Файл: 1. Качественное выполнение сварочных работ.docx

J= (4d+40) хdЭл. (1)

J= (6х4+20) х4=176А, где J-сила тока (А),

d-диаметр электрода (мм).


4 Дефектация сварной конструкции
Сварочные дефекты могут быть вызваны как физико-химическими явлениями: кристаллизационные и холодные трещины, несплавления, неметаллические включения, поры, так и несоблюдением технологии сварки: подрезы, прожоги, непровары, отклонения геометрии шва и т. д. Сварные дефекты приводят к уменьшению прочности конструкций, нарушению их работоспособности и авариям.

· Непровары шва можно устранить изменением пространственного положения электрода. Сварка способом «на подъем», позволяет облегчить вытекание жидкого металла в хвостовую зону ванны расплавленного металла. И наоборот, сварка «на спуск», углом вперед, уменьшает глубину проплавления.

Добавление кислорода и углекислого газа в состав защитных газов при аргонной сварке также позволяет улучшить заполнение шва и устраняет подрезы. Увеличения жидкотекучести расплавленного металла и заполнения корня шва можно достичь предварительным нагревом деталей, использованием специальных флюсов и увеличением силы тока. Тщательная зачистка кромок перед проведением сварочных работ, удаление окисных пленок также уменьшают вероятность возникновения этого нежелательного дефекта.

· Подрезы чаще всего образуются при автоматической сварке угловых швов, а также при скоростной сварке стыковых швов. Причиной может являться слишком высокое напряжение или увод электрода от оси шва, длинная дуга. Подрез представляет собой более глубокое проплавление одной кромки и образование канавки у второй кромки сварного шва.

Устраняют подрезы путем многоэлектродной сварки (при сварке продольных швов труб большого диаметра), предварительного подогрева деталей (для небольших изделий), сварки короткой дугой, уменьшением скорости сварки, применением тока шунтирования при сварке под флюсом и использованием электродов с высокими показателями смачиваемости расплавленного металла.

· Несплавления по своей сути -- это подрезы большой величины. Способы ликвидации несплавлений сварного шва такие же, как и подрезов.

· Прожоги часто возникают при сварке конструкций небольшой толщины. Они представляют собой сквозные отверстия в теле шва. Для устранения прожогов применяют импульсную дуговую сварку, используют укрепляющие подкладки, уменьшают силу тока и увеличивают скорость сварки.

· Неметаллические включения в сварном шве чаще всего встречаются в виде сульфидных и оксидных соединений. Это может произойти в результате растворения частиц покрытия электрода, проволоки или флюса в металле шва, оксидов с поверхности кромок деталей, образования оксидов с участием кислорода атмосферы.

---

Соответственно способы устранения этого дефекта заключаются в применении качественных электродов без окисленного стержня и осыпающейся обмазки, предварительно прокаленных; тщательной зачистке кромок; использовании защитных флюсов, флюсопаст и газов; вакуумировании; перемешивании шлака в процессе сварки. В случае многослойной сварки и наплавки необходимо тщательное удаление корки шлака с каждого предыдущего слоя шва.

Для защиты от воздействия вредных газов атмосферы также применяются защитные газы и флюсы. В остальном способы ликвидации пор схожи с предыдущим видом дефектов. Эффективно также проведение сварки на постоянном токе обратной полярности.

· Трещины - самый опасный дефект сварного шва. Особенно нежелательны трещины, возникающие вследствие наводороживания и наличия серы в металле шва. Во время эксплуатации дефектного сварного изделия может произойти их быстрый рост и аварийное разрушение конструкции. В теории сварочных процессов различают холодные, горячие, макро- и микротрещины.

Главной причиной их возникновения является наличие больших растягивающих напряжений в околошовной зоне и металле шва при их охлаждении. Сварка легированных, углеродистых сталей и чугунов часто сопровождается образованием трещин.

Для уменьшения растягивающих напряжений применяют термическую обработку до и после проведения сварки, сварку с подогревом матами, оптимизируют схему наложения швов (сварка короткими симметричными швами), применяют сварочные материалы с наименьшей усадкой и содержанием вредных примесей, сварку в защитных газах.
5 Охрана труда
К сварочным работам допускаются лица не моложе 18 лет после сдачи техминимума по правилам техники безопасности. Организация каждого рабочего места должна обеспечивать безопасное выполнение робот.

Рабочее места должны быть оборудованы различного рода ограждениями, защитными и предохранительными устройствами и приспособленными.

Для создания безопасных условий робот сварщиков необходимо учитывать кроме общих положений техники безопасности на производстве и особенности выполнение различных сварочных работ. Такими особенностями являются возможные поражения электрическим током, отравления вредными газами и парами, ожоги излучением сварочной дуги и расплавленным металлом, поражения от взрывов баллонов со сжатыми и сжиженными газами.

---

Электрическая сварочная дуга излучает яркие видимые световые лучи и невидимые ультрафиолетовые и инфракрасные. Световые лучи оказывают ослепляющие действия. Ультрафиолетовые лучи вызывают заболевания глаз, а при продолжительном действии приводят ожогам кожи.

Для защиты зрения и кожи лица применяют щитки, маски или шлемы, в смотровые отверстия вставляют светофильтры, задерживающие и поглощающие лучи. Для предохранения рук сварщиков от ожогов и брызг расплавленного металла необходимо использовать защитные рукавицы, а на тело надевать брезентовую спец. одежду.

В процессе сварки выделяется значительное количество аэрозоля, которое приводит к отравлению организма. Наиболее высока концентрация пыли и вредных газов в облаке дыма, поднимающегося из зоны сварки, поэтому сварщик должен следить за тем, чтобы поток не падал за щиток. Для удаления вредных газов пыли из зоны сварки необходимо устройство местной вентиляции, вытяжной и общеобъемной приточной - вытяжкой. В зимнее время приточная вентиляция должна подавать в помещение подогретый воздух. При отравлении пострадавшего необходимо вынести на свежей воздух, освободить от стесненной одежды и предоставить ему покой до прибытия врача, а при необходимости следует применить искусственное дыхание.
6 Техника изготовления уменьшенной копии гаражных ворот
Для изготовления Ворот я использовал сталь низкоуглеродистую марки Ст ЗПС.

· Ст - сталь

· З - условный номер марки стали

· ПС - сталь полуспокойная. Предел прочности данной стали 370-470 Па, относительное удлинение 24%

· Углекислый газ -

· Сварочная проволока

Преимущество сварки в среде СО2 - большая скорость сварки и глубокое проплавление. Основной недостаток - крупнокапельный перенос электродного металла и высокий уровень разбрызгивания. Поверхность сварного шва при сварке в среде СО2 обычно сильно окислена.

Углекислый газ СО₂ не умеет цвета и запаха. Получают из газообразных продуктов сгорания кокса или при обжиге известняка. Для целей сварки используют сварочную углекислоту (ГОСт 8050-64»Углекислый газ сжиженный»).

Жидкую двуокись углерода высокого давления поставляют в баллонах (ГОСТ 949-73) вместимостью до 40л, в спец.таре по нормативно-технической документации для автотранспорта. Баллоны с двуокисью углерода окрашиваются в черный цвет с желтой надписью <СО2 сварочный>. В табл. приведены технические требования

---

, предъявляемые к диоксиду углерода.
Табл. 1 Технические требования к диоксиду углерода (углекислому газу).

Я использовал углекислый газ из баллона объемом 40 л.

Технические характеристики:

· Объем - 40 л.

· Рабочее давление - 14,7 МПа (150 кгс/см2)

· Диаметр - 219 мм.

· Высота - 1400 мм.

· Толщина стенок - 3мм.

· Материал: сталь В Ст.3 сп.

· Масса пустого баллона - 77 кг.

Сварочную проволоку использовал марки СВ-08А.

· СВ - сварочная проволока

· 08- содержание углерода

· А - сталь чистая без примесей.

В обозначение марки проволоки входит индекс Св - сварочная, за ним через дефис следуют цифры и буквы. Первые две показывают содержание углерода в сотых долях процента.
Зажигание дуги

Зажигание сварочнойдуги может осуществляться двумя способами. Первый способ предусматривает замыкание электрода о деталь и последующее разъединение.

Зажигание сварочной дуги может осуществляться двумя способами. Первый способ предусматривает замыкание электрода о деталь и последующее разъединение. Второй способ предусматривает зажигание дуги с помощью электрического пробоя воздушного промежутка, достигаемого приложением к электродам высокого напряжения в 2000 - 3000 В. Осциллятор используют чаще при сварке на переменном токе и подключают к дуге параллельно со сварочным трансформатором.

Зажигание сварочной дуги может быть облегчено и устойчивость ее горения повышена посредством наложения на дуговом промежуток вспомогательного переменного тока повышенного напряжения, высокой частоты и небольшой мощности. Повышенное напряжение пробивает газовый промежуток при отсутствии или ослаблении основного сварочного тока и охлаждении и деионизации газа между электродами. Искровой разряд при пробое газа создает канал с достаточно высокой степенью ионизации и электропроводностью и открывает путь прохождению сварочного тока.

Сварка начинается сзажигания сварочной дуги, которое происходит при кратковременном касании концом электрода изделия. Благодаря протеканию тока короткого замыкания и наличию контактного сопротивления торец электрода быстро разогревается до высокой температуры и возникает сварочная дуга. В процессе зажигания дуги конец электрода следует удалить от изделия на 4 - 5 мм. Зажигание дуги производят прямым отрывом электрода после короткого замыкания - методом впритык или скользящим движением конца электрода с кратковременным касанием изделия - методом спички. Дугу перемещают таким образом, чтобы обеспечивалось проплавление свариваемых кромок и получалось требуемое качество наплавленного металла при хорошем формировании шва. При ручной сварке длина дуги в зависимости от марки и диаметра электрода, условий сварки составляет 0 5 - 1 2 диаметра электрода. Большое увеличение дуги приводит к снижению глубины провара, ухудшению качества шва, увеличению разбрызгивания, а иногда к порообразованию; значительное уменьшение - к ухудшению формирования и короткому замыканию

---

Техника выполнения швов

Способ выполнения швов зависят от их длины и толщины свариваемого металла. Условно считают швы длиной до 250 мм короткими, длиной 250--1000мм - средними и более 1000мм - длинными.

Короткие швы обычно сваривают на проход. Швы средней длины сваривают либо на проход от середины к краям, либо обратно-ступенчатым способом. Длинные швы также свариваются обратно-ступенчатым способом, или участками вразброс.

Сущность сварки обратно-ступенчатым способом заключается в том, что весь шов разбивается на короткие участки, длиной от 100 до 300мм и сварка на каждом отдельном участке выполняется в направлении, 13обратном общему направлению сварки с таким расчетом, чтобы окончание каждого данного участка совпадало с началом предыдущего.

В некоторых случаях при определении длины ступени за основу принимают участок, который можно заварить электродом с тем, чтобы переход от участка к участку совместить со сменой электрода.

Сварка обратно-ступенчатым способом применяется с целью уменьшения сварочных деформаций и напряжений.

Так же для уменьшения перегрева металла сварку по возможности желательно вести на вертикал с верху в низ. Применять правильные типы соединений металла и разделки сварного шва.

При сварке металла большой толщины шов выполняется за несколько проходов. При этом заполнение разделки может производиться слоями или валиками. При заполнении разделки слоями каждый слой шва выполняется за один проход. При заполнении разделки валиками в средней и верхней частях разделки каждый слой шва выполняется за два или более проходов, путем наложения отдельных валиков. С точки зрения уменьшения деформаций из плоскости первый способ предпочтительнее второго. Однако при сварке стыковых швов не всегда удобно выполнять очень широкие валики в верхней и средней частях разделки. Поэтому на практике 1-й способ чаще применяется при сварке угловых швов, 2-й -- стыковых.

При сварке толстого металла выполнение каждого слоя на проход является нежелательным, так как это происходит к значительным деформациям, а также может привести к образованию трещин в первых слоях. Образование трещин вызывается тем, что первый слой шва перед наложением второго слоя успевает полностью (или почти полностью) остыть. Вследствие большой разницы в сечениях наплавленного слоя и свариваемого металла все деформации, возникающие при остывании неравномерно нагретого металла, сконцентрируются в металле шва. При этом запас пластичности может оказаться недостаточным

---