Сварочная практика Отчет 1

			30
	мер раствором алюмокалиевых квасцов. Каркас кабины изготовляют из сталь-
	ной трубы или уголка. Пол в кабине должен быть выложен из огнестойкого
	неметаллического материала (кирпича, бетона, цемента). Стены окрашивают
	в светло-серый цвет красками, хорошо поглощающими ультрафиолетовые лу-
	чи. Освещенность кабины должна быть не менее 80 лк. Кабину						оборудуют
	местной вентиляцией с воздухообменом 40 м3/ч на каждого рабочего.
	Детали сваривают на рабочем стсше высотой10,5 ...0,7 м. В ряде
	случаев на столе устанавливают различные приспособления для сборки и
	сварки изделий. Если на сварочном посту выполняются однотипные работы,
	то стол заменяют манипулятором или другим приспособлением,						на котором
	изделие собирают и сваривают в удобном для сварщика положении.
	. В кабине устанавливают рубильник или магнитный пускатель для
	включения источника сварочного тока.
	LПередвижные сварочные посты,				как правило, применяют при монтаже
	крупногабаритных изделий		(трубопроводов, металлоконструкций и т.п.) и
	ремонтных работах. При этом часто/используют переносные источники пи-
	тания. Для защиты окружающих or излучения дуги 'служат щиты. Чтобы пре-
	дохранить сварочный пост от атмосферных осадков используют навесы, а •
	на йонтаже - передвижные Машинные залы._/
					«V	«•
		3.4.Инструмент			сварщика
^	^Основным рабочим инструментом сварщика при ручной дуговой сварке
	является электрододержатель, который предназначен для закрепления элек-
			трода и подвода к нему сварочного то-
			ка. конструкция			электрододержателя
	r - ^ — y ^ W		должна предусматривать надежную изоля-
			цию для защиты руки сварщика от тем-
			пературы и электрического тока, а также
			надежную фиксацию электрода при сварке
			и быструю его установку и извлечение.s
			Время сиены электрода не должно превы-
	в		шать 4... 5 с. Масса электрододержателя
		Jgssss	не должна быть более 700 г. Рукоятка
	Рис.	3. 7	электрододержателя должна выдерживать
			без пробоя испытательное напряжение
	Электрода,держатели для.ручной;			1 5 0 0	„ П р и частоте 5 0 Г ц в течение
	. дуговой сварки:			,	,,
	а - пружинный;	б- вилочный;. 1		иин;	Конструкция должна предусмат-
	в - зажимной; 1 - зажимные губривать возможность крепления электрода
	т з ^ э ш р 1 1 ® к й " Лель™* в двух-трех положениях под разными уг-
			лами. Используются различные конструк-

31

Уивные схемы электрододержателей, некоторые из которых показаны на рис. 3.7^/

/^Сварочный кабель (рис. 3.7.) служит для подвода тока от источника питания к электрододержателю и свариваемому изделию. Длина гибкого кабеля, к которому крепится электрододержатель, обычно составляет 2... 3 м.

Применять кабель для подвода тока от источника питания длиной более 30...40 м не рекомендуется, так как это вызывает значительное падение напряжения в сварочной цепи, что отрицательно Сказывается на качестве сварки. Сечение сварочных кабелей выбирают в зависимости от тока дуги и допустимых нагрузок»- (кабели соединяются между собой и к электрододержателю механически, сваркой или пайкой. Рекомендуется для соединения кабелей между собой и к источнику питания использовать специальные муфты. 7 -

Для предохранения глаз и лица сварщика от излучений и брызг расплавленного металла используются щитки и маски со сменнымисветофильтрами, которые также входят в комплект инструмента сварщика. Размеры светофильтров 52 * 102 мм. Светофильтр вставляют в рамку щитка. Щитки комплектуются стеклом для защиты светофильтра"от брызг металла и защитным оргстеклом, которое необходимо 2... 3 раза в месяц менять.

" На рабочем месте сварщик должен иметь инструмент для отделения шлаковой корки и брызг металла и зачистки швов. Молоток-шлакоотдели- тель и зубило используются для очистки от илака и брызг. Для подготовки кромок и удаления остатков шлака используются стальные щетки. Для зачистки шва к околовювной зоны используют шлифовальные машинки с на* бором абразивных кругов и металлических щеток. Контроль размеров осуществляется с помощью линейки, угольника, отвеса,набора шаблонов дли проверки размеров швов. Для подсоединения проводов в комплект инструмента сварщика входят:отвертка с диэлектрической ручкой, плоскогубцы комбинированные,ключ гаечный разводной. Промышленность выпускает спе-

циальные наборы инструментов сварщика.

р -

4. Техника безопасности и охрана труда при проведени сварочных работ

I Специфика сварочных работ предъявляет особые, повышенные требования по технике безопасности к организации рабочих мест, обслуживанию аппаратуры и оборудования^

*32

4.1Основные поражающие факторы и индивидуальные средства защиты

L При выполнении сборочных и сварочных работ на сварщика могут воздействовать опасные и вредные производственные факторы. К опасным относятся: воздействие электрического тока, движущиеся механизмы и изделия, брызги расплавленного металла. Вредными производственными факторами являются: повышенная загазованность воздуха рабочей зоны, излучение сварочной дуги, шум, статическая нагрузка на руку и др.]

/-Элскшробозопасность. Поражение электрическим током происходит при соприкосновении с токоведущими частями электропроводки и сварочной аппаратуры. Токи более 0,05 А (при частоте 50 Гц), проходящие через тело человека, могут вызвать тяжелые последствия и даже смерть О 0,1 A)J Электробезопасность обеспечивается: выполнением требований электробезоп^сности сварочного оборудования, надежной изоляцией, применени-

ем защитных ограждений, автоблокировки, заземлением электрооборудования и его элементов, ограничением напряжения холостого хода источников питания; индивидуальными средствами защиты (работа в сухой спецодежде и.

рукавицах, в ботинках без -металлических шпилек и гвоздей); соблюдением безопасных условий труда (прекращением работы при дожде и сильном снегопаде, при отсутствии укрытий; использование^резинового коврика, резинового шлема и галош при работе внутри сосудов, атакже переносной дампы напряжением не брлее 32В; проведение ремонта электросварочного оборудования и аппаратуры специалистами-электриками).

При поражении электрическим током пострадавшему необходимо ока-' зать помощь: освободить от электропроводов с соблюдением правил безопасности, обеспечить доступ свежего воздуха, при потере пострадавшим сознания немедленно вызвать врача, а до прибытия его делать искусственное дыхание.

Защита органов зрения и открытой поверхности кожи. Электрическая

сварочная дуга создает три вида излучения: световое, ультрафиолетовое, инфракрасное. Поверхность кожи и глаза могут быть травмированы каплями расплавленного или нагретого металла или шлака.

Сретовые лучи оказывают ослепляющее действие, так как их яркость значительно превышает допустимые нормы. Ультрафиолетовое излучение даже при кратковременном действии вызывает заболевание глаз, называемое электрофтальиией. Оно сопровождается острой болью, резью в глазах, слезоточением, спазмами век. Продолжительное действиеультрафиолетового излучения приводит к ожогам кожи. Инфракрасное излучение при длительном действии вызывает помутнение хрусталиков глаз, что может привести к ослаблении и потере зрения,тепловое действие этих лучей вызывает ожоги кожи.

33

Защита органов зрения и кожи лица при дуговой сварке обеспечивается с помощью щитков, масок или шлемов с защитными стеклами - светофильтрами темно-зеленого цвета,задерживающими и поглощающими -излучение дуги. Зеленый цвет светофильтров благоприятно действует на органы зрения, не утомляет их и улучшает общее самочувствие сварщика. Используют 33 классов светофильтров типа С для сварки на;токах 33. ..900 А, что позволяет точнее подобрать необходимую оптическую плотность светофильтра в зависимости от сварочного тока.В зависимости от мощности дуги применяют различше светофильтры. Для защиты от излучения дуги в стационарных условиях^устанавливают закрытые кабины, а при строительных и монтажных работах - переносные щиты и ширмы. Для предохранения тела применяют спецодежду из плотного брезента или другого материала.

Для защиты кожи от травм каплями расплавленного или нагретого металла или шлака применяют спецодежду из плотного материала, а на руки одевают рукавицы. Глаза от твердых частиц при зачистке швов предохраняют защитными очками.

/_Защита от отравлений вребкыш газами, пылью и испарениями. Состав и количество вредных газов, пыли и испарений зависит от вида сварки, состава защитных средств (покрытий,флюсов, газов),свариваемого и электродного материалов. Количество сварочной пыли и летучих соединений при сварке составляет от 10 до 350 г на 1 кг расплавленного электродного металла. Основными составляющими аэрозолей являются оксиды железа (до 70%), марганца, кремния, хрома, фтористые и др. соединения. Наиболее!

вредны хром, марганец и фтористые соединения.Кроме аэрозолей, воздух<в рабочих помещениях при сварке загрязняется различными вредными газами: оксидами азота, углерода, фтористым водородом и др^

Наряду с кратковременным отравлением, которое проявляется в виде головокружения, головной боли, тошноты, рвоты, слабости, отравляющие вещества могут откладываться в' тканях организма человека и вызывают хронические заболевания. Наиболее вредной является сварка покрытыми электродами. При автоматических методах сварки вредных выделений значительно меньше. ' „

Для защиты от отравления вредными выделениями при сварке используется местная и общеобменная вентиляцид, а также фильтр-погло- тительные установки.

- 3 4

4.2.Правила безопасных условий труда при прохождении практики в учебных мастерских.

1.Перед началом практики в учебных мастерских студенты обязаны изучить правила безопасных условий труда и пройти инструктаж на рабочем месте. Не выполнившие это условие -к работе в мастерских не допускаются.

2.Запрещается начинать работу, не одев специальный костюм и рукавицы, Волосы должны быть аккуратно подобрана и закрыты плотно прилегающим головным убором.

3.Запрещается начинать работу без разрешения преподавателя или учебного мастера.

4.Запрещается по собственной инициативе включать рубильники, пускатели и другие устройства включения электрического тока.

5.Запрещается начинать работу;если есть подозрение в нарушении изоляции электрододержателя. За состоянием электрододержателя необходимо внимательно наблюдать в процессе работы.

6.Перед возбуждением дуги глаза должны быть защищены щитком.

7.Возбуждая дугу в присутствии других лиц, сварщик обязан предупредить окружающих.

8.Небрежное обращение с нагретыми огарками электродов может

быть причиной ожогов тела или пожара.

9.Во избежание ушибов и порезов необходимо аккуратно обращаться со свариваемым металлом. Перемещение заготовок необходимо производить

врукавицах.

10.Зачистка швов и обивка шлака должны производиться только в защитных очках.

11.Студентам категорически запрещается ремонтировать электрическую аппаратуру на рабочих места.

12.Рабочие .места, а также вход в кабину нельзя загромождать материалами, заготовками и отходами производства; все предметы, не относящиеся к выполняемой работе, должны быть удалены.

13.Запрещено выполнение работ, не связанных с заданием мастера. 14. В случае , поражения слизистой оболочки глаз или ожогов тела

необходимо, предупредив учебного мастера, срочно обратиться в медицинское учреждение.

35

5.Техника ручной сварки металлическим электродом.

5.1.Зажигание дуги и движение электрода

Зажигание сварочной дуги производится кратковременным прикосновением конца электрода кизделию. Вследствие протекания тока короткого замыкания и наличия контактного сопротивленияторецэлектрода быстро нагревается до высокой температуры, при которой после отрыва электрода происходит ионизации газового промежутка, и^возникает сварочная дуга. Для надежного зажигания дуги сварщик после контакта электрода с изде-

лием должен отвести его от изделия на расстояние 4... 5 мм,так как при большем расстоянии между концом электрода и изделием дуга не возникает.

/Обычно зажигание дуги осуществляется либо прямым отрывом электрода после короткого замыкания (рис. 5.1. а.), либо скользящим движением конца электрода с кратковременным касанием изделия (рис, 5.1. б.).

Первый обычно называют зажиганием "впритык", второй - зажиганием "спич-

	П			г	кой? Второй способ более предпоч-
			ту г-г		тйтелен, однако он неприемлем в уз-
			'	I	ких и неудобных для сварки местах/
			I	t	^Ведение дуги по свариваемому
			I I
					изделию производится таким обра-
			I >
	J		t i		зом, чтобы обеспечить проплавле-
			i		ние свариваемых кромок и поДг4
			i L-
	/,'Па				чить требуемое качество наплав-
Y///////A
			{ / / / / / / / / У ,		ленного металла при хорошем фор-
		Рис. S. 1.			мировании шва. Эта достигается
_	,				поддержанием постоянной длины ду-
Способы зажигания дуги					-

'• ги и соответствующим перемещением

конца электрода (рис. 5.2.) .Qtpu сварке конец электрода совершает три основных движения: поступательное,направленное по оси электрода; вдоль*

шва; поперек	шв&у	-
Первое	движение позволяет поддерживать постоянную длину дуги в

зависимости от скорости плавления электрода. При этом длина дуги оказывает существенное влияние на качество сварного ива и его геометрическую форму. Короткая дуга горит устойчиво и обеспечивает получение качественного срарного шва, так как расплавленный металл быстро проходит воздушный промежуток от электрода к изделию и меньше окисляется и азотируется. Но при быстрой подаче электрода может произойти замыкание

36

его с основным металлом, элекрод приваривается, и его приходится отрывать от шва При медленной подаче электрода длина дуги будет .увеличиваться, что может привести к снижению еб устойчивого горения ( может произойти еб разрыв - дуга погаснет), уменьшению глубины проплавления основного металла, повышению разбрызгивания электродного металла и усилению вредного влияния окружающей атмосферы на расплавленный металл. Ориентировочно длина дуги должна составлять 0,5...1,1 диаметра электрода. Умение поддерживать дугу постоянной длины характеризует квалификацию сварщика.

Второе движение - перемещение электрода вдоль оси валика для образования шва. Скорость этого движения устанавливается в зависимости от силы тока, диаметра электрЬда, скорости его плавления, вида шва и других факторов. При таком перемещении электрода получается узкий (ниточный) шов шириной примерно 1,5 диаметра электрода. Такие швы применяют

	при сварке тонких листов,		наложении первого		(корневого) слоя многос-
	лойного шва, сварке по способу опирания на чехольчик толстого покрытия
	электрода и в других случаях.
	Третье движение - перемещение электрода поперек шва для получе-,
	ния требуемых ширины шва и глубины проплавления. Поперечные					колеба-
					тельные движения
					конца электрода
					определяются фор-
					мой разделки, раз-
					мерами и положе-
					нием шва, свой-
					ствами сваривае-
					могоматериала,
					навыком сварщика.
	2	3	.4	5	Ширина швов,	по-
					лучаемых с попе-
		Рис. Ь. 2.
					речными колеба-
	Траектории движения конца электрода
					ниями, ОбЫЧНО COC"
	тавляит 1,5. ..5 диаметров электрода.
	На рис 5.2.	представлены типичные траектории перемещения элек-
	трода: 1,2,3 - наиболее часто применяемые; 4 - применяемые при увели-
	ченном прогреве середины; 5,6 - применяемые при увеличенном прогреве
	кромок.		•
	Нас/юн электрода			при сварке зависит от положения шва в прост-
	ранстве, толщины и состава основного металла,				атакже диаметра элект-

37

рода, вида и толщины

	к'	б *	его покрытия. Сварку мож-
			но вести слева направо
			(рис. 5. 3. а.), справа нале-
			во	(рис.5. 3. б. )•,. от се-
		W w v	бя	(рис. 5.3. а.) и к себе
	ЛЛЛЛА/		(рис.5.3.г.). Независимо
		jxraxccD
	апотш
			o f	направления сварки
	J9Z	ч с
			электрод должен быть нак-
	«		лонен к оси шва так, что-
			бы основной металл проп-
	X 90"		лавлялся на наибольшую
	X		глубину и правильно фор-
			мировался шов.Для получе-
			ния плотного и гладкого
			шва при сварке в нижнем
		15'	положении на горизонталь-
		4.90"	ной плоскости угол накло-
	Рис. 5.3.		на электрода должен быть
	Направление сварки:		примерно 15° от вертикали
	а - слева направо: б - справа налево;
	в - от себя;	г - к себе	в сторону ведения шва уг-
			лом назад (рис. 5. 3.).

5.2. Техника заполнения сварных швов

jt • Для уменьшения внутренних напряжений, обеспечения работоспосйб*- ности сварной конструкции важно правильно заполнить шов по длине и сечению присадочным материалом. Под поряЭкоя заполнения шва понимают как последовательность заполнения разделки шва по поперечному сечению, так и последовательность сварки по длине шва. В зависимости от количества слоев (проходов), необходимых для заполнения сечения шва, различают однослойные,многослойные и многослойные многопроходные швы (рис. 1. И). Если число слоев равно числу проходов дугой, то шов называют многослойным. В случае, если некоторые из слоев выполняются за несколько проходов, такой шов называют многопроходным. По протяженности все швы ус-

ловно	можно	разделить на три группы: короткие - до 300 мм,- сред-
ние -	300... 1000,	длинные - свыше 1000 т. J	•

В зависимости от протяженности швеТсвойств свариваемого материала, требований к точности и качеству-сварных соединений сварка швов может выполняться различными способами (рис 5,4.). Короткие швы вы-

38

полняют налроход - от начала шва до его конца (5. 4. а.). Швы средней длины сваривают от середины к краям (5.4.6.) и обратноступенчатым способом(5 1г.).

Б-Б

il с ш

Е Ж ЗУ»- ч)

В-и

" т а

Рис. 5. 4.

Способы заполнения швов по длина

а - налроход; б - от середины к краям; в - обратноступенчатым способом; з - двухслойным обратноступенчатым способом;1 9 - каскадом; в - горкой; я - блоками; А - направление заполнения разделки; 1,8,3,... * последовательность сварки каждого слоя

При обратностуненчатом способе весь шов разбивается на небольшие

39

участки длиной 150.. . 200 мм. На каждом участке сварку ведут в направлении, обратном общему направлению сварки (рис. 5. 4. в. и рис. 5. 4. г.).,

Горкой или каскадом выполняют швы соединений ответственных конструкций большой толщины, когда появляются объемные напряжения и возрастает опасность образования трещин (5.4.д. и 5.4.е.).

При каскадном методе заполнения шва весь шов разбивается на короткие участки в 200 мм, и сварка производится таким образом, что по окончании сварки первого участка, не останавливаясь, продолжают

выполнение первого слоя на соседнем участке. При этом каждый последующий слой накладывается на неуспевший .еще остыть металл предыдущего слоя

При сварке горкой сначала в разделку кромок наплавляют первйй слой небольшой длины (200...300 мм), затем второй слой, перекрывающий первый и имеющий в два раза большую длину.Третий слой перекрывает второй на 200...300 мм. Так наплавляют слои до тех пор, пока на небольшом участке над первым слоем разделка не будет заполнена. Затем от этой горки сварку ведут в разные стороны короткими швами тем же способом. Таким образом, зона сварки все время находится в горячем состоянии,что предупреждает появление трещин (рис.5.4.е.).

Блочный способ заключается в том, что длинный шов делится на равные участки длиной примерно в 1 м; каждый участок - блок выполняется определенным сварщиком. Такое одновременное выполнение многопроходного шва по длине и сечению обеспечивает наиболее равномерное распределение температуры, что значительно уменьшает общие остаточные деформации (рис. 5. 4. ж.). -

При сварке низкоуглеродистой стали каждый слой шва имеет толщину 3... 5 мм в зависимости от сварочного тока. Например, при токе 300А дуга расплавляет металл на глубину около 1 мм, при этом металл нижнего слоя подвергается термической обработке на глубину 1 мм с образованием мелкозернистой структуры. При сварочном токе от 200А толщина наплавленного слоя возрастает от 4 мм, а термическая обработка нижнего слоя произойдет на глубине 2... 3 мм.

Термическая .обработка корневого шва с получением мелкозернистой структуры осуществляется нанесением подварочного валика электродом диаметром 3 мм при токе 100А. Перед выполнением подварочного валика корень шва зачищают абразивным или режущим инструментом. Подварочньй валик накладывается по всей длине соединения способом напроход.

Термическая обработка металла верхнего слоя шва выполняется нанесением отжигающего (декоративного) слоя. Толщина отжигающегослоя должна быть минимальной (1...2 мм), чтобы обеспечивалась высокая скорость остывания и мелкозернистая структура. Отжигающий слой выполняется электродами диаметром 5.. . 6 мм при токе 200.'. .300 А.