 о С) отримують ковкий чавун. За механічними властивостями він пластічнєє білого чавуну. Назва «ковкий» це умовна назва, чавуни не використовують у вигляді поковок, вони практично не куються.
Високоміцні чавуни отримують додаванням в сплав деяких легуючих елементів (магнію, церію та ін.) Сірий чавун містить у своєму складі майже весь вуглець у вигляді графіту, тому злам його має сріблясто-сірий колір. Сірий чавун добре обробляється різальним інструментом, тому він широко застосовується як конструкційний матеріал. Сірий чавун дешевше сталі, відрізняється хорошими ливарними властивостями, високою зносостійкістю, здатністю гасити вібрації, хорошою оброблюваністю. Негативними його властивостями є знижена міцність і висока крихкість.
Чавун маркують за літерно-цифровий системі: перші літери (С, К і В) позначають сірий, ковкий і високоміцний чавун відповідно; друга літера (Ч) позначає чавун. У сірому чавуні дві цифри вказують на тимчасове опір. Наприклад, у марці СЧ10 букви СЧ позначають сірий чавун, 10 - тимчасовий опір. У позначеннях ковкого і високоміцного чавунів після буквеної маркування (КЧ і ВЧ) перші дві цифри також позначають тимчасовий опір, а другі дві - відносне подовження, наприклад КЧ 35-10 (ковкий чавун з тимчасовим опором не менше 350 МПа і відносним подовженням не менше 10 %).
Зварюваність чавуну.
Чавун належить до матеріалів, які мають поганий технологічної зварюваністю. Основні труднощі при зварюванні зумовлені високою схильністю його до відбілювання, тобто появи ділянок з виділеннями цементиту, а також утворення тріщин у шві і біляшовній зоні. Крім того, чавун має низьку в порівнянні зі сталлю температуру плавлення (1200-1250 о С) і швидко переходить з рідкого стану в твердий. Це викликає утворення пор у шві, оскільки інтенсивне виділення газів зі зварювальної ванни продовжується і на стадії кристалізації.
Підвищена жидкотекучесть чавуну ускладнює утримання розплавленого металу від витікання і ускладнює формування шва. Внаслідок окислення кремнію на поверхні зварювальної ванни можливе утворення тугоплавких оксидів, що може призвести до непровару.
При виборі способу зварювання чавуну необхідно враховувати такі особливості:
· Висока його крихкість при нерівномірному нагріванні й охолодженні може викликати появу тріщин в процесі зварювання;
· Прискорене охолодження призводить до утворення вибіленої прошарку в околошовной зоні й утрудняє його подальшу механічну обробку;
· Сильне газоутворення в рідкій ванні може викликати пористість зварних швів;
· Висока жидкотекучесть чавуну обумовлює необхідність у ряді випадків подформовкі.
Чавунні деталі, що працюють тривалий час при високих температурах, майже не піддаються зварюванню. Це відбувається в результаті того, що під дією високих температур (300-400 о С і вище) вуглець і кремній окислюються, і чавун стає дуже крихким. Чавун, що містить окислений вуглець і кремній, називають горілим.
Погано зварюються також чавунні деталі, що працюють тривалий час в зіткненні з маслом і гасом. Поверхня чавуну просочується маслом і гасом, які при зварюванні згорають і утворюють гази, що сприяють появі суцільний пористості в зварному шві.
Способи зварювання чавуну.
Зварювання чавуну застосовують при ремонтно-відновлювальних роботах і для виготовлення зварювально-литих конструкцій. Чавун зварюють переважно при усуненні дефектів лиття в чавунних виливках до і після механічної обробки, а також при ремонті деталей.
До зварних з'єднань чавунних деталей залежно від умов експлуатації пред'являються різні вимоги - від декоративної заварки зовнішніх дефектів до отримання сполук, равнопрочний з основним металом.
Чавун можна зварювати дуговим зварюванням металевим або вугільним електродом, порошковим дротом, газовим зварюванням та іншими способами.
Найбільш часто способи зварювання чавуну класифікують за станом деталі, що зварюється. У залежності від температури попереднього підігріву розрізняють зварювання з підігрівом (гарячу зварювання) і без підігріву (холодну зварювання).
Гарячу дугове зварювання чавуну застосовують у випадках, коли металом шва повинен бути чавун, за своїми властивостями наближається до властивостей основного металу деталі.
Холодну дугове зварювання чавуну виконують на оброблюваних і оброблених поверхнях деталей, коли дефекти лиття незначні або середніх розмірів, коли вони некрізні або наскрізні, але невеликої довжини і, нарешті, коли наплавляється метал не передбачений у вигляді чавуну. При холодному зварюванні зварюються деталі не підлягають попередньому нагріву.
Особливості застосування різних способів дугового зварювання чавуну показані в таблиці 1. Вибір способу і технології зварювання залежить від вимог до зварному з'єднанні. При виборі технології зварювання враховують необхідність підігріву металу, а також механічної обробки металу шва і біляшовній зони після зварювання.
Таблиця1. Області застосування різних способів дугового зварювання чавуну.
Спосіб зварювання
Область застосування
Характеристика наплавленого металу
Гаряча ванна ручна чавунними електродами і механізована порошковим дротом.
Різні дефекти великих розмірів на оброблюваних, оброблених і відповідальних необроблюваних поверхнях
Хороші оброблюваність і щільність, макроструктура, твердість, міцність показники аналогічні основного металу.
Ручна електродами на мідно-нікелевій основі.
Некрізні дефекти невеликих і середніх розмірів на оброблених поверхнях. В окремих випадках наскрізні дефекти невеликої довжини.
Хороші оброблюваність, щільність і міцність.
Ручна електродами на залізо-нікелевої основі.
Різні дефекти невеликих і середніх розмірів на поверхнях виливків і деталей.
Хороші оброблюваність, щільність і міцність. Колір збігається з кольором основного металу.
Ручна електродами на основі низьковуглецевої сталі зі спеціальним покриттям.
Некрізні дефекти невеликих розмірів на оброблених поверхнях.
Твердість і колір збігаються з твердістю і кольором основного металу.
Ручна електродами на мідно-сталевій основі.
Наскрізні дефекти на необроблюваних поверхнях виливків і стінках резервуарів.
Високі щільність і міцність. Оброблюваність утруднена. Відрізняється за кольором.
Холодна ручна сталевими електродами.
Некрізні дефекти на необроблюваних поверхнях виливків.
Висока твердість, недостатні щільність і міцність.
Гаряча зварювання чавуну.
Технологічний процес складається з механічної обробки під зварювання, формування деталей, що зварюються, попереднього підігріву, зварювання і подальшого повільного охолодження.
Підготовка під зварювання дефектного місця полягає в ретельній його очищення від забруднень і в обробленні крайок, що зварюються.
При зварюванні наскрізних тріщинами або заварці дефектів, що знаходяться на краю деталей, необхідно застосовувати графітові форми, що запобігають витіканню рідкого металу зі зварювальної ванни. Форми виготовляють з графітових платівок, скріплюються формувальної масою, яка складається з кварцового піску, замішаного на рідкому склі. Крім того, форми можна скріплювати в опоках формувальними матеріалами, застосовуваними в ливарному виробництві.
Деталі й чавунні виливки нагрівають до температури 300-700 о С (в залежності від форми деталі, дефекту, способи зварювання). Зварювання виконують чавунними електродами або порошковим дротом із присадкою керамічного стрижня. Підігрів необхідний для того, щоб після зварювання відбувалося рівномірне охолодження усього виробу і не утворювалися тріщини.
Деталі нагрівають у спеціальних печах або за допомогою індукційних нагрівачів. Для ручного дугового зварювання використовують плавящиеся електроди марок ЦЧ-4, ЕВЧ-1, МНЧ-2, ОЗЧ-2 та інших
Гарячу зварювання чавуну виконують на великій силі зварювального струму без перерв до кінця заварки дефекту при великій зварювальній ванні. Так, для зварювання електродом діаметром 8мм потрібно струм 600А, а діаметром 12мм - струм 1000А. Використовують електротримачі, що мають захист руки зварювальника від теплового випромінювання.
Варка вугільним електродом ведеться постійним струмом прямої полярності: для електродів діаметром 8-20мм використовуються відповідно струми 280-600А. Застосовують перетворювачі ПСМ-1000, випрямлячі ВАМ-1601, трансформатори ТДФ-1601.
Під час зварювання слід безперервно підтримувати значний обсяг розплавленого металу в зварювальній ванні і ретельно перемішувати його кінцем електрода або присадочного стрижня. Для повільного охолодження заварені деталі засипають дрібним деревним вугіллям або сухим піском. Остигання масивних деталей може тривати 3-5 доби.
Основними недоліками гарячого зварювання чавуна є велика трудомісткість процесу і важкі умови праці зварювальників.
Холодне зварювання чавуну.
Зварювання чавуна без підігріву виробу застосовується ширше, ніж з підігрівом. Підготовка поверхні дефектів до заварки полягає в свердлінні, зачистці, фрезеруванні і т.д. до отримання чистої поверхні основного металу.
Оброблення крайових дефектів здійснюють таким чином, щоб попередити відколи при механічній обробці.
При зварюванні без попереднього нагрівання дефекти, розташовані один від одного на відстані більш ніж 20мм, вирубують або висвердлюють порізно, при більш близькому розташуванні - виробляють суцільну вирубку дефектної ділянки. Оброблення крайок залежить від товщини деталі. При глибині дефекту 5-7мм вирубують фаску з кутом розкриття 70-80 о. У місцях, доступних для зварювання з двох сторін, виробляють Х-подібну оброблення крайок. Зазор b складає 0-3мм, притуплення з-0-3мм.
Якщо кінці тріщини не виходять на поверхню деталі, то в місцях закінчення тріщини свердлять отвори і ділянка видимої частини тріщини вирубують (вишліфовує) або обробляють повітряно-дугового різкою.
По кінцях некрізне тріщини просвердлюють отвори завглибшки 2-4мм, а по кінцях наскрізний тріщини - на всю глибину свердлом діаметром 6-10мм.
Наплавлення ведуть через центр обробки, а потім наплавляють валики на правій і лівій її частинах.
Тріщини, відколи обробляють (V-образна оброблення крайок) для односторонньої зварювання.
На практиці використовують кілька різновидів холодної зварювання: сталевими, мідно-залізними, мідно-нікелевими, залізо-нікелевими, нікелевими та іншими електродами.
Зварне з'єднання, отримане холодне зварювання, неоднорідне. Воно складається з наплавленого металу, зон сплавлення і термічного впливу. Розмір зони сплавлення залежить від діаметра електрода (3-6мм - за розміром запарюваної дефекту).
Застосовуючи мідно-нікелеві (марки МНЧ-2) і мідно-сталеві (марки ОЗЧ-2) електроди, отримують наплавлений метал, що легко піддається механічній обробці. Наплавлення утворюють одношарової або багатошарової укладанням валиків.
Для зварювання чавуну найбільш часто використовують електроди марок МНЧ-1, МНЧ-2, ЦЧ-4, ОЗЖН-1 та ін
Сталеві електроди марки ЦЧ-4 (на основі дроту з низьковуглецевої сталі з карбидообразующие покриттям) застосовують при ремонті невідповідальних чавунних виробів невеликих розмірів з малим об'ємом наплавлення, що не вимагають після зварювання механічної обробки.
Зварювання сталевими електродами з захисно-легуючими покриттями виконують з V-або X-подібної обробленням крайок. Для усунення нерівномірного розігрівання деталі зварюють окремими ділянками врозбивку. Довжина цих ділянок зварного шва не повинна перевищувати 100-120мм. Після зварювання ділянках дають можливість охолонути до температури 60-80 о С. Найкращі результати отримують при зварюванні електродами з покриттям марки УОНІ-13/45 постійним струмом зворотної полярності.
Мідно-залізні електроди застосовують для заварювання окремих дефектів або невеликих несплошностей, створюють течі на виливках відповідального призначення, в тому числі і працюючих під тиском. Найбільш досконалі з них - електроди марки ОЗ4-2, що представляють собою мідний стрижень діаметром 4-5мм, на який нанесено покриття, що складається з суміші електродної обмазки марки УОНІ-13/45 (50%) і рідкого скла. При зварюванні не слід допускати сильного розігріву зварюваних деталей. Після зварювання легким молотком виконують проковування наплавленого металу в гарячому стані. Вона зменшує зварювальні напруження і знижує небезпеку утворення тріщин у околошовной зоні. У результаті наплавлений метал набуває високу пластичність і задовільно обробляється.
Мідно-нікелеві електроди застосовують головним чином для заварки ливарних дефектів, які виявляються в процесі механічної обробки чавунного литва на робочих поверхнях, де місцеве підвищення твердості неприпустимо. У промисловості використовуються електроди марки МНЧ-1 зі стрижнем з монель-металу і марки МНЧ-2 зі стрижнем з константана. Зварювання виконують електродами діаметром 1-4мм нитковим швом короткими ділянками. При цьому не слід допускати перегріву деталі, для чого рекомендуються перерви в роботі для охолодження шва. Наплавлені валики в гарячому стані слід ретельно проковувати ударами легкого молотка. Позитивні властивості електродів полягають в тому, що нікель і мідь не розчиняють вуглець і не утворюють структур, що мають високу твердість після нагріву і швидкого охолодження. Наплавлений метал має низькою твердістю, добре обробляється.
Залізно-нікелеві електроди марки ОЗЖН-1 використовують для заварки окремих невеликих дефектів на оброблюваних поверхнях виливків відповідального призначення з сірого і високоміцного чавуну. Наплавлений метал має високу міцність і щільність, добре обробляється.
Нікелеві електроди марки ОЗЧ-3 застосовують для виправлення невеликих дефектів у відповідальних виробах. Електродами марки ОЗЧ-4 наплавляють останній шар на поверхні, що працює на тертя.
Спосіб зварювання чавуну за допомогою шпильок застосовується для відновлення відповідальних виробів, що працюють при значних навантаженнях і не вимагають обробки після зварювання. Зварювання комбінується з механічним посиленням зони сплавлення шляхом укручування в метал виробу сталевих шпильок, що зв'язують метал шва й основний метал, розвантажуючи тендітний загартований прошарок у зоні сплавлення.
Діаметр шпильок становить 5-16мм. Максимальна їх кількість за площею не повинно перевищувати 25% площі зламу деталі. Висота шпильок над поверхнею металу - не більше 5-6мм, глибина укручування-1, 5 діаметри шпильки.
Для зварювання використовуються електроди діаметром 3-4мм будь-якої марки, що забезпечують м'який наплавлений метал. Зварку ведуть на малій силі зварювального струму (100-120А) для забезпечення малої глибини проплавлення чавуну і мінімального нагріву вироби, що зменшує відбілювання і запобігає появі тріщин.
Спочатку кільцевими швами обварюються укручені шпильки. Обварку виробляють врозкид, щоб отримати більш рівномірний нагрів деталі. Потім наплавляють окремими валиками ділянки між обвареними шпильками. Довжина кожного валика не повинна перевищувати 100 мм. Другий шар валиків наносять перпендикулярно до напрямку валиків першого шару. Після наплавлення кромок заварюють оброблення тріщини. Для прискорення заварки тріщини вводять додаткові металеві зв'язки (у вигляді прутків). Зварювання з застосуванням шпильок може виконуватися в будь-якому просторовому положенні.
Охорона праці при зварювальних роботах.
Небезпечні і шкідливі виробничі фактори. Небезпечний виробничий фактор - це фактор, вплив якого на зварника може привести до травми.
Шкідливий виробничий фактор - це фактор, вплив якого на зварника може призвести до захворювання.
Основними небезпечними і шкідливими виробничими факторами при ручного дугового зварювання покритими електродами є:
· Зварювальні аерозолі;
· Підвищений рівень оптичного випромінювання в ультрафіолетовому, видимому й інфрачервоному (тепловому) діапазонах;
· Іскри, бризки і викиди розплавленого металу і шлаку;
· Підвищена температура шлакової ванни, матеріалів, устаткування і повітря робочої зона;
· Висока напруга в електричному ланцюзі;
· Фізичні та нервово-психічні перевантаження.
Особливо характерним шкідливим фактором є присутність у повітрі робочої зони зварювальних аерозолів, що містять токсичні речовини. Тривале їх вплив на організм зварника може призвести до виникнення професійних захворювань (пневмоконіоз, пиловий бронхіт та ін.)
Найбільш шкідливі аерозолі утворюються при зварюванні високолегованих електродами, які містять сполуки нікелю і хрому. Це необхідно враховувати при виборі засобів нейтралізації шкідливих речовин в системах промислової вентиляції та індивідуального захисту органів дихання зварювальників.
При використанні електродів слід керуватися технічними умовами, які містять вимоги щодо безпеки та захисту навколишнього середовища з переліком шкідливих і небезпечних факторів, а також засобів захисту зварювальників та навколишнього середовища.
При зварюванні і різанні мідно-цинкових сплавів і оцинкованих сталей виділяється оксид цинку, дія якого на організм викликає втрату апетиту, спрагу, підвищену стомлюваність і сухий кашель, що призводить до нападів лихоманки (озноб, підвищення температури, нудота, блювота).
При зварюванні і різанні свинцю і металу, покритого свинцевими фарбами, відбувається виділення оксиду свинцю, вплив якого на організм працюючого проявляється у вигляді металевого присмаку в роті, відрижки, втрати апетиту і занепаду сил. Через 2,5-3,5 місяці з'являються лілово-сіра облямівка навколо ясен і сильні головні болі.
Ручна дугова зварка супроводжується випромінюванням в ультрафіолетовому, видимому й інфрачервоному діапазонах, що значно перевищує фізіологічно стерпну людиною величину. Інтенсивність випромінювання зварювальної дуги та її спектральні характеристики залежать від потужності дуги, способу зварювання, виду зварювальних матеріалів.
Електрична дуга є потужним джерелом яскравого світла, ультрафіолетових, і інфрачервоних променів, вплив яких на незахищені очі протягом 10-20с у радіусі до 1м викликає сильні болі, сльозоточивість і світлобоязнь.
Вплив електричної дуги на шкіряні покриви протягом 60-180с викликає опік (аналогічно тривалому впливу сонця), а тривалий вплив на органи зору призводить до електроофтальмія і катаракті.
Інтенсивність інфрачервоного (теплового) випромінювання від зварюваних виробів і зварювальної ванни визначається температурою виробів, їх габаритами і конструкцією, а також температурою і розмірами зварювальної ванни. При відсутності засобів індивідуального захисту вплив теплового випромінювання, що перевищує допустимий рівень, призводить до порушення терморегуляції, теплового удару. Контакт з нагрітим металом може викликати опіки.
Напруженість електромагнітних полів залежить від конструкції та потужності зварювального обладнання, конфігурації виробів, що зварюються. Характер їх впливу на організм визначається рівнем і тривалістю впливу. Як правило, при ручного дугового зварювання напруженість магнітного поля незначна (до 300А / м) і не перевищує гранично допустимих рівнів.
Джерелами шуму при дуговому зварюванні є зварювальний дуга, джерела живлення, пневмоприводи та ін Рівень шуму від зварювальної дуги визначається стабільністю її горіння. Тому при зварюванні покритими електродами та іншими зварювальними матеріалами, в складі яких присутні елементи - стабілізатори дуги, рівень шуму не перевищує допустимого.
Розбризкування металу при зварюванні - також наслідок нестабільного горіння дуги. При використанні покритих електродів воно незначне. Бризки, іскри і викиди розплавленого металу і шлаку при відсутності засобів захисту можуть бути причиною опіків шкірних покривів, травмування органів зору, а також виникнення пожеж.
Небезпечним для життя людини вважається електрична напруга більше 42 В змінного і 110 В постійного струму при роботі в зварювальних цехах і 12В - у сирих приміщеннях, замкнутих металевих обсягах і т.п. Однак ці напруги є умовними, оскільки небезпека ураження електричним струмом суттєво залежить від індивідуальних особливостей організму і навколишніх умов. Наявність навіть малих кількостей алкоголю в крові різко знижує електричний опір тіла людини. Мокра або пітна шкіра володіє набагато більшою електропровідністю, ніж суха.
Статичні і динамічні фізичні навантаження при ручному зварюванні викликають перенапруження нервової та кістково-м'язової систем організму. Статичні навантаження залежать від маси зварювального інструмента (електродотримача, шлангового власника напівавтомата), гнучкості шлангів і дротів, тривалості безперервної роботи та робочої пози (стоячи, сидячи, напівсидячи, стоячи на колінах, лежачи на спині). Найбільші фізичні навантаження відчуваються при виконанні зварювальних робіт напівсидячи і стоячи при зварюванні в стельовому положенні або лежачи на спині у важкодоступних місцях.
Динамічне перенапруження пов'язано з виконанням важких допоміжних робіт: доставка на робоче місце заготовок, зварювальних матеріалів, підйом і перенесення пристосувань, поворот зварюються вузлів. Такі навантаження викликають стомлюваність зварників і як наслідок погіршення якості виконання зварних швів.
Крім зазначених небезпечних і шкідливих чинників при ручного дугового зварювання відбувається іонізація повітря робочої зони з утворенням іонів обох полярностей. Причиною цього є електрична і термічна іонізація в результаті електродугового процесу, а також вплив ультрафіолетового випромінювання дуги на повітря. Підвищена або знижена концентрація негативно або позитивно заряджених іонів у повітрі робочої зони також може надавати несприятливу дію на здоров'я працюючих.
Загальні вимоги. Електрозварник повинен мати кваліфікаційну групу з електробезпеки не нижче другої. Знову поступає на роботу незалежно від кваліфікації зобов'язаний проіті вступний інструктаж з техніки безпеки, а також інструктаж на робочому місці, попередній медичний огляд, а в подальшому в установленому порядку проходити періодичні медичні огляди. Інструктаж з безпеки праці проводять не рідше одного разу на три місяці. При переведенні на роботу з використанням нового обладнання зварник повинен ознайомитися з його конструкцією і пройти додатковий інструктаж з техніки безпеки.
Адміністрація підприємств і організацій зобов'язана видавати робітникам спецодяг, спецвзуття та захисні засоби, що відповідають стандартам або технічним умовам відповідно до норм видачі.
Перед початком зварювальних робіт електрозварник зобов'язаний перевірити захисні пристосування, шолом, щиток, діелектричний килимок або діелектричні боти, надіти спецодяг - брезентовий костюм з вогнестійким просоченням, черевики, головний убір, діелектричні рукавички або брезентові рукавиці.
Ізолюючі захисні засоби перевіряють при прийнятті в експлуатацію, а потім періодично в такі строки: діелектричні рукавички раз на 6 місяців, діелектричні боти раз на 3 роки, діелектричні чоботи, калоші і інструмент з ізолюючими рукоятками раз на рік, діелектричні килимки раз на 2 роки.
Усі захисні засоби, крім інструменту ізолюючими рукоятками, повинні мати штамп з зазначенням терміну наступних випробувань і найбільшого номінального напруги апаратів, для яких призначено захисний засіб.
Для захисту працюючих поблизу, а також підсобних робітників від променистої енергії зварювальних дуг у постійних місцях зварювання для кожного електрозварника влаштовують кабіну. Вільна площа на один зварювальний пост в кабіні повинна бути не менше 3м 2. Висота стін кабіни 1,8-2м. Для кращої вентиляції стіни встановлюють на висоті 50 мм від підлоги, при зварюванні в середовищі захисних газів - на висоті 300мм.
Температура нагрітої поверхні обладнання не повинна перевищувати 45 о С. Вимоги до обладнання, що використовується для ручного дугового зварювання покритими електродами, викладені в ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.2.049, ГОСТ 12.2.007.8, «Правилах пристрою електроустановок», «Правилах техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів» і «Правилах технічної експлуатації установок споживачів ».
Джерела струму повинні бути надійно заземлені (ГОСТ 12.2.007.0). У процесі експлуатації напруга холостого ходу джерел живлення не повинно перевищувати 80В для джерел змінного струму і 100В - постійного. Джерела харчування повинні бути обладнані вольтметром і сигнальною лампочкою, що вказують наявність або відсутність напруги в зварювального ланцюга, блоками обмеження холостого ходу.
Захист органів зору. При ручного дугового зварювання зварювальний дуга і розплавляється метал можуть бути джерелом травмування електрозварника. Для захисту зварювальника від випромінювання та бризок металу, а також від впливу виділяються при зварюванні парів металу, шлаку і аерозолів призначені щитки. Вони бувають двох видів: наголовниє і ручні. Наголовниє щиток більш зручний, бо звільняє зварника від необхідності утримувати його. Щитки закривають всі відкриті частини голови та шиї зварника. При необхідності не обов'язково відкидати щиток тому, досить підняти кришку рамки зі світлофільтром і оглянути конструкцію через прозоре захисне скло, підготувати стик до зварювання, зачистити крайки, видалити шлак і виконати інші операції.
Для захисту від шкідливого випромінювання дуги в щитки вставляють скляні світлофільтри темно-зеленого кольору, які дозволяють бачити дугу, розплавляється метал і маніпулювати електродом. Застосовують 13 класів світлофільтрів типу С для зварювання струмом від 13 до 900А. (Табл.2)

Табл.2. Світлофільтри для дугового зварювання.
Струм, А
15-30
30-60
60-150
150-275
275-350
Тип світлофільтру
С-3
З-4
С-5
З-6
З-7
Струм, А
350-600
600-700
700-9000
Понад 9000
Тип світлофільтру
С-8
С-9
З-10
З-11
Найбільш зручні щитки з автоматичним затемненням світлофільтра, що звільняють руки зварника і виключають зварювання «наосліп».
Необхідно мати на увазі, що випромінювання зварювальної дуги може травмувати очі людей, що знаходяться недалеко від зварника. Тому робочих, які знаходяться в зоні зварювання, слід забезпечити окулярами і світлофільтрами. Випромінювання дуги небезпечно для зору на відстані до 20м.
Зачищення поверхні металу виконують в захисних окулярах запобіжних з прозорими небиткими склом або у захисних щитках.
Захист тіла. Для захисту тіла від іскор і бризок розплавленого металу і шлаку, підвищених температур матеріалів і устаткування призначена спецодяг всесезонна і літня з брезенту з термостійкої, іскростойкой і вогнестійким просоченням. Руки захищають рукавицями (ГОСТ 12.4.010).
Спецодяг (куртки та штани) виготовляється з матеріалу, що захищає зварника від випромінювання дуги. При роботі на стаціонарних постах зварювальник використовує фартух, що захищає від бризок металу, особливо небезпечних за дугового різання. Взуття має бути з нековзною підметкою.
Під час роботи куртка повинна бути застебнутий, вилоги рукавів підв'язані або застебнуті, кишені застебнуті клапанами, черевики щільно зашнуровані, брюки повинні закривати черевики, щоб уникнути попадання бризок металу на ноги. Спецодяг, спецвзуття та рукавиці повинні бути сухими, без слідів масла.
До засобів індивідуального захисту відносяться також гумовий килимок, гумові рукавички і калоші, застосовувані при особливо небезпечних роботах.
При зварювальних роботах на відкритому повітрі в холодну пору року спецодяг доповнюється теплозахисними підстібка відповідно з кліматичними зонами.
Вентиляція. Вентиляція може бути загальною і місцевою. Загальну роблять припливно-витяжної. Вона служить для видалення забрудненого повітря з усього приміщення і подачі свіжого. Загальна витяжна вентиляція на постійних робочих місцях недостатньо ефективна: потік забрудненого повітря, піднімаючись вгору від дуги або полум'я, шкідливо впливає на електрозварника. Тому забруднений потік з робочого місця видаляють місцевими витяжними пристроями.
Ефективні місцеві вентиляційні пристрої, що відхиляють зварювальний факел від особи робочого і видаляють забруднене повітря, - витяжні панелі. Вибір типу панелі залежить від обсягу повітря, що видаляється, довжини зварювального столу і розмірів зварюваних виробів. Витяжні панелі особливо ефективні при зварюванні відносно невеликих деталей. При зварювальних роботах на великих аркушах і конструкціях у дуги або панелі доцільно ставити місцеві відсмоктувачі пересувного типу, з'єднані з витяжною вентиляцією телескопічними трубами і поворотними фланцями.
Робота в особливо небезпечних умовах. При ручного дугового зварювання змінним струмом в особливо небезпечних умовах (усередині металевої ємності, на відкритому повітрі, а також в приміщенні з підвищеною небезпекою) при зміні електродів застосовують блокувальні пристрої. Вони дозволяють змінювати електроди при відключеній напрузі зварювального кола чи зниженні його до безпечної величини (12-14В). Виконують роботу в брезентових рукавицях. Під час перерв зварювання електротримач підвішують на штатив або гачок.
Особливої ​​уваги вимагає організація робочого місця при роботі всередині цистерн, котлів, колодязів і в інших замкнутих або тісних просторах, так як при цьому виникає небезпека отруєння газом і поразки електричним струмом.
Електрозварника, що працює у закритих посудинах, забезпечують шланговим протигазом ПШ-2 іліПШ-1, рятувальним поясом з прикріпленою до нього міцної мотузкою, гумовими ізолюючими матами на повстяній або інший підкладці, погано проводить теплоту, шоломом з діелектричного матеріалу і спецодягом з гумовими підлокітниками і наколінниками .
Перш ніж приступити до роботи в небезпечній зоні, беруть пробу повітря. У процесі роботи повітродувкою подають у робочу зону чисте повітря.
Що підлягають зварюванню ємності, які були заповнені нафтопродуктами та іншими легкозаймистими та горючими рідинами, обов'язково промивають і пропарюють
При виконанні зварювальних робіт на висоті робітник повинен мати запобіжний пояс і сумку для інструментів. Якщо зварювальники одночасно працюють на різній висоті по одній вертикалі, повинні бути передбачені кошти, які захищають людей, що знаходяться внизу, від падаючих крапель розплавленого металу і шлаку. Під місцем зварювання обладнають щільний поміст, вкритий листами покрівельного заліза або азбестом.
Зварювальники, що працюють на будівельних майданчиках, зобов'язані носити каски, що захищають голову від падаючих предметів, ураження електричним струмом та атмосферних впливів. Під каску надівається підшоломник.

Висновок.
Я, Кукса Денис Геннадійович, учень Мінського державного професійно-технічного училища № 31, навчався навичкам за спеціальністю «монтажник зовнішніх трубопроводів, електрогазозварник».
Проходив практику на підприємствах м. Мінська, де навчився варити і різати напівавтоматичним зварюванням, збагнув навички монтажних робіт.
Приношу свою подяку майстрам виробничого навчання Лащук Г.С., Осипову М.Ю і консультанту БеганскомуІ.І.

Література.
1. Виноградов Ю.Г., Орлов К.С. Матеріалознавство для слюсарів-монтажників. М. 1983
2. Кіхчік М.М. Такелажні роботи в будівництві. М. 1983
3. Лупачов В.Г. Ручна дугова зварка. Мн. 2006
4. Тавастшерна Р.І, Бесман А.І., Позднишев В.С. Технологічні трубопроводи промислових підприємств. Довідник будівельника. М. 1991
5. Тавастшерна Р.І. Виготовлення та монтаж технологічних трубопроводів. М. 1985
6. Тавастшерна Р.І. Монтаж технологічних трубопроводів. М.1980
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова | 99,6кб. | скачати

Схожі роботи:
Зварювання чавуну 2
Дефекти зварних з`єднань і методи їх виявлення особливості зварювання чавуну
Технологічні основи процесу зварювання металів і сплавів е класифікація прогресивні способи зварювання
Десульфурація чавуну
Перевезення рідкого чавуну
Виробництво чавуну Сутність пайки
Виробництво сталі і чавуну та їх застосування
Проект доменної печі продуктивністю 7000 т передільного чавуну на добу
Розвиток українського експорту металопродукції до країн Арабського союзу чавуну і сталі
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru