Курсова робота:
«Виникнення і розвиток зварювання»
Зміст
1. Виникнення і розвиток зварювання.
2. Види зварювання.
3. Зварювальний напівавтомат А-547У.
3.1 Технологія напівавтоматичного зварювання у вуглекислому газі.
3.2 Особливості зварювання в середовищі вуглекислого газу.
3.3 Вибір режимів зварювання в середовищі вуглекислого газу.
3.4 Основні вимоги безпеки праці при напівавтоматичному зварюванні.
4. Зварювання трубних конструкцій.
4.1Номенклатура і сортамент труб і фасонних частин.
4.2Подготовка труб до зварювання.
4.3 Способи і режими зварювання труб (трубопроводів).
4.4 Контроль зварних з'єднань.
5. Електробезпека.
6. Пожежна безпека.
7. Технологічний процес зварювання теплообмінника.
8. Висновок.
9. Використана література.
Виникнення і розвиток зварювання.
Зварюванням називається процес отримання нероз'ємних з'єднань шляхом встановлення міжатомних зв'язків між зварюються частинами при їх місцевому або загальному нагріванні або пластичному деформуванні, або спільній дії того й іншого.
У 1802 році вперше в світі професор фізики Санкт-Петербурзької медико-хірургічної академії В. В. Петров (1761-1834гг.) Відкрив електричну дугу і описав явища, що відбуваються в ній, а також вказав на можливість її практичного застосування.
У 1881 році російський винахідник Н. Н. Бенардос (1842-1905рр.) Застосував електричну дугу для з'єднання і роз'єднання сталі. Дуга М.М. Бенардоса горіла між вугільним електродом і зварюваних металом. Присадним прутком для утворення шва служила сталевий дріт. Як джерело електричної енергії використовувалися акумуляторні батареї. Зварювання, запропонована М.М. Бенардосом, застосовувалася в Росії в майстернях Ріго-Орловської залізниці при ремонті рухомого складу. М.М. Бенардосом були відкриті й інші види зварювання: контактна точкове зварювання, дугове зварювання декількома електродами в захисному газі, а також механізована подача електрода в дугу.
У 1888 році російський інженер Н. Г. Славянов (1854-1897гг.) Запропонував дугове зварювання плавким металевим електродом. Він розробив наукові основи дугового зварювання, застосував флюс для захисту металу зварювальної ванни від впливу повітря, запропонував наплавлення і зварювання чавуну. Н. Г. Славянов виготовив зварювальний генератор своєю конструкцією та організував перший в світі електрозварювальний цех у Пермських гарматних майстерень, де працював з 1883 по 1897р.
М. М. Бенардос і Н. Г. Славянов поклали початок автоматизації зварювальних процесів. Однак в умовах царської Росії їх винаходу не знайшли великого застосування. Тільки після Великої Жовтневої соціалістичної революції зварювання набуває поширення в нашій країні. Вже на початку 20-х рр.. під керівництвом професора В. П. Вологдина на Далекому Сході проводили ремонт суден дуговим зварюванням, а також виготовлення зварних котлом, а дещо пізніше - зварювання судів і відповідальних конструкцій.
Розвиток і промислове застосування зварювання вимагало розробки і виготовлення надійних джерел живлення, що забезпечують стійкої горіння дуги. Таке обладнання - зварювальний генератор СМ-1 і зварювальний трансформатор з нормальним магнітним розсіюванням СТ-2 - було виготовлено вперше в 1924 році Ленінградським заводом «Електрик». У тому ж році радянський вчений В.П. Нікітін розробив принципово нову схему зварювального трансформатора типу СТН. Випуск таких трансформаторів заводом «Електрик» почав з 1927р.
У 1928 році вчений Д.А. Дульчевскій винайшов автоматичне зварювання під флюсом.
Новий етап у розвитку зварювання відноситься до кінця 30-их років, коли колективом інституту електрозварювання АН УРСР під керівництвом академіка Є. О. Патона був розроблений промисловий спосіб автоматичного зварювання під флюсом. Впровадження його у виробництво почалося з 1940р. Зварювання під флюсом зіграла величезну роль в роки війни при виробництві танків, самохідних гармат і авіабомб. Пізніше був розроблений спосіб напівавтоматичного зварювання під флюсом.
В кінці 40-их років отримала промислове застосування зварювання в захисному газі. Колективами Центрального науково-дослідного інституту технологій машинобудування та Інституту електрозварювання імені Є.О. Патонова розроблена і в 1952 році впроваджена напівавтоматичне зварювання у вуглекислому газі.
Величезним досягненням зварювальної техніки з'явилася розробка колективом ІЕЗ в 1949 році електрошлакового зварювання, що дозволяє зварювати метали практично будь-якої товщини.
Автори зварювання у вуглекислому газі плавким електродом і електрошлакового зварювання К.М. Новожилов, Г.З. Волошкевич, К. В. Любавський та ін удостоєні Ленінської премії.
У наступні роки в країні стали застосовуватися: зварювання ультразвуком, електронно-променева, плазмова, дифузійна, холодне зварювання, зварювання тертям і ін Великий внесок у розвиток зварювання внесли вчені нашої країни: В. П. Вологдін, В. П. Нікітін, Д . А. Дульчевскій, Є.О. Патонів, а також колективи Інституту електрозварювання імені Є.О. Патонова, Центрального науково-дослідного інституту технології машинобудування, Всесоюзного науково-дослідного і конструктивного інституту автогенного машинобудування, Інституту металургії імені О.О. Байкова, ленінградського заводу «Електрик» та ін
Зварювання в багатьох випадках замінила такі трудомісткі процеси виготовлення конструкцій, як клепка лиття, з'єднання на різьбленні і кування.
Перевага зварювання перед цими процесами наступні:
· Економія металу - 10 ... 30% і більше в залежності від складності конструкції
· Зменшення трудомісткості робіт, скорочення термінів робіт і зменшення їх вартості
· Здешевлення обладнання
· Можливість механізації і автоматизації зварювального процесу
· Можливість використання наплавки для відновлення зношених деталей
· Герметичність зварних з'єднань вище, ніж клепаних або різьбових
· Зменшення виробничого шуму та поліпшення умов праці робітників
Види зварювання.
Зварювання плавленням здійснюється при нагріванні сильним концентрованим джерелом тепла (електричної дугою, плазмою і ін) кромок деталей, що зварюються, в результаті чого кромки в місці з'єднання розплавляються, мимовільно зливаються, утворюючи загальну зварювальну ванну, в якій відбуваються деякі фізичні і хімічні процеси.
Зварювання тиском здійснюється пластичним деформуванням металу у місці з'єднання під дією стискаючих зусиль. У результаті різні забруднення і оксиди на зварюються поверхнях витісняються назовні, а чисті поверхні зближуються по всьому перетину на відстань атомного зчеплення.
Основні види зварювання:
Ручна дугова зварка здійснюється покритими металевими електродами. До електроду та зварюється металу підводиться змінний чи постійний струм, в результаті чого виникає дуга, постійну довжину якої необхідно підтримувати протягом усього процесу зварювання.
Дугова зварка під флюсом. Сутність зварювання полягає в тому, що дуга горить під шаром зварювального флюсу між кінцем голою електродного дроту. При горінні дуги і плавленні флюсу створюється газошлаковая оболонка, що перешкоджає негативному впливу атмосферного повітря на якість зварного з'єднання.
Дугове зварювання в захисному газі проводиться як неплавким (частіше вольфрамовим), так і плавиться електродів.
При зварці неплавким електродом дуга горить між електродом і зварюваних металом у захисному інертному газі. Зварювальна дріт вводиться в зону зварювання зі сторони.
Зварювання плавким електродів виконується на напівавтоматах і автоматах. Дуга в даному випадку виникає між безперервно подається голою дротом і зварюваних металом.
В якості захисних газів застосовують інертні (аргон, гелій, азот) і активні гази (вуглекислий газ, водень, кисень), а також суміші аргону з гелієм, або вуглекислим газом, або киснем; вуглекислого газу з киснем та іншими
Газове зварювання здійснюється шляхом нагрівання до розплавлення крайок, що зварюються і зварювального дроту високотемпературним газокисневих полум'ям від зварювального пальника. В якості пального газу застосовується ацетилен і його замінники (пропан-бутан, природний газ, пари рідких горючих та ін)
Електрошлакове зварювання застосовується для з'єднання виробів будь-якої товщини у вертикальному положенні. Листи встановлюють із зазором між зварюються крайками. У зону зварювання подають дріт і флюс. Дуга горить тільки на початку процесу. У подальшому після розплавлення певної кількості флюсу дуга гасне, і струм проходить через розплавлений шлак.
Контактна зварювання здійснюється при нагріванні деталей електричним струмом і їх пластичної деформації (здавлюванні) у місці нагріву. Місцевий нагрів досягається за рахунок опору електричному струму деталей, що зварюються в місці їх контакту. Існує кілька видів контактного зварювання, що відрізняються формою зварного з'єднання, технологічними особливостями, способами підведення струму та харчування електроенергією.
Види контактного зварювання:
· Стикового контактного зварювання зварювані частини з'єднують по поверхні з'єднуваних торців.
· Точкового контактного зварюванням з'єднання елементів відбувається на ділянках, обмежених за площею торців електродів, що підводять струм і передають зусилля стиснення.
· Рельєфна контактне зварювання здійснюється на окремих ділянках за заздалегідь підготовленим виступам - рельефам.
· Шовного контактного зварювання з'єднання елементів виконується внахлестку обертовими дисковими електродами у вигляді безперервного або переривчастого шва.
Електронно-променева зварювання. Сутність процесу зварювання електронним променем полягає у використанні кінетичної енергії електронів, швидко рухаються в глибокому вакуумі. При бомбардуванні поверхні металу електронами переважна частина їх кінетичної енергії перетворюється в теплоту, яка використовується для розплавлення металу.
Для зварювання необхідно: отримати вільні електрони, сконцентрувати їх і повідомити їм більшу швидкість, щоб збільшити їхню енергію, яка при гальмуванні електронів в зварюють метали перетворюється в теплоту.
Електронно-променевої зварюванням зварюють тугоплавкі і рідкісні метали, високоміцні, жароміцні і корозійно-стійкі сплави та сталі.
Дифузійна зварювання в вакуумі має такі переваги: метал не доводиться до розплавлення, що дає можливість отримати більш міцні зварні з'єднання і високу точність розмірів виробів; дозволяє зварювати різнорідні матеріали: сталь з алюмінієм, вольфрамом, титаном, металокерамікою, молібденом, мідь з алюмінієм і титаном , титан з платиною і т. п.
Плазмової зварюванням можна зварювати як однорідні, так і різнорідні метали, а також неметалеві матеріали. Температура плазмової дуги, застосовуваної в зварювальній техніці, досягає 30 000 C. Для отримання плазмової дуги застосовуються плазмотрони з дугою прямого чи непрямого дії. У плазмотронах прямої дії плазмова дуга утворюється між вольфрамовим електродом і основним металом. Сопло в такому разі електрично нейтрально і служить для стискання та стабілізації дуги. У плазмотронах побічної дії плазмова дуга створюється між вольфрамовим електродом і соплом, а струмінь плазми виділяється із стовпа дуги у вигляді факела. Дугу плазмового дії називають плазмовим струменем. Для утворення стислій дуги вздовж її стовпа через канал в соплі пропускається нейтральний одноатомний (аргон, гелій) або двоатомний газ (азот, водень та інші гази та їх суміші). Газ стискає стовп дуги, підвищуючи тим самим температуру стовпа.
Лазерне зварювання. Лазер - оптичний квантовий генератор (ОЗУ). Випромінювачем - активним елементом - в ОРГ можуть бути: 1) тверді тіла - скло з неодимом, рубін і ін; 2) рідини - розчини окису неодиму, барвники та ін; 30 гази та газові суміші - водень, азот, вуглекислий газ і ін; 4) напівпровідникові монокристали - арсеніди галію та індію, сплави кадмію з селеном і сіркою і ін Обробляти можна метали та неметалеві матеріали в атмосфері, вакуумі і в різних газах. При цьому промінь лазера вільно проникає через скло, кварц, повітря.
Холодне зварювання металів. Сутність цього виду зварювання полягає в тому, що при прикладанні великого тиску до з'єднувальних елементів у місці їх контакту відбувається пластична деформація, що сприяє виникненню міжатомних сил зчеплення і яка веде до утворення металевих зв'язків. Зварювання виробляється без застосування нагріву. Холодне зварювання можна отримувати з'єднання стик, внапусток i утавр. Цим способом зварюють пластичні метали: мідь, алюміній і його сплави, свинець, олово, титан.
Зварювання тертям виконується у твердому стані під впливом теплоти, що виникає при терті поверхонь деталей, що зварюються, з наступним додатком стискаючих зусиль. Міцне зварне з'єднання утворюється в результаті виникнення металевих зв'язків між контактуючими поверхнями деталей, що зварюються.
Високочастотне зварювання заснована на нагріванні металу пропусканням через нього струмів високої частоти з подальшим здавлюванням обтискними роликами. Така зварювання може виконуватися з підведенням струму контактами і з індукційним підведенням струму.
Зварювання ультразвуком. При зварюванні ультразвуком нероз'ємне з'єднання металів утворюється при одночасному впливі на деталі механічних коливань високої частоти і відносно невеликих здавлюють зусиль. Цей спосіб застосовується при зварюванні металів, чутливих до нагріву, пластичних металів, неметалічних матеріалів.
Зварювання вибухом заснована на впливі спрямованих короткочасних надвисоких тисків енергії вибуху порядку (100 ... 200) Х 10 8 Па на деталі, що зварюються. Зварювання вибухом використовують при виготовленні заготовок для прокату біметалу, при плакіровке поверхонь конструкційних сталей металами і сплавами з особливими фізичним і хімічними властивостями, а також при зварюванні деталей з різнорідних металів і сплавів.
Зварювальний напівавтомат А-547У.
Напівавтомат А-547У призначений для зварювання в середовищі вуглекислого газу. Він дозволяє робити зварювання стикових з'єднань металу товщиною від 1 мм і вище і кутових з'єднань при катетах шва від 1,5 мм і більше. Зважаючи на невеликий зварювальної ванни, що утворюється при зварюванні тонкого електродним дротом (до 1,2 мм), можна виконувати зварювання швів, розташованих у будь-яких просторових положеннях з вільним їх формуванням. Зварювання проводиться постійним струмом на зворотній полярності. Як джерело живлення можуть використовуватися зварювальні перетворювачі або зварювальні випрямлячі з жорсткою зовнішньою характеристикою.
«Виникнення і розвиток зварювання»
Зміст
1. Виникнення і розвиток зварювання.
2. Види зварювання.
3. Зварювальний напівавтомат А-547У.
3.1 Технологія напівавтоматичного зварювання у вуглекислому газі.
3.2 Особливості зварювання в середовищі вуглекислого газу.
3.3 Вибір режимів зварювання в середовищі вуглекислого газу.
3.4 Основні вимоги безпеки праці при напівавтоматичному зварюванні.
4. Зварювання трубних конструкцій.
4.1Номенклатура і сортамент труб і фасонних частин.
4.2Подготовка труб до зварювання.
4.3 Способи і режими зварювання труб (трубопроводів).
4.4 Контроль зварних з'єднань.
5. Електробезпека.
6. Пожежна безпека.
7. Технологічний процес зварювання теплообмінника.
8. Висновок.
9. Використана література.
Виникнення і розвиток зварювання.
Зварюванням називається процес отримання нероз'ємних з'єднань шляхом встановлення міжатомних зв'язків між зварюються частинами при їх місцевому або загальному нагріванні або пластичному деформуванні, або спільній дії того й іншого.
У 1802 році вперше в світі професор фізики Санкт-Петербурзької медико-хірургічної академії В. В. Петров (1761-1834гг.) Відкрив електричну дугу і описав явища, що відбуваються в ній, а також вказав на можливість її практичного застосування.
У 1881 році російський винахідник Н. Н. Бенардос (1842-1905рр.) Застосував електричну дугу для з'єднання і роз'єднання сталі. Дуга М.М. Бенардоса горіла між вугільним електродом і зварюваних металом. Присадним прутком для утворення шва служила сталевий дріт. Як джерело електричної енергії використовувалися акумуляторні батареї. Зварювання, запропонована М.М. Бенардосом, застосовувалася в Росії в майстернях Ріго-Орловської залізниці при ремонті рухомого складу. М.М. Бенардосом були відкриті й інші види зварювання: контактна точкове зварювання, дугове зварювання декількома електродами в захисному газі, а також механізована подача електрода в дугу.
У 1888 році російський інженер Н. Г. Славянов (1854-1897гг.) Запропонував дугове зварювання плавким металевим електродом. Він розробив наукові основи дугового зварювання, застосував флюс для захисту металу зварювальної ванни від впливу повітря, запропонував наплавлення і зварювання чавуну. Н. Г. Славянов виготовив зварювальний генератор своєю конструкцією та організував перший в світі електрозварювальний цех у Пермських гарматних майстерень, де працював з 1883 по 1897р.
М. М. Бенардос і Н. Г. Славянов поклали початок автоматизації зварювальних процесів. Однак в умовах царської Росії їх винаходу не знайшли великого застосування. Тільки після Великої Жовтневої соціалістичної революції зварювання набуває поширення в нашій країні. Вже на початку 20-х рр.. під керівництвом професора В. П. Вологдина на Далекому Сході проводили ремонт суден дуговим зварюванням, а також виготовлення зварних котлом, а дещо пізніше - зварювання судів і відповідальних конструкцій.
Розвиток і промислове застосування зварювання вимагало розробки і виготовлення надійних джерел живлення, що забезпечують стійкої горіння дуги. Таке обладнання - зварювальний генератор СМ-1 і зварювальний трансформатор з нормальним магнітним розсіюванням СТ-2 - було виготовлено вперше в 1924 році Ленінградським заводом «Електрик». У тому ж році радянський вчений В.П. Нікітін розробив принципово нову схему зварювального трансформатора типу СТН. Випуск таких трансформаторів заводом «Електрик» почав з 1927р.
У 1928 році вчений Д.А. Дульчевскій винайшов автоматичне зварювання під флюсом.
Новий етап у розвитку зварювання відноситься до кінця 30-их років, коли колективом інституту електрозварювання АН УРСР під керівництвом академіка Є. О. Патона був розроблений промисловий спосіб автоматичного зварювання під флюсом. Впровадження його у виробництво почалося з 1940р. Зварювання під флюсом зіграла величезну роль в роки війни при виробництві танків, самохідних гармат і авіабомб. Пізніше був розроблений спосіб напівавтоматичного зварювання під флюсом.
В кінці 40-их років отримала промислове застосування зварювання в захисному газі. Колективами Центрального науково-дослідного інституту технологій машинобудування та Інституту електрозварювання імені Є.О. Патонова розроблена і в 1952 році впроваджена напівавтоматичне зварювання у вуглекислому газі.
Величезним досягненням зварювальної техніки з'явилася розробка колективом ІЕЗ в 1949 році електрошлакового зварювання, що дозволяє зварювати метали практично будь-якої товщини.
Автори зварювання у вуглекислому газі плавким електродом і електрошлакового зварювання К.М. Новожилов, Г.З. Волошкевич, К. В. Любавський та ін удостоєні Ленінської премії.
У наступні роки в країні стали застосовуватися: зварювання ультразвуком, електронно-променева, плазмова, дифузійна, холодне зварювання, зварювання тертям і ін Великий внесок у розвиток зварювання внесли вчені нашої країни: В. П. Вологдін, В. П. Нікітін, Д . А. Дульчевскій, Є.О. Патонів, а також колективи Інституту електрозварювання імені Є.О. Патонова, Центрального науково-дослідного інституту технології машинобудування, Всесоюзного науково-дослідного і конструктивного інституту автогенного машинобудування, Інституту металургії імені О.О. Байкова, ленінградського заводу «Електрик» та ін
Зварювання в багатьох випадках замінила такі трудомісткі процеси виготовлення конструкцій, як клепка лиття, з'єднання на різьбленні і кування.
Перевага зварювання перед цими процесами наступні:
· Економія металу - 10 ... 30% і більше в залежності від складності конструкції
· Зменшення трудомісткості робіт, скорочення термінів робіт і зменшення їх вартості
· Здешевлення обладнання
· Можливість механізації і автоматизації зварювального процесу
· Можливість використання наплавки для відновлення зношених деталей
· Герметичність зварних з'єднань вище, ніж клепаних або різьбових
· Зменшення виробничого шуму та поліпшення умов праці робітників
Види зварювання.
Зварювання плавленням здійснюється при нагріванні сильним концентрованим джерелом тепла (електричної дугою, плазмою і ін) кромок деталей, що зварюються, в результаті чого кромки в місці з'єднання розплавляються, мимовільно зливаються, утворюючи загальну зварювальну ванну, в якій відбуваються деякі фізичні і хімічні процеси.
Зварювання тиском здійснюється пластичним деформуванням металу у місці з'єднання під дією стискаючих зусиль. У результаті різні забруднення і оксиди на зварюються поверхнях витісняються назовні, а чисті поверхні зближуються по всьому перетину на відстань атомного зчеплення.
Основні види зварювання:
Ручна дугова зварка здійснюється покритими металевими електродами. До електроду та зварюється металу підводиться змінний чи постійний струм, в результаті чого виникає дуга, постійну довжину якої необхідно підтримувати протягом усього процесу зварювання.
Дугова зварка під флюсом. Сутність зварювання полягає в тому, що дуга горить під шаром зварювального флюсу між кінцем голою електродного дроту. При горінні дуги і плавленні флюсу створюється газошлаковая оболонка, що перешкоджає негативному впливу атмосферного повітря на якість зварного з'єднання.
Дугове зварювання в захисному газі проводиться як неплавким (частіше вольфрамовим), так і плавиться електродів.
При зварці неплавким електродом дуга горить між електродом і зварюваних металом у захисному інертному газі. Зварювальна дріт вводиться в зону зварювання зі сторони.
Зварювання плавким електродів виконується на напівавтоматах і автоматах. Дуга в даному випадку виникає між безперервно подається голою дротом і зварюваних металом.
В якості захисних газів застосовують інертні (аргон, гелій, азот) і активні гази (вуглекислий газ, водень, кисень), а також суміші аргону з гелієм, або вуглекислим газом, або киснем; вуглекислого газу з киснем та іншими
Газове зварювання здійснюється шляхом нагрівання до розплавлення крайок, що зварюються і зварювального дроту високотемпературним газокисневих полум'ям від зварювального пальника. В якості пального газу застосовується ацетилен і його замінники (пропан-бутан, природний газ, пари рідких горючих та ін)
Електрошлакове зварювання застосовується для з'єднання виробів будь-якої товщини у вертикальному положенні. Листи встановлюють із зазором між зварюються крайками. У зону зварювання подають дріт і флюс. Дуга горить тільки на початку процесу. У подальшому після розплавлення певної кількості флюсу дуга гасне, і струм проходить через розплавлений шлак.
Контактна зварювання здійснюється при нагріванні деталей електричним струмом і їх пластичної деформації (здавлюванні) у місці нагріву. Місцевий нагрів досягається за рахунок опору електричному струму деталей, що зварюються в місці їх контакту. Існує кілька видів контактного зварювання, що відрізняються формою зварного з'єднання, технологічними особливостями, способами підведення струму та харчування електроенергією.
Види контактного зварювання:
· Стикового контактного зварювання зварювані частини з'єднують по поверхні з'єднуваних торців.
· Точкового контактного зварюванням з'єднання елементів відбувається на ділянках, обмежених за площею торців електродів, що підводять струм і передають зусилля стиснення.
· Рельєфна контактне зварювання здійснюється на окремих ділянках за заздалегідь підготовленим виступам - рельефам.
· Шовного контактного зварювання з'єднання елементів виконується внахлестку обертовими дисковими електродами у вигляді безперервного або переривчастого шва.
Електронно-променева зварювання. Сутність процесу зварювання електронним променем полягає у використанні кінетичної енергії електронів, швидко рухаються в глибокому вакуумі. При бомбардуванні поверхні металу електронами переважна частина їх кінетичної енергії перетворюється в теплоту, яка використовується для розплавлення металу.
Для зварювання необхідно: отримати вільні електрони, сконцентрувати їх і повідомити їм більшу швидкість, щоб збільшити їхню енергію, яка при гальмуванні електронів в зварюють метали перетворюється в теплоту.
Електронно-променевої зварюванням зварюють тугоплавкі і рідкісні метали, високоміцні, жароміцні і корозійно-стійкі сплави та сталі.
Дифузійна зварювання в вакуумі має такі переваги: метал не доводиться до розплавлення, що дає можливість отримати більш міцні зварні з'єднання і високу точність розмірів виробів; дозволяє зварювати різнорідні матеріали: сталь з алюмінієм, вольфрамом, титаном, металокерамікою, молібденом, мідь з алюмінієм і титаном , титан з платиною і т. п.
Плазмової зварюванням можна зварювати як однорідні, так і різнорідні метали, а також неметалеві матеріали. Температура плазмової дуги, застосовуваної в зварювальній техніці, досягає 30 000 C. Для отримання плазмової дуги застосовуються плазмотрони з дугою прямого чи непрямого дії. У плазмотронах прямої дії плазмова дуга утворюється між вольфрамовим електродом і основним металом. Сопло в такому разі електрично нейтрально і служить для стискання та стабілізації дуги. У плазмотронах побічної дії плазмова дуга створюється між вольфрамовим електродом і соплом, а струмінь плазми виділяється із стовпа дуги у вигляді факела. Дугу плазмового дії називають плазмовим струменем. Для утворення стислій дуги вздовж її стовпа через канал в соплі пропускається нейтральний одноатомний (аргон, гелій) або двоатомний газ (азот, водень та інші гази та їх суміші). Газ стискає стовп дуги, підвищуючи тим самим температуру стовпа.
Лазерне зварювання. Лазер - оптичний квантовий генератор (ОЗУ). Випромінювачем - активним елементом - в ОРГ можуть бути: 1) тверді тіла - скло з неодимом, рубін і ін; 2) рідини - розчини окису неодиму, барвники та ін; 30 гази та газові суміші - водень, азот, вуглекислий газ і ін; 4) напівпровідникові монокристали - арсеніди галію та індію, сплави кадмію з селеном і сіркою і ін Обробляти можна метали та неметалеві матеріали в атмосфері, вакуумі і в різних газах. При цьому промінь лазера вільно проникає через скло, кварц, повітря.
Холодне зварювання металів. Сутність цього виду зварювання полягає в тому, що при прикладанні великого тиску до з'єднувальних елементів у місці їх контакту відбувається пластична деформація, що сприяє виникненню міжатомних сил зчеплення і яка веде до утворення металевих зв'язків. Зварювання виробляється без застосування нагріву. Холодне зварювання можна отримувати з'єднання стик, внапусток i утавр. Цим способом зварюють пластичні метали: мідь, алюміній і його сплави, свинець, олово, титан.
Зварювання тертям виконується у твердому стані під впливом теплоти, що виникає при терті поверхонь деталей, що зварюються, з наступним додатком стискаючих зусиль. Міцне зварне з'єднання утворюється в результаті виникнення металевих зв'язків між контактуючими поверхнями деталей, що зварюються.
Високочастотне зварювання заснована на нагріванні металу пропусканням через нього струмів високої частоти з подальшим здавлюванням обтискними роликами. Така зварювання може виконуватися з підведенням струму контактами і з індукційним підведенням струму.
Зварювання ультразвуком. При зварюванні ультразвуком нероз'ємне з'єднання металів утворюється при одночасному впливі на деталі механічних коливань високої частоти і відносно невеликих здавлюють зусиль. Цей спосіб застосовується при зварюванні металів, чутливих до нагріву, пластичних металів, неметалічних матеріалів.
Зварювання вибухом заснована на впливі спрямованих короткочасних надвисоких тисків енергії вибуху порядку (100 ... 200) Х 10 8 Па на деталі, що зварюються. Зварювання вибухом використовують при виготовленні заготовок для прокату біметалу, при плакіровке поверхонь конструкційних сталей металами і сплавами з особливими фізичним і хімічними властивостями, а також при зварюванні деталей з різнорідних металів і сплавів.
Зварювальний напівавтомат А-547У.
Напівавтомат А-547У призначений для зварювання в середовищі вуглекислого газу. Він дозволяє робити зварювання стикових з'єднань металу товщиною від 1 мм і вище і кутових з'єднань при катетах шва від 1,5 мм і більше. Зважаючи на невеликий зварювальної ванни, що утворюється при зварюванні тонкого електродним дротом (до 1,2 мм), можна виконувати зварювання швів, розташованих у будь-яких просторових положеннях з вільним їх формуванням. Зварювання проводиться постійним струмом на зворотній полярності. Як джерело живлення можуть використовуватися зварювальні перетворювачі або зварювальні випрямлячі з жорсткою зовнішньою характеристикою.
Подаючий механізм (мал. 131) призначений для подачі електродного дроту в зону дуги. Він змонтований разом з барабаном 2 для електродного дроту і відсікачем газу 14 в корпусі 13, що має форму невеликого валізи з кришкою 1. Електродвигун постійного струму 12 через редуктор 17 передає обертання змінному подає ролику 5. Під цим роликом на ексцентрики 7 укріплений притискної шарикопідшипник 6. Притиснення електродного дроту до подаючого ролика здійснюється за допомогою важеля 9, укріпленого на кронштейні 3. Сила притиснення регулюється пружиною, розташованої усередині натискного гвинта 4, торець якого натискає на хвостовик важеля і повертає його відносно осі 10. В іншій стороні корпусу укріплений штир 20, на який надягають барабан з електродним дротом. Між барабаном і подаючим роликом розташована направляюча трубка 8. Для підключення проводів ланцюгів управління з двох сторін корпусу є штепсельні роз'єми 16 і 21. Вуглекислий газ від балона підводиться до відсікач газу через ніпель 22, а потім по трубці 15 направляється в пальник. Наконечник гнучкого шланга вставляють в контактні губки 18 і затискають болтом 19.
Подаючий механізм встановлюється біля робочого місця і переноситься зварювальником за ручку 11. При роботі в стаціонарних умовах механізм, що подає кріплять на робочому столі зварника. У цьому випадку доцільно замість барабана з електродним дротом користуватися дротом безпосередньо з бухти, покладеної на державка-фігурку.
У комплект напівавтомата входить два типи власників зі шлангами. Один з них завдовжки 1,2 метра призначений для зварювання електродним дротом діаметром 0,8 - 1мм на струмі до 150А, а другий довжиною 2,5 м використовується при зварюванні дротом діаметром 1 - 1,2 мм на струмі до 250А.
Якщо виліт зварювального дроту більше зазначеного, то збільшується розбризкування електродного металу і порушується процес зварювання; якщо виліт менше, то підгорає наконечник. Сталість вильоту і надійність роботи наконечника забезпечуються контактним чобітком. У вигнутих пальниках застосовують один контактний чобіток, у прямих - два.
Зварювання в різних положеннях шва в просторі проводиться на різних режимах. При переході від нижніх до вертикальних швах режим (напруга і швидкість подачі дроту) варто зменшувати. Часта зміна режиму зварювання вручну відриває зварника і займає багато часу, тому деякі напівавтомати комплектуються пристроями для дистанційного керування режиму зварювання. Пристроїв для дистанційного перемикання режиму робить напівавтомат зручним і для операцій початку і закінчення зварювання.
Технологія напівавтоматичного зварювання у вуглекислому газі.
Як захисні використовуються активні гази, тобто такі, які можуть вступати у взаємодію з іншими елементами в процесі зварювання. До таких газів відносяться вуглекислий газ (СО 2) або суміші: 70% вуглекислого газу і 30% аргону (або кисню) - для зварювання вуглецевих сталей, 70% аргону і 30% вуглекислого газу - для зварювання легованих сталей.
Застосування газових сумішей замість 100% вуглекислого газу підвищує продуктивність і якість зварювання.
Перевагою зварювання в захисному газі є також те, що і на зварні вироби, виконані цим процесом, без особливої підготовки можна наносити міцні антикорозійні покриття (оцинковані та ін.) Зварювання в захисних газах застосовують і для з'єднання тонких металів (0,1 - 1,5 мм).
З усіх видів дугового зварювання напівавтоматичне зварювання в захисних газах має найменшу трудомісткість.
Вуглекислий газ. При нормальному атмосферному тиску питома щільність вуглекислого газу 0,00198 г / см 3. При температурі 31 о С і тиску 7,53 МПа вуглекислий газ зріджується. Температура скраплення газу при атмосферному тиску - 78,5 о С. Зберігають і транспортують вуглекислий газ в сталевих балонах під тиском 6 - 7МПа. У стандартний балон місткістю 40дм 3 вміщається 25кг рідкої вуглекислоти, яка при випаровуванні дає 12 625дм 3 газу. Рідка вуглекислота займає 60 - 80% обсягу балона, інший обсяг заповнений випарувалися газом.
Рідка вуглекислота здатна розчиняти воду, тому що виділяється в балоні вуглекислий газ перед подачею в зону дуги повинен осушуватися; концентрація його повинна бути не менше 99%. Якщо вуглекислий газ містить вологу, то неминуча пористість шва.
Для зварювання користуються спеціально випускається зварювальної вуглекислотою; можна користуватися також харчової вуглекислотою.
Харчова вуглекислота містить багато вологи, тому перед зварюванням газ слід піддавати сушці пропусканням через патрон, заповнений зневодненим мідним купоросом або через сілікагелевий осушувач.
Зварювальний вуглекислий газ відповідає таким технічним вимогам: для I сорту СО 2 не менше 99,5%, II сорту - 99%; водяних парів I сорту не більше 0,18%, для II сорту - 0,51%.
При кількості зварювальних постів більше 20 доцільно мати централізоване харчування їх вуглекислим газом, що подається по трубопроводу від рампи або від газифікаційною установки. Зварювальні пости рекомендується обладнати електромагнітними клапанами, що дозволяють автоматично перед запалюванням дуги включати подачу газу і після гасіння вимкнути газ. На кожному посту повинен бути витратомір (ротаметр).
Особливості зварювання в середовищі вуглекислого газу.
Вуглекислий газ є активним газом. При високих температурах відбувається дисоціація (розкладання) його з утворенням вільного кисню:
2СО 2 - 2СО + О 2
Молекулярний кисень під дією високої температури зварювальної дуги дисоціює на атомарний за формулою:
О 2 - 2О
Атомарний кисень, будучи дуже активним, вступає в реакцію із залізом і домішками, що знаходяться в сталі, за такими рівняннями:
Fe + O = FeO,
C + O = CO,
Mn + O = MnO,
Si + 2O = SiО 2.
Щоб придушить реакцію окислення вуглецю і заліза при зварюванні у вуглекислому газі, в зварювальну ванну вводять раскислители (марганець і кремній), які гальмують реакції окислення і відновлюють оксиди за рівнями:
FeO + Mn = MnO + Fe,
2FeO + Si = SiО 2 + 2Fe і т.д.
Утворюються окисли кремнію і марганцю переходять в шлак.
Виходячи з цього при зварюванні у вуглекислому газі маловуглецевих і низьковуглецевих сталей необхідно застосовувати кремній-марганцевистих дроту, а для зварювання легованих сталей - спеціальні дроти.
| Зварювальні дроту для зварювання маловуглецевих і легованих сталей | |
| Зварюваний метал | Марки зварювального дроту |
| Маловуглецеві стали | Св-08ГС, Св-08Г2С, |
| Теплостійких сталей 15ХМА, 20ХМА | Св-08ХГ2СМ |
| Низьколеговані сталі | Св-08Г2С, Св-18ХГСА, Св-18ХМА |
| Сталь15Х1М1Ф | Св-08ХГСМФ |
| Сталь1Х13 | Св-08Х14ГТ, Св-10Х17Т |
| СтальХ18Н9Т | Св-06Х19Н9Т, Св-07Х18Н9ТЮ |
| Сталь 20ХМФЛ | Св-08ХГСМФ |
Обробляють кромки під зварювання так само, як і при напівавтоматичному зварюванні під шаром флюсу.
Вибір режимів зварювання в середовищі вуглекислого газу.
До параметрів режиму зварювання у вуглекислому газі відносяться: рід струму і полярність, діаметр електродного дроту, сила зварювального струму, напруга дуги, швидкість подачі дроту, виліт електрода, витрата вуглекислого газу, нахил електрода щодо шва і швидкість зварювання.
При зварюванні у вуглекислому газі зазвичай застосовують постійний струм зворотної полярності, так як зварювання струмом прямої полярності призводить до нестійкого горіння дуги. Змінний струм можна застосовувати тільки з осцилятором, однак у більшості випадків рекомендується застосовувати постійний струм.
Діаметр електродного дроту слід вибирати залежно від товщини металу, що зварюється.
| Рекомендовані діаметри електродного дроту при зварюванні стикових швів у нижньому положенні, мм | |
| Товщина металу, що зварюється | Рекомендований діаметр електродного дроту |
| 0,6 - 1,0 | 0,5 - 0,8 |
| 1,2 - 2,0 | 0,8 - 1,0 |
| 3,0 - 4,0 | 1,0 - 1,2 |
| 5,0 - 8,0 | 1,6 - 2,0 |
| 9,0 - 12,0 | 2,0 |
| 13 - 18,0 | 2,0 -2,5 |
| Рекомендовані величини зварювального струму в залежності від діаметра електродного дроту | |||||||
| Показники | Діаметр електродного дроту, мм | ||||||
| 0,5 | 0,8 | 1 | 1,2 | 1,6 | 2 | 2,5 | |
| Рекомендовані межі величини струму, а ... | 30-60 | 50-100 | 70-120 | 90-150 | 140-300 | 200-500 | 300-700 |
| Щільність струму, а/мм2 | 150 | 100 | 85 | 80 | 70 | 65 | 60 |
Напруга дуги залежить від довжини дуги. Чим довше дуга, тим більше напруги на ній. Зі збільшенням напруги дуги збільшується ширина шва і зменшується глибина його провару. Встановлюється напруга дуги в залежності від обраної сили зварювального струму.
Швидкість подачі електродного дроту підбирають з таким розрахунком, щоб забезпечувалося стійке горіння дуги при обраному напрузі на ній.
Вильотом електрода називається довжина відрізка електрода між його кінцем і виходом його з мундштука. Величина вильоту дуже впливає на стійкість процесу зварювання та якості звареного шва. Зі збільшенням вильоту погіршується стійкість горіння дуги та формування шва, а також збільшується розбризкування. При зварюванні з дуже малим вильотом ускладнюється спостереження за процесом зварювання і часто підгорає контактний наконечник. Величину вильоту рекомендується вибирати залежно від діаметра електродного дроту.
Рекомендовані значення вильоту електродного дроту | ||||||
| Діаметр електродного дроту, мм | 0,8 | 1 | 1,2 | 1,6 | 2 | 2,5 |
| Виліт електрода, мм | 6 - 12 | 7 -13 | 8 -15 | 13-20 | 15-25 | 15-30 |
Крім вильоту електрода, необхідно витримувати певну відстань від сопла пальника до виробу, оскільки із збільшенням цієї відстані можливо потрапляння кисню та азоту повітря в наплавлений метал і утворення пор в шві. Величину відстані від сопла пальника до виробу слід витримувати в наведених значеннях.
| Рекомендовані відстані від сопла пальника до виробу | ||||
| Діаметр електродного дроту, мм | 0,5; 0,8 | 1,0; 1,2 | 1,6; 2,0 | 2,5; 3,0 |
| Відстань від сопла пальника до виробу | 5-15 | 8-18 | 15-25 | 20-40 |
Нахил електрода щодо шва робить великий вплив на глибину провару і якість шва. У залежності від кута нахилу зварювання можна виробляти кутом назад і кутом вперед.
При зварюванні кутом тому в межах 5 - 10 про поліпшується видимість зони зварювання, підвищується глибина провару і наплавлений метал виходить більш щільним.
При зварюванні кутом вперед важче спостерігати за формуванням шва, але краще спостерігати за зварюваними крайками і направляти електрод точно по зазорах. Ширина валика при цьому зростає, а глибина провару зменшується. Цей спосіб рекомендується застосовувати при зварюванні тонкого металу, де існує небезпека наскрізного прожога.
Швидкість зварювання встановлюється самим зварником у залежності від товщини металу і необхідної площі поперечного перерізу шва. При занадто великій швидкості зварювання кінець електрода може вийти з-під зони захисту газом і окислитися на повітрі.
Основні вимоги безпеки праці при напівавтоматичному зварюванні.
1. Перед пуском зварювального напівавтомата необхідно перевірити справність пускового пристрою (рубильника, кнопкового вимикача).
2. Корпуси джерела харчування дуги і апаратного ящика повинні бути заземлені.
3. При включенні напівавтомата спочатку слід включити рубильник (магнітний пускач), а потім - апаратний ящик. При вимиканні - навпаки.
4. Шланги для захисного газу і водяного охолодження у напівавтомата в місцях з'єднання з штуцерами не повинні пропускати газ і воду.
5. Спиратися або сідати на джерело харчування дуги і апаратний ящик забороняється.
6. При роботі відкритою дугою на відстані менше 10 м необхідно огороджувати місця зварювання або користуватися захисними окулярами.
7. Намотування зварювального дроту з бухти на касету потрібно робити тільки після спеціального інструктажу.
8. По закінченні роботи вимкнути струм, газ, воду.
9. Про помічені несправності в роботі обладнання необхідно доповісти майстру цеху і без його вказівки до роботи не приступати.
10. Усувати несправності напівавтоматах самому зварнику забороняється.
Зварювання трубних конструкцій.
Номенклатура і сортамент труб і фасонних частин.
Зварні труби, що застосовуються при прокладці магістральних і виробничих (так званих технологічних) трубопроводів, виготовляються з зовнішнім діаметром від 6 до 1400мм при товщині стінки від 0,3 до 25мм.
У залежності від призначення і умов роботи до труб і їх з'єднань висувають певні вимоги, встановлені ГОСТом або спеціальними технічними умовами.
В даний час наша промисловість випускає зварні та безшовні (суцільнокатані) труби. При цьому виробництво електрозварювальних труб як найбільш продуктивне і економічне безперервно зростає. Зварні труби виготовляють, як правило, за ГОСТ 4015-58.
Електрозварні труби випускають з прямим поздовжнім зварювальним швом або зі спіральним швом.
Труби з прямим поздовжнім швом виготовляють з листової сталі. Гарячекатані листи правлять у звичайних валкових правильних машинах. Потім на спеціальних дробоструминних установках зачищають зварювані кромки від іржі і окалини на ширину 30-50мм. Оброблення кромок під зварювання виробляють на кромкострогальних верстатах. При цьому скошують кромки так, щоб після формування утворився кут оброблення в межах від 30 до 60 о залежно від товщини заготовки. При двосторонньому зварному шві кут внутрішньої обробки дещо більше кута зовнішньої обробки, а притуплення крайок становить 3-5мм.
Формовку листів під зварювання виробляють на лістозагібочних вальцях і пресах. Потім заготовку подають до зварювального стану. Зварювання можна робити або автоматично під флюсом, або електроконтактной зварюванням опором або оплавленням. Найчастіше застосовують стан автоматичного зварювання під флюсом, який має пристрій для зближення крайок заготівлі та подачі їй під зварювання, зварювальну головку в пристрій для подачі флюсу в оброблення шва та відсмоктування невикористаного флюсу. При зварюванні тонкостінних труб часто застосовують пресову зварювання з індукційним нагрівом крайок, що зварюються заготовки.
Труби зі спірально-зварним швом виготовляють з вузького листа при діаметрі труб до 1200 мм. Це має велике економічне значення, тому що знижує собівартість виробництва труб.
Важливою перевагою спірально-зварних труб є високі механічні властивості, що дозволяють виготовляти труби з більш тонкої листової заготовки. При цьому економія металу за порівняння з прямошовнимі трубами досягає 30-35%.
Труби, що використовуються для магістралей, що працюють під тиском до 25 атм (2532,5 кн / м 2), виготовляють з мартенівських сталей МСт.2, МСт.3 і МСт.4.
Для магістральних газових і нафтових трубопроводів застосовують труби з низьколегованих сталей марок 14ГН, 14ХГН, 14ХГС, 15ХГН, 19Г і МК. Ці сталі мають межею міцності до 50кг/мм 2 при відносному подовженні 18-20% і ударної в'язкості при 40 о С до 3кг х м / см 2.
Сортаментом передбачені зовнішні діаметри труб (529, 630, 720, 820 і 1020мм) і товщина стінки (6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14мм).
Суцільнокатані труби також виготовляють з маловуглецевої мартенівської сталі марок МСт.3 і МСт.4 з межею міцності 35-55кГ/мм 2 і відносним подовженням 20-25%. Сортаментом передбачені зовнішні діаметри (168, 219, 273, 325, 377 і 426мм) і товщина стінки (4,5-12мм).
Магістральні трубопроводи нафтових заводів, що працюють при високих і низьких температурах, а також трубопроводи для транспортування рідких і газових агресивних речовин монтують, як правило, з суцільнокатаних труб. Їх виготовляють з легованих жароміцних і нержавіючих сталей.
Найбільш часто застосовують стали 10Г2, 12МХ, 15ХМ, 12Х1МФ, Х5, Х5ВФ, 12Х5М, 30ХМ, ЕІ-578, 1Х19Н9Т, Х18Н12Н2Т, Х17, Х28.
Для магістральних трубопроводів і трубопроводів нафтозаводів, призначених для середовищ, що викликають корозію, застосовують труби з алюмінію і його сплавів. Для цих труб ГОСТ 1947-56 встановлює сортамент, що передбачає зовнішні діаметри (120, 150, 180, 200, 220, 250, 280мм) і товщину стінки (10, 15, 20, 25, 30мм).
Збірку магістральних і особливо заводських виробничих трубопроводів виробляють за допомогою штампованих, гнутих або зварних фасонних частин різного призначення. Фасонні частини застосовують для кутів повороту, ділянок відгалуження, обв'язки різних апаратів, насосів та інших пристроїв.
При монтажі труб діаметром до 529мм застосовують крутовигнуті косинці, двійники, трійники і переходи, що виготовляються зі сталі 20 шляхом протягування або штампування. Для корозійностійкої трубопроводів фасонні частини виготовляють із сталі 12Х5МА і 1Х18Н9Т. крутовигнуті косинці випускають із зовнішнім діаметром від 48 до 529мм при товщині стінок від 4,5 до 12мм і середнім радіусі від 80 до 500 мм. Велике застосування отримують зварні фасонні частини. При цьому до якості зварювання висувають високі вимоги, особливо при монтажі трубопроводів високого тиску.
Підготовка труб до зварювання.
При монтажі магістральних і виробничих (технологічних) трубопроводів основним способом з'єднання труб є зварювання. При цьому зварювання трубопроводів, що працюють при тиску більше 0,7 атм (71кн / м 2), проводять за дотриманням правил Держтехнагляду. Згідно з цими правилами до зварювання трубопроводів допускаються зварники, які пройшли спеціальну підготовку та мають відповідні посвідчення. Зварювання дозволяється проводити при температурі навколишнього повітря і нижче -20 о С, тому що при більш низьких температурах відбувається інтенсивне насичення розплавленого металу шва газами (особливо киснем і воднем). Це викликає значну пористість і знижує механічну міцність зварного шва. Труби з легованих сталей дозволяється зварювати при температурі не нижче - 10 о С. Так як ці стали схильні загартовуватися на повітрі з утворенням гартівних тріщин, іноді виходять за межі зварного шва. Робоче місце зварника повинно бути захищене від вітру, дощу і снігу.
На якість зварного з'єднання істотно впливає підготовка кромок труб до зварювання і якість зборки стиків.
Основним типом зварного з'єднання труб є V-подібне або чашеобразное стикове з'єднання.
Підготовка труб до зварювання включає правку зварюваних кінців, очищення кромок від бруду, масла та оксидів і складання під зварювання.
Для редагування зварюваних кінців труб застосовують різні пристосування механічного, гідравлічного і пневматичного типу. Великого поширення набули розширювачі, що складаються з гідравлічного домкрата з радіальними колодками, що вставляються в середину труби. За допомогою ручного насоса підвищують тиск у циліндрі домкрата, в результаті чого колодки розсуваються і, впираючись у стінки труби, випрямляють їх. Максимальне зусилля досягає 80 кг (784н), а правка труби займає 4-6 хв.
Кромки труб, як правило, обробляють на заводах-виробниках зі зняттям фаски під зварювання. Зазвичай кут скосу становить 25-30 о. при відсутності скосу крайок необхідно зняти фаску на стінці різцем або різаком-труборізом. У польових умовах отримали велике застосування спеціальні трубообрезние пристосування Київського експериментально-механічного заводу.
Очищення крайок, що зварюються проводять таким чином. Масло, праймер і органічні покриття видаляють бензином або спеціальним розчинником від бруду та іржі очищають за допомогою сталевих щіток або абразивних кіл.
Важливим елементом підготовки труб є збірка стиків під зварювання. Збірка під зварювання полягає в поєднанні кромок труб так, щоб збігалися поверхні зварюваних труб і щоб не була порушена вісь нитки трубопроводу. При цьому зазор між кромками повинен бути однаковий по всьому контуру зварюється шва.
Збирання і центровка може бути виконана вручну, але такий спосіб дуже трудомісткий і не дає потрібного ступеня точності. В даний час в практиці застосовують спеціальні пристосування, звані центратором. Для складання стиків магістральних труб великого діаметра застосовують внутрішні центратори, які базують збірку по зовнішній поверхні труб і тому більш прості по конструкції. Однак при великій разностенность труб і їх еластичності зовнішній центратор не забезпечує належної якості збірки.
Після складання прихоплюють стики зварними швами довжиною 60-80мм з відстанню між прихватками від 300 до 400мм при діаметрі труби більш 300мм. Прихватки виконують акуратно і такими ж електродами, якими буде заварений стик; це забезпечує однорідність наплавленого металу і гарна якість шва.
При складанні внутрішнім центратором можна рекомендувати замість прихватки суцільну заварку кореня шва у вигляді першого шару. Це особливо бажано при низьких температурах навколишнього повітря, що викликають великі внутрішні напруги та освіта гартівних структур і тріщин у металі шва.
Способи і режими зварювання труб (трубопроводів).
Труби виготовляють зварними і цельнотянутимі. Зварні труби виготовляють різних діаметрів і товщини стінки за допомогою контактної, індукційно-пресової і дугового зварювання як на змінному, так і на постійному струмі.
Трубопроводи зварюються встик з труб, використовують для подачі рідин і газу. Вони працюють при різних тисках і температурах нагріву. Якщо робочий тиск у трубопроводах менш 0,07 МПа, на них не поширюються правила Держгіртехнагляду. Стики трубопроводів на тиск понад 0,07 МПа виконуються тільки атестованими для цієї роботи зварниками.
Основні типи і конструктивні елементи швів зварних з'єднань встановлені ГОСТ 16037-80 для сталевих трубопроводів і ГОСТ 16038-80 для мідних і мідно-нікелевих.
| Допустиме зміщення кромок решт сталевих труб при складанні встик під зварювання становить: | |||||
| Товщина стінки, мм | 3 ... 4 | 5 ... 6 | 7 ... 8 | 9 ... 14 | 15 ... |
| Зсув, мм, не більше | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3 |
| Відповідно до ГОСТ 16037-80 для зварювання сталевих труб застосовують наступну підготовку кромок: | ||
| Товщина стінки труби, мм | без скосу для ручного дугового зварювання | 2 ... 4 |
| без скосу для газового зварювання | 1 ... 3 | |
| з одностороннім скосом під кутом 30 о для ручного дугового зварювання | 3 ... 20 | |
| з одностороннім скосом під кутом 30 о для газового зварювання | 4 ... 7 | |
| Товщина стінки, мм | 1 ... 6 | 2 ... 3 | 3 ... 8 | 8 ... 20 | |
| Зазор між кромками, мм | для ручного дугового зварювання | 0, 5 | 1 | 2 | |
| для газового зварювання | 0,5 | 1 |
| кут загину, град. | |
| Вуглецева сталь | 120 |
| Молібденова | 60 ... 80 |
| Хромомолібденовая | 40 ... 50 |
| Хромовадіевомолібденовая | 40 ... 50 |
| Аустенітна сталь | 100 |
| Ударна в'язкість, Дж / м 2 | |
| Для всіх сталей, крім аустенітного класу | 5х10 5 |
| Аустенітна сталь | 7х10 5 |
Обов'язково металографічного контролю підлягають стики трубопроводів першої та другої категорії для перегрітої пари та гарячої води. До першої категорії належать трубопроводи перегрітої пари з тиском вище 4Мпа і температурою вище 350 о С та гарячої води з температурою вище 184 о С; до другої категорії - трубопроводи перегрітої пари з тиском до 3,8 МПа і температурою 350 о С і гарячої води з температурою від 80 до 184 о С. Для труб з вуглецевих і низьколегованих сталей для металографічного дослідження вирізають по одному шліфу, для труб з аустенітної сталі - по чотири шліфа.
Трубопроводи газових мереж для житлових, громадських і виробничих будівель, що працюють під тиском до 1,2 МПа, виготовляють відповідно до вимог, які містить Будівельні норми і правила.
Згідно з цими нормами збірка трубопроводів проводиться на зварювальних прихватках довжиною 30 - 40мм і висотою, що дорівнює половині товщини стінки. Техніка зварювання стиків трубопроводів приймається в залежності від діаметра труби, товщини її стінки та хімічного складу металу. Різними технологічними прийомами зварюються поворотні і неповоротні стики трубопроводів.
Ручна зварювання стиків труб покритими електродами використовуються при накладенні кореневого шва без підкладних кілець, а також при виготовленні і монтажі трубопроводів у незручних для механізованого дугового зварювання умовах: стики коленообразно гнутого трубопроводу, що проходить через природні перешкоди (ввідні, гірські і ін), з'єднання секцій в довгі батоги, фланців, заглушок і т.д.
Кореневий шов виконується електродами 1,6 - 3мм залежно від товщини стінки труби, а інші шви можуть виконуватися більш продуктивними видами зварювання (автоматом або напівавтоматом).
У разі ручного зварювання всього стику доцільно виконувати його в декілька шарів: при товщині стінки 4 - 5мм-в два шви шару (не рахуючи кореневого), при 10 12мм-вчетире шару електродами діаметром 3 - 4 мм. Ручна газова зварка виконується тільки в один шар.
Ручне дугове зварювання стиків трубопроводів виконують двома способами: зверху вниз і знизу вгору.
| Зварювальний струм, який застосовується для зварювання електродами з фтрорісто-кальцієвим покриттям, А | |||
| Діаметр електрода, мм | Просторове положення зварного шва | ||
| нижнє | вертикальне | полупотолочное й стельове | |
| 3 | 140-160 | 150-170 | 120-150 |
| 4 | 180-220 | 160-180 | 140-160 |
| 5 | 220-260 | 200-230 | зварювання не ведуть |
Режим дугового ручного зварювання стиків труб вибирають залежно від марки і діаметра електрода і шару шва (табл. 59).
Для підвищення продуктивності та якості зварювання сантехнічних труб рекомендується напівавтоматична дугове зварювання в вуглекислому газі і садозащітной дротом замість газовій.
З'єднання труб виконується встик і утавр. Задовільні результати при зварюванні труб діаметрами 0,6 - 1мм. Зазори між крайками за збірці під зварювання можуть коливатися в межах від 0 до 3 мм.
Швидкість дугового зварювання вище швидкості газовій в 2,3 - 2,5 рази, марка дроту Св-08Г2С. Зварювання виробляється на постійному струмі при зворотній полярності.
Переклад на дугове зварювання внутрішніх сантехнічних систем знизив вартість зварювальних робіт в два рази в порівнянні з газовим зварюванням.
Для робіт ремонтного характеру в напівавтомата «Промінь» (Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патонова) з живленням від освітлювальної мережі зі зварювальним дротом марки Св-15ГСТЮЦА за ГОСТ 2246-70, яка не вимагає газового захисту. Маса напівавтомата зі зварювальним дротом і зарядженої касетою 2 кг.
Порядок ручного дугового зварювання поворотних стиків труб діаметром більше 200 мм показаний на ріс.151. Стик труб з'єднується трьома симетрично розташованими прихватками (ріс.151, а). Окружність стику розміщується для зварювання на 4 ділянки. Гуртками відзначені точки початку і закінчення шва, а стрілками - напрям зварювання. Перший шар зварюють електродів діаметром 4мм при струмі 120 - 150А вузьким валиком в напрямку знизу вгору (мал. 151, б), а потім, повернувши трубу на 90 о, заварюють останні протилежні ділянки першого шару (ріс.151, в). Після цього електродом діаметром 5мм при струмі 200 - 250А накладають в одному напрямку другий (ріс.151, г) і в протилежному другого шару - третій шар (ріс.151, д). Перспективними з механізації поворотних трубопроводів є спеціальні установки.
Малюнок 152.Порядок зварювання стиків неповоротних труб: а - збірка труб на прихватках, б, в, г - виконання першого, другого і третього шарів; А, Б, П - межі ділянок першого шару шва, Т, К - те ж, для другого шару шва, 1-7 - послідовність виконання шарів шва на дільницях.
Порядок ручного дугового зварювання неповоротних труб діаметром 250 - 500мм показаний на ріс.152. Перший шар накладають трьома ділянками. Другий і третій шари - двома ділянками, зміщуючи їх між собою на 50 - 100 мм. У зазначеному порядку можна виконувати зварювання стику зверху вниз, застосовуючи електроди з целюлозним покриттям ОЗС-9 і ВСЦ-1, що дають мало шлаку.
Застосовують зварювання комбінованими способами в залежності від наявності електродів: перший шар зварюють зверху вниз електродами ВРЦ-1 або ОЗС-9, другий шар - електродами УОНІІ-13/45 і третій шар - електродами УОНІІ-13/55, АНО-9.
Стики труб діаметром більше 500мм ділять по колу на 6-8 ділянок та технологію зварювання будують так, щоб по можливості забезпечити рівномірне охолоджування металу стику, в результаті чого виходить менш напружений метал стикового з'єднання.
Коли не можна зварювати стик ні з поворотом, ні в стельовому положенні, тоді застосовують зварювання з козирком, як показано на ріс.153. Спочатку виконується нижня частина стикового шва тільки з внутрішньо боку, а потім верхня частина стикового шва і козирка тільки із зовнішнього боку.
I етап II етап
Козирок.
Зварювання труби з внутрішньою
сторони.
Малюнок 153. Порядок зварювання стиків труб з козирком.
Труби, які застосовують для виготовлення ферм, стійок, колон, опор та інших будівель, зварюються з різними кутами (ріс.154). У цих випадках найбільш складна і відповідальна підготовка кромок під складання і зварювання. Складальні прихватки роблять у зручних місцях сполучення. Шви по контуру сполучення з'єднуються трубчастих елементів краще виконувати за принципом обратноступенчатой зварювання.
Малюнок 154. Сполучення труб під різними кутами.
Трубні вузли з високолегованих сталей і сплавів виготовляють дуговим зварюванням неплавким електродом в захисному газі. Крім ручного дугового зварювання можливе застосування напівавтоматичного. Для труб з товщиною стінки менш 1мм доцільна імпульсно-дугове зварювання.
Захист кореня шва забезпечують піддувом газу з внутрішньо боку труби. У цьому випадку (ріс.155) газ сприяє формуванню зворотного валика. Для піддування використовують аргон.
Схема пристосування для зварювання труб з піддувом газу: 1 - вхідний і вихідний ніпелі, 2 - металеві шайби, 3 - гумові шайби, 4 - з'єднувальні скоби з дроту діаметром 2-3мм, 5 - зварні труби, 6 - шланг для подачі газу, 7 - приклеєна папір.
Зварювання трубопроводів застосовують при виготовленні деталей з труб, що мають з'єднання з незнімною арматурою, а також мають нероз'ємні відгалуження від основної магістральної труби.
Тип застосовуваної зварювання та необхідне обладнання визначає конструктор в залежності від марки матеріалу. Так для трубопроводів з алюмінієвих сплавів (АМгМ і АМц) можна застосовувати аргонно-дугове зварювання АрДС і газове зварювання (КАС), для сталі 20А - газове зварювання, для нержавіючої сталі - аргонно-дугове зварювання. У ряді випадків можна використовувати газову автоматичне зварювання з застосуванням флюсу НЖ-8.
На зварювання надходять трубопроводи, що пройшли гибку та інші підготовчі операції. Для трубопроводів малого діаметра (до 6мм) в окремих випадках допускається приварювати арматуру до виконання операції гнучкі в тому випадку, якщо гнучка буде проводитися без наповнювача і підігріву.
Перед зварюванням трубу встановлюють на пристосування, де підганяють і фіксую зварювані елементи.
Перед зварюванням присадний матеріал піддають хімічному очищенню. Присадний матеріал повинен бути промаркований кольоровим або цифровим знаками.
Після виконання операції зварювання видаляють залишки флюсу, зварюються деталі промивають у трьох ваннах гарячою водою (60-80 о) з застосуванням волосяних щіток. Після цього деталі промивають протягом 5-10хв в 2-3%-ном водному розчині хромового ангідриду, нагрітого до температури 60-80 о С, потім у гарячій воді з температурою 60-80 о С. Після промивання деталі просушують теплим сухим повітрям.
Контролюють якість промивки за допомогою 2%-ного розчину азотно-кислого срібла. Якщо краплі цього розчину, нанесені в 3-4 точках зварного шва, викликають утворення білого осаду, то промивання слід повторити.
Всі зварні деталі з труб проходять операції контролю. Перш за все їх перевіряють на герметичність під робочим тиском. Цю перевірку обов'язково проходять всі зварні трубопроводи і з'єднання. За допомогою візуального огляду зварених місць виявляють можливі зовнішні дефекти (пропали, тріщини, свищі, раковини).
Контроль зварних з'єднань.
Зварювання деталей необхідно проводити в стаціонарних або універсальних пристроях, передбачених технологічним процесом даного підприємства.
Якісний зварний шов при будь-якому вигляді зварювання повинен мати рівну, злегка лускату поверхню без свищів, раковин, тріщин, підрізів, пропалів, напливів. Зварні шви повинні мати зусилля в межах 0,5 - 1мм товщини зварюваного матеріалу.
Якість зварних трубопроводів контролюють:
· У процесі зварювання, коли контролюється дотримання технологічних режимів, присадних матеріалів, флюсів;
· Поопераційно, за наявності кількох переходів;
· Після зварювання всіх швів проводиться остаточний контроль.
Остаточний контроль включає:
· Зовнішній огляд усіх трубопроводів з метою виявлення зовнішніх дефектів (пропалів, підрізів, тріщин, поверхневих свищів і раковин та інших дефектів);
· Контроль прохідного перерізу трубопроводу шляхом прокатки через порожнину труби кульки відповідних розмірів;
· Випробування на герметичність зварних швів у всіх трубопроводів;
· Металографічний контроль.
Металографічний контроль дає можливість встановити якість провару і наявність дефектів у шві і зоні сплавлення зварного з'єднання. Металографічний контроль труб доцільно проводити періодично один раз на місяць по одній зварний трубі, обраної у кожного зварника.
Електробезпека.
Електротравми виникають при проходженні електричного струму через людину.
Струм силою 0,1 А незалежно від роду його прийнято вважати смертельно небезпечним для людини. При мінімальному опорі організму людини в 600 Ом смертельно небезпечна величина струму (0,1 А) створюється при напрузі всього лише 60В.
Тяжкість ураження електричним струмом залежить від величини струму та напруги, а також від шляху проходження струму в організмі людини, тривалості дії струму, частоти (з підвищенням частоти змінного струму ступінь ураження знижується, змінний струм небезпечніший постійного).
Поразка струмом в виробничих умовах найчастіше відбуваються в результаті дотику людини до струмоведучих частин, що перебувають під небезпечною напругою.
Небезпечним напругою може виявитися крокові напругу, що виникає при растекании електричного струму в землю. Розтікання струму можливо у випадках торкання обірваного електричного проводу повітряної мережі з землею чи при спрацьовуванні захисного заземлення. Якщо людина опиниться в зоні розтікання струму, то між ногою, що знаходиться ближче до заземлювача, і ногою, яка відступає від заземлювача на відстані кроку (0,8 м), виникає різниця потенціалів (крокові напругу) і від ноги до ноги замкнеться ланцюг струму. Для захисту від крокової напруги користуються гумовим взуттям.
Правила безпечної роботи з електроустановками.
Приміщення за ступенем небезпеки ураження людей електричним струмом поділяються на три категорії:
· Особливо небезпечні (вологість висока, температура повітря вище +30 о С, хімічно активне середовище, що призводить до руйнування ізоляції струмоведучих частин);
· З підвищеною небезпекою (струмопровідні підлоги, можливість дотику людини до металевих конструкцій і корпусів електрообладнання тощо);
· Без підвищеної небезпеки (відсутні небезпеки ураження електрострумом).
Електричні установки та пристрої вважаються небезпечними, якщо у них струмоведучі частини не огороджені і розташовані на доступній для людини висоті (менше 2,5 м), відсутня заземлення, занулення і захисні відключення струмопровідних конструкцій (металеві корпуси магнітних пускачів, кнопок "пуск", "стоп »та ін.)
Вимоги до персоналу, який обслуговує електроустановки.
Правилами технічної експлуатації електроустановок до роботи на них допускаються особи п'яти кваліфікаційних груп.
· Кваліфікаційна група I присвоюється персоналу, який не пройшов перевірку знань з Правил технічної експлуатації електроустановок.
· Кваліфікаційна група II присвоюється особам, які мають елементарні технічні знайомства з електроустановками (електрозварювальники, електромонтери та ін.)
· Кваліфікаційна група III присвоюється особам, які мають знання спеціальних правил техніки безпеки з тих видів робіт, які входять в обов'язки даної особи (електромонтери, техніки та ін.)
· Кваліфікаційна група IV присвоюється особам, які мають знання в електротехніку в обсязі спеціалізованого профтехучилища.
· Кваліфікаційна група V присвоюється особи, які знають схеми та обладнання своєї ділянки і ін
Пожежна безпека.
Причинами, що викликають пожежі в цехах, є наявність легкозаймистих речовин та горючих рідин, скраплених горючих газів, твердих горючих матеріалів, ємностей і апаратів з пожежонебезпечними продуктами під тиском, електроустановок, що викликають у процесі їх роботи електричні іскри та ін
Причин виникнення пожеж багато: самозаймання деяких речовин, якщо їх зберігання є незадовільним, запалювання полум'ям, електричної іскрою, рідким металом, шлаком і ін прийнято за ознакою пожежної небезпеки поділяти виробництво на кілька категорій: А - вибухопожежонебезпечні, Б - вибухонебезпечні, В - пожежонебезпечні , Г і Д - непожароопасние, Е - вибухонебезпечні (маються тільки гази).
Зварювальні роботи можуть виконуватися в приміщеннях кожної категорії виробництва відповідно до вимог ГОСТ 12.3.002-75, ГОСТ 12.3.003-75.
Зварювальні роботи в замкнутих ємностях повинні виконуватися за спеціальним дозволом адміністрації підприємства.
Порядок роботи з організації та проведенні зварювальних робіт на шахтах і рудниках визначається інструкціями, затвердженими Держгіртехнаглядом: Забороняється:
· Користуватися одягом та рукавицями зі слідами масел, жирів, бензину, гасу та інших гарячих рідин;
· Виконувати різання і зварювання свіжопофарбованих конструкцій до повного висихання фарби;
· Виконувати зварювання апаратів, що перебувають під електричною напругою, і судин, що знаходяться під тиском;
· Виробляти без спеціальної підготовки різання і зварювання ємностей з-під рідкого палива.
Засобами пожежогасіння є вода, піна, гази, пар, порошкові склади та ін
При гасінні пожеж водою використовують установки водяного пожежогасіння, пожежні машини, водяні стволи (ручні і лафетні). Для подачі води в ці установки використовують спеціальні водогони. Для гасіння пожеж водою в більшості виробничих і громадських будівель на внутрішній водопровідній мережі встановлюють внутрішні пожежні крани.
Піна являє собою концентровану емульсію двоокису вуглецю у водному розчині мінеральних солей, що містить піноутворюючий речовина. Для отримання повітряно-механічної піни застосовують повітряно-пінні стволи, генератори піни та пінні зрошувачі. Генераторами піни і пінними зрошувачами обладнають стаціонарні установки водопінного гасіння пожеж. При гасінні пожеж газами, парою використовують двоокис вуглецю, азот, димові гази і ін
Кожен зварювальний пост повинен мати вогнегасник, бачок або відро з водою, а також ящик з піском і лопатою. Після закінчення зварювальних робіт необхідно перевіряти робоче приміщення і зону, де виконувалися зварювальні роботи, і не залишати відкритого полум'я і тліючих предметів. У цехах є спеціальні протипожежні підрозділи, з числа працюючих в цеху створюються добровільні пожежні дружини.
Технологічний процес зварювання теплообмінника.
1. Технологічний процес зварювання повинен забезпечувати необхідні геометричні розміри швів, гарна якість і необхідні механічні властивості зварного з'єднання, а також мінімальні усадці напруження і деформації зварюються трубних і звичайних деталей. Тому процес зварювання теплообмінника слід вести на стабільному режимі, при якому відхилення від заданих значень зварювального струму і напруги на дузі не перевищують 5%.
2. Кореневі шари шва, що виконуються ручним дуговим зварюванням, слід накладати електродами діаметром не більше 4-5мм.
3. Забезпечити можливість накладення швів переважно в нижньому положенні (безпечні умови роботи зварника) і отримати з'єднання необхідної якості.
4. Виконання кожного шва слід проводити після ретельного очищення металу. Ділянки шва з порами, тріщинами і раковинами повинні вилучатися, виправлятися.
5. При двосторонній зварці стик з повним проплавленням необхідно перед виконанням шва зі зворотного боку видалити його корінь до чистого без дефектного металу. При утворенні пропалів в процесі зварювання їх слід видалити і заварити.
6. Початок і кінець шва слід виконувати за межами зварного з'єднання на вивідних планках, що видаляються після зварювання. У всіх випадках виводити кратер на основний метал за межі шва забороняється.
7. Розміри зварних швів повинні відповідати ГОСТ 16037-80.
8. По закінченню зварювання теплообмінника шви зварних з'єднань очищають від шлаку і бризок розплавленого металу. Приварені складальні і монтажні пристосування слід видаляти без пошкодження основного металу та застосування ударних впливів, а місця приварки потрібно зачистити до чистого основного металу.
9. До зварювання теплообмінника допускаються зварники, які пройшли атестацію відповідно до затверджених правил. Кожен зварник повинен мати посвідчення на право виконання зварювальних робіт.
10. Після зварювання теплообмінника перевірити зварні з'єднання на статичний розтяг.
Список використаної літератури.
1. Рибаков В.М. Дугова і газова зварка. М. Вища школа, 1981
2. Мисник І.Б. Ручна дугова зварка металів. Мн. Вища школа, 1981
3. Комаров А.А., Сапожников В.М. Трубопроводи й з'єднання для гідросистем. М. Машинобудування, 1967
4. Шебеко Л.П. Електрозварник-автоматник. М. Вища школа, 1966
5. Геворкян В.Г. Основи зварювальної справи. М. Вища школа, 1969
6. Шебеко Л.П. Обладнання та технологія автоматичного і напівавтоматичного зварювання. М. Вища школа, 1981
сторони.
Малюнок 153. Порядок зварювання стиків труб з козирком.
Труби, які застосовують для виготовлення ферм, стійок, колон, опор та інших будівель, зварюються з різними кутами (ріс.154). У цих випадках найбільш складна і відповідальна підготовка кромок під складання і зварювання. Складальні прихватки роблять у зручних місцях сполучення. Шви по контуру сполучення з'єднуються трубчастих елементів краще виконувати за принципом обратноступенчатой зварювання.
Малюнок 154. Сполучення труб під різними кутами.
Трубні вузли з високолегованих сталей і сплавів виготовляють дуговим зварюванням неплавким електродом в захисному газі. Крім ручного дугового зварювання можливе застосування напівавтоматичного. Для труб з товщиною стінки менш 1мм доцільна імпульсно-дугове зварювання.
Захист кореня шва забезпечують піддувом газу з внутрішньо боку труби. У цьому випадку (ріс.155) газ сприяє формуванню зворотного валика. Для піддування використовують аргон.
Схема пристосування для зварювання труб з піддувом газу: 1 - вхідний і вихідний ніпелі, 2 - металеві шайби, 3 - гумові шайби, 4 - з'єднувальні скоби з дроту діаметром 2-3мм, 5 - зварні труби, 6 - шланг для подачі газу, 7 - приклеєна папір.
Зварювання трубопроводів застосовують при виготовленні деталей з труб, що мають з'єднання з незнімною арматурою, а також мають нероз'ємні відгалуження від основної магістральної труби.
Тип застосовуваної зварювання та необхідне обладнання визначає конструктор в залежності від марки матеріалу. Так для трубопроводів з алюмінієвих сплавів (АМгМ і АМц) можна застосовувати аргонно-дугове зварювання АрДС і газове зварювання (КАС), для сталі 20А - газове зварювання, для нержавіючої сталі - аргонно-дугове зварювання. У ряді випадків можна використовувати газову автоматичне зварювання з застосуванням флюсу НЖ-8.
На зварювання надходять трубопроводи, що пройшли гибку та інші підготовчі операції. Для трубопроводів малого діаметра (до 6мм) в окремих випадках допускається приварювати арматуру до виконання операції гнучкі в тому випадку, якщо гнучка буде проводитися без наповнювача і підігріву.
Перед зварюванням трубу встановлюють на пристосування, де підганяють і фіксую зварювані елементи.
Перед зварюванням присадний матеріал піддають хімічному очищенню. Присадний матеріал повинен бути промаркований кольоровим або цифровим знаками.
Після виконання операції зварювання видаляють залишки флюсу, зварюються деталі промивають у трьох ваннах гарячою водою (60-80 о) з застосуванням волосяних щіток. Після цього деталі промивають протягом 5-10хв в 2-3%-ном водному розчині хромового ангідриду, нагрітого до температури 60-80 о С, потім у гарячій воді з температурою 60-80 о С. Після промивання деталі просушують теплим сухим повітрям.
Контролюють якість промивки за допомогою 2%-ного розчину азотно-кислого срібла. Якщо краплі цього розчину, нанесені в 3-4 точках зварного шва, викликають утворення білого осаду, то промивання слід повторити.
Всі зварні деталі з труб проходять операції контролю. Перш за все їх перевіряють на герметичність під робочим тиском. Цю перевірку обов'язково проходять всі зварні трубопроводи і з'єднання. За допомогою візуального огляду зварених місць виявляють можливі зовнішні дефекти (пропали, тріщини, свищі, раковини).
Контроль зварних з'єднань.
Зварювання деталей необхідно проводити в стаціонарних або універсальних пристроях, передбачених технологічним процесом даного підприємства.
Якісний зварний шов при будь-якому вигляді зварювання повинен мати рівну, злегка лускату поверхню без свищів, раковин, тріщин, підрізів, пропалів, напливів. Зварні шви повинні мати зусилля в межах 0,5 - 1мм товщини зварюваного матеріалу.
Якість зварних трубопроводів контролюють:
· У процесі зварювання, коли контролюється дотримання технологічних режимів, присадних матеріалів, флюсів;
· Поопераційно, за наявності кількох переходів;
· Після зварювання всіх швів проводиться остаточний контроль.
Остаточний контроль включає:
· Зовнішній огляд усіх трубопроводів з метою виявлення зовнішніх дефектів (пропалів, підрізів, тріщин, поверхневих свищів і раковин та інших дефектів);
· Контроль прохідного перерізу трубопроводу шляхом прокатки через порожнину труби кульки відповідних розмірів;
· Випробування на герметичність зварних швів у всіх трубопроводів;
· Металографічний контроль.
Металографічний контроль дає можливість встановити якість провару і наявність дефектів у шві і зоні сплавлення зварного з'єднання. Металографічний контроль труб доцільно проводити періодично один раз на місяць по одній зварний трубі, обраної у кожного зварника.
Електробезпека.
Електротравми виникають при проходженні електричного струму через людину.
Струм силою 0,1 А незалежно від роду його прийнято вважати смертельно небезпечним для людини. При мінімальному опорі організму людини в 600 Ом смертельно небезпечна величина струму (0,1 А) створюється при напрузі всього лише 60В.
Тяжкість ураження електричним струмом залежить від величини струму та напруги, а також від шляху проходження струму в організмі людини, тривалості дії струму, частоти (з підвищенням частоти змінного струму ступінь ураження знижується, змінний струм небезпечніший постійного).
Поразка струмом в виробничих умовах найчастіше відбуваються в результаті дотику людини до струмоведучих частин, що перебувають під небезпечною напругою.
Небезпечним напругою може виявитися крокові напругу, що виникає при растекании електричного струму в землю. Розтікання струму можливо у випадках торкання обірваного електричного проводу повітряної мережі з землею чи при спрацьовуванні захисного заземлення. Якщо людина опиниться в зоні розтікання струму, то між ногою, що знаходиться ближче до заземлювача, і ногою, яка відступає від заземлювача на відстані кроку (0,8 м), виникає різниця потенціалів (крокові напругу) і від ноги до ноги замкнеться ланцюг струму. Для захисту від крокової напруги користуються гумовим взуттям.
Правила безпечної роботи з електроустановками.
Приміщення за ступенем небезпеки ураження людей електричним струмом поділяються на три категорії:
· Особливо небезпечні (вологість висока, температура повітря вище +30 о С, хімічно активне середовище, що призводить до руйнування ізоляції струмоведучих частин);
· З підвищеною небезпекою (струмопровідні підлоги, можливість дотику людини до металевих конструкцій і корпусів електрообладнання тощо);
· Без підвищеної небезпеки (відсутні небезпеки ураження електрострумом).
Електричні установки та пристрої вважаються небезпечними, якщо у них струмоведучі частини не огороджені і розташовані на доступній для людини висоті (менше 2,5 м), відсутня заземлення, занулення і захисні відключення струмопровідних конструкцій (металеві корпуси магнітних пускачів, кнопок "пуск", "стоп »та ін.)
Вимоги до персоналу, який обслуговує електроустановки.
Правилами технічної експлуатації електроустановок до роботи на них допускаються особи п'яти кваліфікаційних груп.
· Кваліфікаційна група I присвоюється персоналу, який не пройшов перевірку знань з Правил технічної експлуатації електроустановок.
· Кваліфікаційна група II присвоюється особам, які мають елементарні технічні знайомства з електроустановками (електрозварювальники, електромонтери та ін.)
· Кваліфікаційна група III присвоюється особам, які мають знання спеціальних правил техніки безпеки з тих видів робіт, які входять в обов'язки даної особи (електромонтери, техніки та ін.)
· Кваліфікаційна група IV присвоюється особам, які мають знання в електротехніку в обсязі спеціалізованого профтехучилища.
· Кваліфікаційна група V присвоюється особи, які знають схеми та обладнання своєї ділянки і ін
Пожежна безпека.
Причинами, що викликають пожежі в цехах, є наявність легкозаймистих речовин та горючих рідин, скраплених горючих газів, твердих горючих матеріалів, ємностей і апаратів з пожежонебезпечними продуктами під тиском, електроустановок, що викликають у процесі їх роботи електричні іскри та ін
Причин виникнення пожеж багато: самозаймання деяких речовин, якщо їх зберігання є незадовільним, запалювання полум'ям, електричної іскрою, рідким металом, шлаком і ін прийнято за ознакою пожежної небезпеки поділяти виробництво на кілька категорій: А - вибухопожежонебезпечні, Б - вибухонебезпечні, В - пожежонебезпечні , Г і Д - непожароопасние, Е - вибухонебезпечні (маються тільки гази).
Зварювальні роботи можуть виконуватися в приміщеннях кожної категорії виробництва відповідно до вимог ГОСТ 12.3.002-75, ГОСТ 12.3.003-75.
Зварювальні роботи в замкнутих ємностях повинні виконуватися за спеціальним дозволом адміністрації підприємства.
Порядок роботи з організації та проведенні зварювальних робіт на шахтах і рудниках визначається інструкціями, затвердженими Держгіртехнаглядом: Забороняється:
· Користуватися одягом та рукавицями зі слідами масел, жирів, бензину, гасу та інших гарячих рідин;
· Виконувати різання і зварювання свіжопофарбованих конструкцій до повного висихання фарби;
· Виконувати зварювання апаратів, що перебувають під електричною напругою, і судин, що знаходяться під тиском;
· Виробляти без спеціальної підготовки різання і зварювання ємностей з-під рідкого палива.
Засобами пожежогасіння є вода, піна, гази, пар, порошкові склади та ін
При гасінні пожеж водою використовують установки водяного пожежогасіння, пожежні машини, водяні стволи (ручні і лафетні). Для подачі води в ці установки використовують спеціальні водогони. Для гасіння пожеж водою в більшості виробничих і громадських будівель на внутрішній водопровідній мережі встановлюють внутрішні пожежні крани.
Піна являє собою концентровану емульсію двоокису вуглецю у водному розчині мінеральних солей, що містить піноутворюючий речовина. Для отримання повітряно-механічної піни застосовують повітряно-пінні стволи, генератори піни та пінні зрошувачі. Генераторами піни і пінними зрошувачами обладнають стаціонарні установки водопінного гасіння пожеж. При гасінні пожеж газами, парою використовують двоокис вуглецю, азот, димові гази і ін
Кожен зварювальний пост повинен мати вогнегасник, бачок або відро з водою, а також ящик з піском і лопатою. Після закінчення зварювальних робіт необхідно перевіряти робоче приміщення і зону, де виконувалися зварювальні роботи, і не залишати відкритого полум'я і тліючих предметів. У цехах є спеціальні протипожежні підрозділи, з числа працюючих в цеху створюються добровільні пожежні дружини.
Технологічний процес зварювання теплообмінника.
1. Технологічний процес зварювання повинен забезпечувати необхідні геометричні розміри швів, гарна якість і необхідні механічні властивості зварного з'єднання, а також мінімальні усадці напруження і деформації зварюються трубних і звичайних деталей. Тому процес зварювання теплообмінника слід вести на стабільному режимі, при якому відхилення від заданих значень зварювального струму і напруги на дузі не перевищують 5%.
2. Кореневі шари шва, що виконуються ручним дуговим зварюванням, слід накладати електродами діаметром не більше 4-5мм.
3. Забезпечити можливість накладення швів переважно в нижньому положенні (безпечні умови роботи зварника) і отримати з'єднання необхідної якості.
4. Виконання кожного шва слід проводити після ретельного очищення металу. Ділянки шва з порами, тріщинами і раковинами повинні вилучатися, виправлятися.
5. При двосторонній зварці стик з повним проплавленням необхідно перед виконанням шва зі зворотного боку видалити його корінь до чистого без дефектного металу. При утворенні пропалів в процесі зварювання їх слід видалити і заварити.
6. Початок і кінець шва слід виконувати за межами зварного з'єднання на вивідних планках, що видаляються після зварювання. У всіх випадках виводити кратер на основний метал за межі шва забороняється.
7. Розміри зварних швів повинні відповідати ГОСТ 16037-80.
8. По закінченню зварювання теплообмінника шви зварних з'єднань очищають від шлаку і бризок розплавленого металу. Приварені складальні і монтажні пристосування слід видаляти без пошкодження основного металу та застосування ударних впливів, а місця приварки потрібно зачистити до чистого основного металу.
9. До зварювання теплообмінника допускаються зварники, які пройшли атестацію відповідно до затверджених правил. Кожен зварник повинен мати посвідчення на право виконання зварювальних робіт.
10. Після зварювання теплообмінника перевірити зварні з'єднання на статичний розтяг.
Список використаної літератури.
1. Рибаков В.М. Дугова і газова зварка. М. Вища школа, 1981
2. Мисник І.Б. Ручна дугова зварка металів. Мн. Вища школа, 1981
3. Комаров А.А., Сапожников В.М. Трубопроводи й з'єднання для гідросистем. М. Машинобудування, 1967
4. Шебеко Л.П. Електрозварник-автоматник. М. Вища школа, 1966
5. Геворкян В.Г. Основи зварювальної справи. М. Вища школа, 1969
6. Шебеко Л.П. Обладнання та технологія автоматичного і напівавтоматичного зварювання. М. Вища школа, 1981