Достоинства и недостатки сварки

Анализ опасных и вредных производственных факторов в сборочно-сварочных цехах

ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН»

Реферат

По дисциплине: Безопасность жизнедеятельности

«Анализ опасных и вредных производственных факторов в сборочно-сварочных цехах»

Выполнил студент группы П-8-4: Матвеева А.В.

Проверил преподаватель: Трышкина О.В.

Москва 2013

Введение

1 Понятия и виды сварки

2 Виды опасных и вредных производственных факторов в сборочно-сварочном цехе

3 Меры по устранению опасных и вредных производственных факторов в сборочно-сварочном цехе

Вывод

Введение

На человека в процессе его трудовой деятельности могут воздействовать опасные (вызывающие травмы) и вредные (вызывающие заболевания) производственные факторы.

Опасный производственный фактор – это фактор окружающей среды и трудового процесса, который может быть причиной острого заболевания, внезапного ухудшения здоровья, травмы или смерти.

Вредный производственный фактор – это фактор окружающей среды и трудового процесса, воздействия которого могут вызвать стойкое снижение работоспособности либо привести к заболеванию работающего.

Вредный производственный фактор, в зависимости от интенсивности и продолжительности воздействия, может стать опасным.

Применение сварочного оборудования приводит к возникновению источников повышенной запыленности и загазованности, ультрафиолетового и инфракрасного излучения, электромагнитных полей, ионизирующих излучений, шума и ультразвука. Сварочные аэрозоли содержат окислы различных металлов, а также токсичные газы (оксиды углерода, озон, фтористый водород, оксиды азота и др.). Сварочная дуга является источником инфракрасного и ультрафиолетового излучения. Высокочастотная сварка сопровождается образованием электромагнитных полей, а при работе электронно-лучевых установок возникают ионизирующие излучения. К опасным факторам сварочных процессов следует отнести электрический ток, искры и брызги расплавленного металла, возможность взрыва баллонов.

1 Понятие и основные виды сварки

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

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

При сварке используются различные источники энергии: электрическая дуга, электрический ток, газовое пламя, лазерное излучение, электронный луч, трение, ультразвук

В настоящее время наибольшее распространение получили следующие виды сварки:

1. Газовая сварка — процесс соединения металлических деталей за счет локального нагрева места соединения пламенем газовой горелки. Высокая температура пламени достигается применением смеси горючего газа (пропан, ацетилен) с кислородом. Возможен и обратный процесс газовая резка. Тот или иной режим достигается увеличением расхода газовой смеси и соотношения газов в ней.

2. Дуговая электросварка — электросварка распространена не менее широко, чем газовая. При электросварке используется тепловое действие электрической дуги, возникающей между свариваемыми металлическими деталями и электродом.

Различают следующие основные виды электросварки:

  • дуговая электросварка металлическим электродом

При этом виде сварки электрод плавится и расходуется постоянно, образуя сварочный шов. Дуговая сварка металлическим электродом — наиболее распространенный вид сварки, применяемый при ремонтных, строительных и других работах.

  • дуговая электросварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа

При этом виде сварки вольфрамовый электрод служит только для образования и поддержания дуги, сам не плавится и не расходуется, так как вольфрам— тугоплавкий металл. Сварка вольфрамовым электродом применяется для соединения между собой деталей из алюминия и специальных сортов стали.

  • дуговая электросварка металлическим электродом в защитных средах.

При этом виде сварки металлический электрод плавится и расходуется. Защитная среда может быть как инертной (аргон) или активной (углекислый газ). Качество сварочного шва при этом способе выше, чем при сварке металлическим электродом в воздухе, поэтому дуговая сварка металлическим электродом в защитных средах широко применяется в ответственных случаях.

2 Виды опасных и вредных производственных факторов в сборочно-сварочном цехе

Любой сварочный процесс всегда сопровождается рядом факторов, представляющих опасность для здоровья, как сварщика, так и людей, находящихся вблизи во время сварки в сборочно-сварочном цехе. Особенно опасна по воздействию на человека электрическая дуга, так как интенсивность её излучения очень высока.

При любом виде сварки в той или иной мере присутствуют следующие опасные и вредные факторы:

  • излучаемая энергия электрической дуги;
  • ультрафиолетовое излучение;
  • инфракрасное излучение;
  • слепящая яркость видимого света;
  • искры и брызги расплавленного металла;
  • вредные вещества, выделяющиеся в процессе сварки в виде аэрозолей, паров пыли и газов (зависят от вида сварки, вида электрода, вида выполняемых работ и свариваемых материалов).
  • поражение электрическим током;
  • шумы;
  • механические травмы в процессе сборочных работ и подготовке деталей к сварке;
  • пожарная опасность при всех огневых работах;

Сварочная дуга излучает яркие видимые световые лучи и невидимые ультрафиолетовые и инфракрасные лучи. Влияние света дуги на незащищенные глаза в течение 10-20 секунд в радиусе до 1м от дуги вызывает сильные боли в глазах, слезотечение и светобоязнь. Более длительное воздействие света дуги на незащищенные глаза может привести к серьезным заболеваниям. Свет от дуги на открытых частях тела может вызвать, в зависимости от длительности времени действия, различную степень ожогов.

УФ-излучение не воспринимается глазом человека и поэтому опасно вдвойне. УФ-излучение прежде всего действует на глаза, вызывая повреждение роговицы, хрусталика и сетчатки. При незначительном содержании ультрафиолета (при естественном солнечном освещении, например) он поглощается хрусталиком и внутриглазной жидкостью и практически не достигает сетчатки. При сварке интенсивность УФ-излучения значительно превышает естественный уровень и поэтому часть его достигает сетчатки глаза, вызывая фотохимические повреждения. Сетчатка имеет ограниченную способность к восстановлению и поэтому длительное её облучение приводит к необратимым последствиям и потере зрения. УФ-излучение приводит также к ожогам роговицы глаза и раздражению кожи.

Инфракрасное излучение также как и ультрафиолетовое, не воспринимается глазом человека. Инфракрасное излучение, особенно длинноволновое поглощается тканями организма человека, вызывая их нагрев, который может привести к ожогам. Сочетание вредного воздействия с излучением в синей части спектра было отмечено выше; в дополнение к этому ИК-излучение снижает пороговые значения воздействия УФ-излучения и тем самым увеличивает вероятность повреждения глаза.

Слепящая яркость видимого света при высокой интенсивности облучения также вредно воздействует на глаза. Особенно опасна синяя часть спектра излучения дуги или газового факела, которая в сочетании с воздействием инфракрасного излучения вызывает фотохимические повреждения сетчатки глаза.

Искры и брызги расплавленного металла представляют опасность как для глаз, так и для кожи, вызывая ожоги, часто очень тяжелые, особенно при попадании в глаза

Вредные газообразные вещества, попадая в организм через дыхательные пути и пищеварительный тракт, вызывают иногда тяжелые поражения всего организма. К наиболее вредным газам, выделяющимся при сварке и резке, относятся окислы азота (особенно двуокись азота), вызывающие заболевания легких и органов кровообращения; окись углерода (удушающий газ) — бесцветный газ, имеет кисловатый вкус и запах; будучи тяжелее воздуха в 1,5 раза, уходит вниз из зоны дыхания, однако, накапливаясь в помещении, вытесняет кислород и при концентрации свыше 1 % приводит к раздражению дыхательных путей, вызывает потерю сознания, одышку, судороги и поражение нервной системы; озон, запах которого в больших концентрациях напоминает запах хлора, образуется при сварке в инертных газах, быстро вызывает раздражение глаз, сухость во рту и боли в груди; фтористый водород — бесцветный газ с резким запахом, действует на дыхательные пути и даже в небольших концентрациях вызывает раздражение слизистых оболочек.

К наиболее вредным пылевым выделениям относятся окислы марганца, вызывающие органические заболевания нервной системы, легких, печени и крови; соединения кремния, вызывающие в результате вдыхания их силикоз; соединения хрома, способные накапливаться в организме, вызывая головные боли, заболевания пищеварительных органов, малокровие; окись титана, вызывающая заболевания легких. Кроме того, на организм неблагоприятно воздействуют соединения алюминия, вольфрама, железа, ванадия, цинка, меди, никеля и других элементов.

Основными причинами поражения электрическим током являются воздействие электрического тока, проходящего в сварочной цепи, соприкосновение с открытыми токоведущими частями и проводами (случайное, не вызванное производственной необходимостью, или вследствие ошибочной подачи напряжения во время ремонтов и осмотров); прикосновение к токоведущим частям, изоляция которых повреждена, касание токоведущих частей через предметы с низким сопротивлением изоляции, прикосновение к металлическим частям оборудования, случайно оказавшимся под напряжением (в результате отсутствия или повреждения защитных устройств), соприкосновение со строительными деталями конструкций, случайно оказавшимися под напряжением.

Опасность поражения электрическим током создают источники сварочного тока, электрический привод, электрооборудование подъемно-транспортных устройств, электрифицированный транспорт, высокочастотные и осветительные установки, электрические ручные машины.

Шум отрицательно влияет на организм человека в первую очередь на центрально-нервную и сердечно — сосудистую системы. Длительное воздействие шума снижает остроту слуха и зрения, повышает кровяное давление, утомляет центрально-нервную систему, в результате чего ослабляется внимание, увеличивается количество ошибок в действиях рабочего.

Источником шума в сборочно-сварочном цехе являются сварочные машины для точечной электросварки с пневматическими приводами. Процесс остывания металла также является источником шума.

Основными причинами механических травм на производстве при сборочно-сварочных работах могут быть:

отсутствие приспособлений для транспортировки и сборки тяжелых деталей;

неисправные транспортные средства (тележки, краны и т.д.);

неисправный и непроверенный такелаж (канаты, цепи, тросы, захваты и т.д.);

неисправный инструмент (кувалды, молотки, зубила, ключи и т.д.); незнание и несоблюдение персоналом основных правил по такелажным работам.

При сборочно-сварочных работах чаще всего наблюдаются травмы в виде ушибов и ранений рук (от неумелого обращения с инструментом и деталями) и ног (от падения собираемых деталей). Правильно оснащенное рабочее место сварщика должно полностью обеспечить работающих от всяких механических повреждений.

К огневым работам относятся производственные операции, связанные с применением открытого огня, искрообразования и нагревания деталей до температур, способных вызвать воспламенение горючих веществ и материалов.

Наиболее огнеопасными являются сварка и резка металлов. Они сопровождаются интенсивным образованием брызг расплавленного металла, выделением теплоты, а также газов и паров. Процесс газовой резки основан на сгорании металла в среде кислорода. Кислород является самым распространенным химическим элементом. Реакция соединения кислорода с другими веществами протекает с выделением энергии. При соприкосновении сжатого газообразного кислорода с органическими веществами, маслами, жирами, горючими пластмассами может произойти их возгорание. Кислород способен образовывать смеси с горючими газами или парами жидких горючих веществ, что может привести к взрывам при наличии открытого огня или даже искры. Применяемые для газовой сварки и резки кислород, ацетилен и другие газы в большинстве случаев находятся в баллонах. Однако нередко ацетилен получают из карбида кальция на месте проведения огневых работ в специальных ацетиленовых генераторах. Этот процесс значительно увеличивает пожарную опасность мест сварки (резки).

Контактная сварка — преимущества и параметры процесса

Сварочные работы – это на сегодняшний день самый распространённый способ соединения и резки металлов. Способы проведения сварочных работ бывают различными, как и оборудование, которое при этом применяется. Для работы с более мелкими деталями и изделиями ещё в XIX веке был разработан метод контактной сварки. Суть этого метода заключается в том, что изделия соединяются между собой при нагреве металла электрическим током, проходящим через него в определённой сварочной зоне. Качество места сваривания зависит от качества подготовленной поверхности, силы тока сварки, длительности электрического импульса, прикладываемого к месту сварки и силы сжатия свариваемых деталей.

Главный показатель качества контактной сварки – размер ядра точки сваривания. Так как контактная сварка в основном применяется для соединения листового материала, то размер ядра сварки определяется, как три толщины самого тонкого свариваемого листа. Толщина свариваемых таким способом изделий может изменяться в диапазоне от 0,002 мкм в электронном приборостроении до 20 мм при возведении металлических конструкций в машиностроении, кораблестроении, и других областях промышленности, а также при возведении и ремонте сооружений и зданий бытового и промышленного назначения.

При контактной сварке результат работы обычно контролируется визуально или методом разрушения. Преимущества контактной сварки очевидны:

  • 1. Скорость работ (производительность) – одна сварная точечная операция длится 0,02-1,0 сек.
  • 2. Небольшой расход материалов.
  • 3. Надёжность соединения и высокое качество при малом количестве контролируемых процессов.
  • 4. Экологичность сварных работ.

Любая контактная сварка по способу производства работ может разделяться на стыковую сварку, шовную и точечную сварку изделий. Современный аппарат контактной сварки представляет собой передвижное, стационарное или подвесное устройство. Рабочий ток в таком оборудовании может быть переменным или постоянным.

Используемые электроды для контактной сварки служат для того, чтобы вторичный контур, образующийся из свариваемых деталей, замкнулся, и образовалось ядро свариваемой точки. Дополнительные функции электродов при шовной сварке – перемещение и удерживание свариваемых деталей в процессе сварки. Электроды для точечной контактной сварки – инструмент быстроизнашивающийся. Для производства таких электродов применяется медь и медные сплавы. Это может быть бронза с включением хромоциркония, кадмиевая бронза, бронза хромистая, бронза, легированная добавлением никеля, титана и бериллия или кремний-никелевая бронза.

Один из видов контактной сварки — точечная сварка. При такой сварке детали соединяются между собой по ограниченным местам касания. Детали зажимаются между электродами, соединёнными с источником импульсного тока. Для зажима деталей применяются клещи для контактной сварки, которые являются переносным приспособлением. Переносные устройства для контактной точечной сварки называются по разному — скобы, клещи, пистолеты для точечной сварки и т.д. В основном это переносные сварочные клещи с пневматическим давлением, но для более тонких работ (например, в автомобилестроении) используются специальные пистолеты.

Как работает аппарат точечной сварки?

Для этого способа сварки характерен нагрев места стыка деталей электрическим током, проходящим через них. Обязательно усилие сжатия свариваемых деталей. Детали соединяются и удерживаются клещами или прижимаются друг к другу пистолетом. И клещи, и пистолет соединяются со сварочным аппаратом шлангами, что позволяет передвигаться вдоль свариваемой конструкции во время работы. Под воздействием электрического тока в месте контакта деталей металл плавится и образуется ядро сварной точки диаметром до 20 мм – в зависимости от проводимых работ. Использование специальной аппаратуры позволяет создавать до 600 точечных соединений в минуту.

Что это

  • Контактная сварка (сварка сопротивлением) – это один из способов электрической сварки, нагрев при котором осуществляется за счет выделения теплоты преимущественно в местах соприкосновения соединяемых деталей при прохождении через них электрического тока.
  • Способ контактной сварки относится к сварке давлением, к которой относятся различные способы сваривания деталей с использованием механического усилия для сжатия соединяемых деталей с целью получения прочного единого соединения.
  • Технология контактной точечной сварки сегодня нашла широкое применение в различных отраслях промышленной индустрии – от изготовления фурнитуры до авиастроения.
  • Преимущество такой технологии заключается в высокой степени автоматизации и производительности с возможностью получения качества сварных соединений и культуре производства. Повысить производительность рабочего процесса можно также, если применить многоточечную сварку. Оборудование контактной сварки с таким принципом, легко встроить в автоматический конвейер или линию.

Аппарат точечной контактной сварки пользуется особенной востребованностью в массовом изготовлении стандартизированных штампосварных деталей. Такое оборудование является незаменимым при изготовлении изделий, конструкция которых предусматривает использование арматуры и прутков, проволоки и сетки из проволоки.

Аппарат стыковой сварки осуществляет выполнение сварных соединений деталей по площади соприкосновения. Наиболее распространено сваривание оплавлением. Применяются установки для сварных стыковых соединений проволоки, профиля, прутка, труб разного диаметра и формы.

Преимущества и недостатки контактной точечной сварки

12

Преимущества:

1. Высокая производительность и степень автоматизации вследствие кратковременности самого процесса сварки и возможность использования высокопроизводительных многоточечных машин, сборочно-сварочных поточных машин, агрегатов и роботизированных комплексов контактной сварки;

2. Возможность получения сварных соединений высокого и стабильного качества для рациональной конструкции соединения при соблюдении оптимальных значений параметров режима и условий выполнения сварки;

3. Практически отсутствие необходимости использования присадочных материалов, флюсов и газов;

4. Относительно высокие санитарно-гигиенические условия труда и культура производства.

Недостатки:

1. В ряде случаев контактная точечная сварка деталей из разнородных металлов и сплавов затруднена или невозможна;

2. Более высокая вероятность возникновения выплесков металла в момент включения сварочного тока, для предупреждения которых целесообразно применять импульсы тока с плавным нарастанием, увеличивать начальную силу сжатия, использовать машины с малой массой подвижных частей и направляющими, снабженными подшипниками качения;

3. Сложность конструкции сварочной головки и механизма сжатия при одновременной сварке нескольких швов;

4. Усложнение конструкции электродов и их эксплуатации особенно при многоточечной сварке;

Оборудование для контактной точечной

Сварки

Машина МТ-1222 предназначена для контактной точечной сварки деталей из малоуглеродистой стали

Параметры М Т-1222
Напряжение питающей сети при ча­стоте 50 Гц, В
Потребляемая мощность, кВ-А
Номинальный сварочный ток, кА 12,5
Номинальное усилие сжатия электро­дов (при давлении воздуха 4,5 ати), кгс
Номинальный длительный вторичный ток, кА
Номинальный вылет электродов, мм
Номинальный раствор электродов, мм
Толщина свариваямого материала, мм см. текст

Машина МТ-2002 предназначена для контактной точечной сварки деталей из низкоуглеродистых и легированных сплавов

Параметры М Т-2002
Напряжение питающей сети при частоте 50 Гц, В
Потребляемая мощность, кВ-А
Номинальный сварочный ток, кА
Номинальное усилие сжатия электродов (при давлении воздуха 4,5 ати), кгс
Номинальный длительный вторичный
ток, кА
Номинальный вылет электродов, мм
Номинальный раствор электродов, мм
Толщина свариваямого материала, мм см. текст
Максимальная производительность, сварок/мин (ход/мин)
Габаритные размеры, мм 2600 X 2500 X Х600
Масса, кг

Заключение

В ходе курсовой работы был произведен информационный поиск на тему «Технология контактной точечной сварки» и составлен отчет в виде презентации и пояснительной записки к ней.

Контактная точечная сварка наиболее широко применяется в машиностроении.Стабильность и воспроизводимость результатов контактной точечной сварке существенно повышается при использовании постоянного тока и программного управления усилием сжатия.

Список литературы

1. Технология и оборудование контактной сварки: Учебник для студ. учреждений сред. проф. образований / Михаил Денисович Банов. – М.: Издательский центр «Академия», 2005 – 224 с.

2. Сварка. Резка. Контроль:Справочник. В 2-х томах / Под общ. ред. Н.П. Алешина, Г.Г. Чернышева. — М.: Машиностроение, 2004. Т. 1 / Н.П. Алешин, Г.Г. Чернышев, А.И. Акулов и др. — 623 с: ил.

3. Технология и оборудование контактной сварки. Учебное пособие для машиностроительных втузов и политехнических втузов по специальности «Оборудование и технология сварочного производства» под общ. ред. Орлова Б.Д. – М.: Машиностроение, 1975. – 536с.

Категории

От умения использовать разную технологию сварки зависит категория сварщика, например:

  1. Точечно-контактное оборудование не имеет привычного плавящегося электрода, а процесс соединения металлических деталей довольно прост.
  2. Установки диффузионной сварки в вакууме используются для соединения не только металлических деталей, но и стали с керамикой. Характерная особенность — нагревание до 70% от температуры плавления.
  3. Соединение металла при помощи электронно-лучевых установок также производится в разряжённой атмосфере, допуск к работам имеют только мастера высокой квалификации, подробную информацию об этой необычной профессии сварщика легко найти в справочниках или интернете.
  4. Термитная сварка отличается высокими температурами и выделением световой энергии, к такой работе допускаются сварщики не ниже пятого разряда и имеющие большой опыт проведения аналогичных работ.
  5. Газовая сварка отличается от других категорий. Профессия газосварщика основана на работе с открытым пламенем и взрывоопасным оборудованием, поэтому баллоны с ацетиленом и кислородом, должны находиться на удалении от места сварки. При замене горелки на кислородный резак, исполнитель сможет разрезать листы по шаблону или отрезать от конструкции излишние детали.
  6. Самой востребованной категорией считается профессия электросварщика, который соединяет металлические изделия посредством плавящегося электрода.

Исполнители, получившие 5 или 6 разряд в любой категории, могут при желании сдать экзамены и стать технологом.

Зарплата и карьера

Заработная плата сварщика зависит от многих факторов, например: в каком регионе он работает, опыт и степень разрядности, а также где именно трудится — на заводе, стройке или судоремонтной верфи. Выпускник ПТУ без практического опыта получает низкую зарплату не более 12 тысяч рублей, но сдав квалификационные экзамены на следующий разряд, он гарантированно получит уже до 20 тыс. рублей.

Далее идёт такое увеличение: 3 разряд — 20—30; 4 — 30—40; 5 — до 50, а мастера с шестым разрядом получают не менее 50 тысяч рублей в месяц.

Если сварщик постоянно повышает квалификацию, то высокая оплата ему гарантирована. В странах ЕС ситуация несколько иная, данные, для удобства ознакомления, приведены в таблице:

Название страны разряд Заработная плата в месяц, евро
Эстония минимум 1300
Чехия 3 1,2—2,5 тыс.
Германия 3 1,0—3,0 тысячи
Бельгия, Финляндия 3,2 тысячи

Карьерный рост в специальности сварщика существует, хотя некоторые скептики утверждают обратное. Судите сами: выпускник ПТУ при поступлении на работу допускается только к простым видам сварочных работ, но проработав не менее трёх лет — имеет минимум третий разряд, допуск к сложным работам и зарплату в 2,5 раза выше.

Поставив перед собой определённые цели, сварщик гарантированно получает высший разряд и имеет право претендовать на руководящие должности от мастера цеха и выше.

Мифы

Низкая оплата тяжёлого труда

Скептики заявляют, что рабочие специальности — это низкооплачиваемая работа, но они глубоко заблуждаются, такое суждение появилось в 90-х годах прошлого столетия, когда появились офисные профессии, связанные с компьютеризацией, поэтому престижность рабочих специальностей среди молодёжи пошла на убыль. О заработке мы уже писали в отдельном разделе и достаточно сравнить зарплату сварщика высокой квалификации со средним клерком, протирающим штаны в офисе, чтобы уяснить разницу.

Только для сильного пола

Сегодня около 6% сварщиков — это представительницы слабого пола, но наблюдается тенденция к значительному увеличению этого показателя. Женщины-сварщики занимают призовые места по художественной сварке, а на производстве количество работниц этого цеха заметно увеличивается, несмотря на очевидные трудности профессии.

Отсутствие вакансий

Наличие или отсутствие рабочих мест для сварщиков в разных регионах России трудно измерять конкретными числами, потому что это зависит от субъективных причин: наличие строительства жилого фонда, дорог с развязками и мостами, а также потребностями производства. Часто руководители ищут сварщиков с определённой профессиональной подготовкой, поэтому выпускники, обладающие аргонодуговой или полуавтоматической методикой, сразу находят работу, а газосварщики продолжают поиск.

Однообразие

Дилетанты заблуждаются, считая, что сварка — это нудное однообразие, на практике каждый исполнитель обязан знать разные методики сварки металлических конструкций и уметь применять эти знания на практике

Нет карьерного роста

Чем больше опыта у начинающего сварщика, тем быстрее он получит очередной разряд и улучшит материальное обеспечение. Выполняя ответственные работы, сварщик начинает зарабатывать больше денег, а получив высшее образование, имеется перспектива занятия руководящей должности на предприятии, начиная с младшего инженерного состава цеха. Сварщики, занятые на судостроительных верфях, получают международный сертификат, гарантирующий престижную оплату в любой стране мира.

Сварные соединения. Достоинства, недостатки, виды. Типы сварных швов (по форме)

Достоинства сварных соединений:• Возможность получения изделий больших размеров (корпуса судов и летательных аппаратов, железнодорожные вагоны, кузова автомобилей, трубопроводы, резервуары, фермы, мосты и др.). • Снижение массы по сравнению с литыми деталями до 30…50%, с клепанными – до 20%. Этого достигают благодаря в основном снижению толщин стенок и припусков на механическую обработку, а также отсутствию ослаб-ляющих отверстий и накладок при наклепе. • Снижение стоимости изготовления сложных деталей в условиях единичного и мелкосерийного производства. • Малая трудоемкость, невысокая стоимость оборудования, возможность автоматизации.

Недостатки сварных соединений:• Вероятность возникновения при сварке плавлением различных дефектов швов, снижающих прочность соеди-нения при переменных нагрузках. • Низкая прочность швов при электроконтактной сварке вследствие неправильного выбора параметров техно-логического процесса. • Необходимость проведения для всех сварных швов визуального контроля, а для сварных изделий ответствен-ного назначения неразрушающего инструментального или выборочно разрушающего контроля. • Возникновение остаточных напряжений (вследствие термических деформаций от неравномерного нагрева) снижает прочность и вызывает необходимость проведения в ряде случаев механической обработки после старения (изменение свойств металла во времени вследствие внутренних процессов). • Местный нагрев вызывает в зоне термического влияния вблизи шва изменение механических свойств метал-ла.

По технологии изготовления различают: 1) электродуговая (нагрев происходит пропусканием электрического тока между электродом и материалом ,материал участвует в образовании шва, материал электрода защищает шов от окисления) 2) автоматическая (под слоем флюса, для деталей большой длины) 3) газовая (в углекислом газе, для сваривания деталей из углеродистых и низколегированных сталей, в среде аргона и гелия для высоко легированных сталей плавящимся или вольфрамовым электродом) 4) электрошлаковая (для сварки деталей неограниченной толщины) 5) сварка электронным лучом (в вакуумных камерах, диффузионная сварка легированных сталей, алюминиевых сплавов, неметаллов) 6) контактная сварка.

Тип сварного соединения определяет взаимное расположение свариваемых элементов. Различают: стыковые, угловые, тавровые, нахлесточные и торцовые сварные соединения.

Стыковое соединение- сварное соединение двух элементов, примыкающих друг к другу торцовыми поверхностями и расположенных в одной плоскости или на одной поверхности (рис. 1.2). Поверхности элементов могут быть несколько смещены при соединении листов разной толщины (см. рис. 1.2, б).

Рис. 1.2. Стыковые соединения

Угловое соединение- сварное соединение двух элементов, расположенных под углом и сваренных в месте примыкания их краев (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Угловые соединения

Тавровое соединение- сварное соединение, в котором торец одного элемента примыкает под углом и приварен к боковой поверхности другого элемента (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Тавровые соединения

Нахлесточное соединение- сварное соединение, в котором сваренные элементы расположены параллельно и частично перекрывают друг друга (рис. 1.5, а, б). Отсутствие опасности прожогов при сварке облегчает применение высокопроизводительных режимов сварки. Применение нахлесточных соединений облегчает сборку и сварку швов, выполняемых при монтаже конструкций (монтажных швов).

Торцовое соединение- сварное соединение, в котором боковые поверхности сваренных элементов примыкают друг к другу (рис. 1.5, е).

Рис. 1.5. Нахлесточные (а, б) и торцовое соединения (в)

Сварные швы подразделяют по разным признакам: по типу шва, по протяженности, по способу выполнения, по пространственному положению и по форме разделки кромок.

По типу сварные швы делят на стыковые, угловые и прорезные.

Стыковой шов- сварной шов стыкового соединения.Угловой шов- сварной шов углового, нахлестанного или таврового соединений.Прорезной шов(рис. 1.6) получается в результате полного проплавления верхнего, а иногда и последующих листов, и частичного проплавления нижнего листа (детали). Частным случаем прорезного шва является точечный или пробочный шов (электрозаклепка — при дуговой сварке) (рис. 1.6, г). Прорезные швы при приварке толстого листа (рис. 1.6, д) могут выполняться по заранее выполненным отверстиям в верхнем листе (при точечном шве) или прорези (при непрерывном шве).

Различают следующие характеристики сварного шва: ширину, выпуклость, вогнутость и корень шва.

Рис. 1.6. Прорезные швы

Ширина шва е — расстояние между видимыми линиями сплавления сварного шва (см. рис. 1.2, а). Выпуклость шва g определяется расстоянием между плоскостью, проходящей через видимые линии границы сварного шва с основным металлом и поверхностью сварного шва, измеренным в месте наибольшей выпуклости (см. рис. 1.2, а; 1.4, а). Вогнутость шва T определяется расстоянием между плоскостью, проходящей через видимые линии границы шва с основным металлом и поверхностью шва, измеренным в месте наибольшей вогнутости (см. рис. 1.2, в; 1.3, в). Вогнутость корня стыкового шва является дефектом обратной стороны одностороннего шва. Корень шва- часть сварного шва, наиболее удаленная от его лицевой поверхности (см. рис. 1.2, б; 1.4, а). По существу это обратная сторона шва, в которой различают ширину е1и высоту g1обратного валика (см. рис. 1.2, а).

Угловой шов имеет следующие размерные характеристики: катет, толщину, расчетную высоту. Катет углового швак определяется кратчайшим расстоянием от поверхности одной из свариваемых частей до границы углового шва на поверхности второй свариваемой части (см. рис. 1.3, в; 1.4, а). Катет задается в качестве параметра режима, который нужно выдерживать при сварке.Толщина углового шваа — наибольшее расстояние от поверхности углового шва до точки максимального проплавления основного металла (см. рис. 1.4, а). Для оценки прочности сварного соединения используют расчетную высоту углового шва — р (см. рис. 1.4, а). Для угловых швов более благоприятна вогнутая форма поверхности шва с плавным переходом к основному металлу (см. рис. 1.3, в).

По протяженности сварные швы подразделяют на непрерывные и прерывистые. Стыковые сварные швы, как правило, выполняют непрерывными. Угловые швы могут быть непрерывными (рис. 1.7, а) и прерывистыми (рис. 1.7, б), с шахматным (рис. 1.7, в) и цепным (рис. 1.7, г) расположением отрезков шва. Угловые швы могут быть выполнены и точечными швами (рис. 1.7, б, д).

Рис. 1.7. Угловые швы тавровых соединений

По способу выполнения различают сварку: одностороннюю и двустороннюю, однослойную и многослойную. Одностороннюю сварку стыкового сварного соединения выполняют со сквозным проплавлением кромок на подкладке или без подкладки (на весу). Двустороннюю сварку выполняют с зачисткой (удалением) корня шва (механической обработкой) перед сваркой обратной стороны сварного соединения или без зачистки корня шва. При двусторонней сварке зачастую приходится кантовать изделие или вести сварку в трудном потолочном положении.

Многослойный шовприменяют при сварке металла большой толщины, а также для уменьшения зоны термического влияния. Подслоем сварного шва(I—IV на рис. 1.8) понимают часть металла сварного шва, которая состоит из одного или нескольких валиков (1-5 на рис. 1.8), располагающихся на одном уровне поперечного сечения шва.Валик- металл сварного шва, наплавленный за один проход. Подпроходомпри сварке подразумевается однократное перемещение в одном направлении источника тепла при сварке или наплавке.

Рис. 1.8. Многослойный шов

По пространственному положению с учетом требований международных стандартов различают следующие сварные швы: горизонтальные (на вертикальной плоскости), вертикальные, потолочные и швы, сваренные в нижнем положении (рис. 1.9, 1.10). На рисунках даны русские и в скобках международные обозначения. Схемы сварки, стыков труб с горизонтальной, вертикальной или наклоненной осью показаны на рис. 1.10.

Рис. 1.9. Положение шва при сварке стыковых (а) и тавровых (б) соединений листов: HI — нижнее; Н2 — нижнее тавровых соединений; B1 — вертикальное (сварка низу вверх); B2 — вертикальное (сварка сверху вниз); Г — горизонтальное; П1 — потолочное; П2 — потолочное тавровых соединений

Рис. 1.10. Положение шва при сварке стыковых (а) и угловых (б) соединений труб: HI — нижнее при горизонтальном расположении осей труб (трубы), свариваемых (привариваемой) с поворотом; Н2 — нижнее при вертикальном расположении оси трубы, привариваемой без поворота или с поворотом; В1 — переменное при горизонтальном расположении осей труб (трубы), свариваемых (привариваемой) без поворота «на подъем»; В2 — переменное при горизонтальном расположении осей труб (трубы), свариваемых (привариваемой) без поворота «на спуск»; Г — горизонтальное при вертикальном расположении осей труб, свариваемых без поворота или с поворотом; Н45 — переменное при наклонном расположении осей труб (трубы), свариваемых (привариваемой) без поворота; П2 — потолочное при вертикальном расположении оси трубы, привариваемой без поворота или с поворотом

Рекомендуемые страницы:

Билет № 2. Вопрос 1. Сварные соединения (виды, определение, достоинства, недостатки, применение)

Вопрос 1. Сварные соединения (виды, определение, достоинства, недостатки, применение).

Сварным соединением называют неразъемное соединение нескольких деталей, выполненное сваркой.

При сварке различают четыре вида соединений: стыковое, угловое, тавровое, нахлесточное.

Стыковое соединение имеет ряд преимуществ:

• неограниченная толщина свариваемых элементов;

• равномерное распределение напряжений при передаче усилий;

• минимальный расход металла на образование сварного соединения;

• удобство контроля качества шва.

Недостатки стыкового соединения: необходимость более точной сборки элементов под сварку.

Угловые и тавровые соединения используются при сварке балок, ферм, увеличивая жесткость конструкции. Они могут быть как односторонними, так и двусторонними. Угловые и тавровые двусторонние швы обладают высокой прочностью при статических нагрузках.

Нахлесточное соединение имеет преимущества перед другими соединениями:

• отсутствие скоса кромок под сварку;

• простота сборки соединения (возможность подгонки размеров за счет величины нахлестки).

Недостатки:

• повышенный расход основного металла на перекрытие в соединении. Нахлесточные соединения применяются для металла толщиной не более 6 мм. Величина нахлестки (перекрытия) должна быть не менее 3 толщин наиболее тонкого из свариваемых элементов. При сварке толщина нахлесточного соединения не должна превышать 12 мм;

• хуже работают на нагрузку;

• возможность проникновения влаги в щель между перекрытием;

• сложность определения дефектов сварки.

Вопрос 2. Сварочные редукторы (назначение, классификация, устройство, принцип действия, техника безопасности при эксплуатации).

При газовой сварке и резке металлов рабочее давление газов должно быть меньше, чем давление в баллоне или газопроводе.

Для понижения давления газа применяют редукторы.

Редуктором называется прибор, служащий для понижения давления газа, отбираемого из баллона до рабочего и для автоматического поддержания этого давления постоянным, независимо от изменения давления газа в баллоне или газопроводе.

Согласно ГОСТ 6268-78, редукторы для газопламенной обработки классифицируются:

• по принципу действия — на редукторы прямого и обратного действия;

• по назначению и месту установки — баллонный (Б), рамповый (Р), сетевой (С), центральный (Ц), универсальный высокого давления (У);

• по схеме редуцирования — одноступенчатый с механической установкой давления (О), двухступенчатый с механической установкой давления (Д), одноступенчатый с пневматической установкой давления (У);

• по роду редуцируемого газа — ацетиленовый (А), кислородный (К), пропан-бутановый (П), метановый (М).

Редукторы отличаются друг от друга цветом окраски корпуса и присоединительными устройствами для крепления их к баллону. Редукторы, за исключением ацетиленовых, присоединяются накидными гайками, резьба которых соответствует резьбе штуцера вентиля. Ацетиленовые редукторы крепят к баллонам хомутом с упорным винтом.

Принцип действия редуктора определяется его характеристикой. У редуктора прямого действия – падающая характеристика, т. е. рабочее давление по мере расхода газа из баллона несколько снижается, у редукторов обратного действия — возрастающая характеристика, т. е. с уменьшением давления газа в баллоне рабочее давление повышается.

Редукторы различаются по конструкции. Принцип действия и основные детали одинаковы для каждого редуктора.

Более удобны в эксплуатации редукторы обратного действия.

Редуктор обратного действии (рис. 7) работает следующим образом. Сжатый газ из баллона поступает в камеру высокого давления 8 и препятствует открыванию клапана 9. Для подачи газа в горелку или резак необходимо вращать по часовой стрелке регулирующий винт 2, который ввертывается в крышку 1. Винт сжимает нажимную пружину 3, которая, в свою очередь, выгибает гибкую резиновую мембрану 4 вверх. При этом передаточный диск со штоком сжимает обратную пружину 7, поднимая клапан 9, который открывает отверстие для прохода газа в камеру низкого давления 13. Открыванию клапана препятствует не только давление газа в камере высокого давления, но и пружина 7, более слабая, чем пружина 3.

Рис. 7. Схема редуктора обратного действия

Автоматическое поддержание рабочего давления на заданном уровне происходит следующим образом. Если отбор газа в горелку или резак уменьшится, то давление в камере низкого давления повысится, нажимная пружина 3 сожмется и мембрана 4 выпрямится, а передаточный диск 5 опустится, редуцирующий клапан 9 под действием пружины 7 прикроет седло клапана 10, уменьшив подачу газа в камеру низкого давления.

При увеличении отбора газа процесс будет автоматически повторяться. Давление в камере высокого давления 8 измеряется манометром 6, а в камере низкого давления 13 — манометром 11. Если давление в рабочей камере повысится сверх нормы, то с помощью предохранительного клапана 12 произойдет сброс газа в атмосферу.

В процессе эксплуатации редукторы окрашиваются в те же цвета, что и баллоны.. Необходимо следить, чтобы не произошло воспламенение редуктора из-за резкого открывания вентиля на баллоне, а также следить за техническим состоянием манометра.

3. Задача. Объясните причину и ваши действия в том случае, если при зажигании дуги она прилипает к металлу.

Прилипание дуги связано с несоответствием силы тока диаметру электрода. Сила тока мала. Необходимо правильно рассчитать силу тока и установить ее на источнике питания. Если источник питания не позволяет это сделать точно, то силу тока увеличивают опытным путем.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *