1.2Техника выполнения сварки:

Рабочее место сварщика

Рабочее место сварщика должно быть расположено в специальных сварочных кабинках или непосредственно у свариваемого изделия. Сварочная кабинка должна иметь размер 2x3 м, каркас должен быть металлический, стены кабины высотой 2 м, расстояние от пола 300 мм, стены сделаны из стали или другого несгораемого материала, стены окрашивают в светлые тона огнестойкой краской, дверной проем закрывают брезентовым занавесом. В кабинке должна присутствовать местная вентиляция, внутри кабинки должен стоять стол высотой 500-600 мм для работы сидя, 900 мм для работы стоя, к столу приварен болт, служащий для заземления, также должен быть шкафчик для необходимых инструментов и документации, для удобства работы устанавливают винтовой стул. Все оборудование кабины должно быть заземлено.

Дуговую сварку контролируют ряд параметров, а именно:

- сварочный ток;

- напряжение дуги;

- скорость сварки;

- род и полярность тока;

- положение шва в пространстве;

- тип электрода и его диаметр.

Способы зажигания дуги при ручной дуговой сварке

При помощи кратковременного прикосновения конца электрода к свариваемому изделию зажигается дуга. Из-за протекания тока короткого замыкания и контактного сопротивления торец электрода быстро нагревается до высокой температуры, при которой начинается ударная ионизация газового промежутка после отрыва электрода и появляется сварочная дуга. Для осуществления надежного зажигания дуги сварщику необходимо отводить электрод от изделия на расстояние 4-5 мм, так как при большем расстоянии между изделием и концом электрода дуга не появляется.

Чаще всего зажигание дуги производится или прямым отрывом электрода после короткого замыкания (А на рисунке 2), или скользящим движением конца электрода (Б на рисунке 2)

. Ведение дуги осуществляется так, чтобы обеспечить проплавление свариваемых кромок и получить надлежащее качество наплавленного металла при хорошем формировании. Это удается достигнуть при помощи соответствующего перемещения конца электрода и поддержания постоянства длины дуги.

Перемещения электрода при ручной сварке

Во время сварки электроду задается движение в трех направлениях. Первое движение является поступательным, оно направлено по оси электрода. При помощи этого движения поддерживается неизменная длина дуги в зависимости от скорости плавления электрода. При ручной сварке длина дуги в соответствии с условиями сварки и марки электрода должна быть в пределах 0,5–1,2 диаметра электрода.

Второе движение – это перемещение электрода вдоль оси валика, необходимое для образования шва. На скорость этого движения влияют следующие параметры: диаметр электрода, скорость его плавления, сила тока, вид шва и прочее. При отсутствии поперечных движений электрода образуется узкий шов (ниточный валик), по ширине примерно равный 1,5 диаметра электрода. Эти швы используют при сварке тонких листов, при сварке по способу опирания, при наложении первого (корневого) слоя многослойного шва и в иных ситуациях.

Третье движение – это перемещение электрода поперек шва для достижения необходимой ширины шва и требуемой глубины проплавления. Поперечные колебательные движения конца электрода зависят от размеров и положения шва, формы разделки, а также от свойств свариваемого материала и навыка сварщика (см. рисунок 3). Ширина швов, которые получают с поперечными колебаниями, чаще всего равняются 1,5–5 диаметрам электрода

. Рисунок 3. Основные виды траекторий поперечных движений конца электрода при слабом (А, Б), усиленном (Е–Ж) прогреве свариваемых кромок, усиленном прогреве одной кромки (З, И), прогреве корня шва (К).

Техника ручной сварки в различных пространственных положениях

Процесс осуществления ручной дуговой сварки во многом зависит от пространственного положения сварного шва. При сварке выделяют нижнее (0–60°), вертикальное (60–120°) и потолочное (120–180°) положения (см. рис. 4).

Порядок заполнения шва по сечению и длине определяет способность сварного соединения воспринимать заданные нагрузки, влияет на величину внутренних напряжений и деформаций в массиве шва.

Швы различают по следующим видам: короткие — длина которых не превышает 300 мм, средние — длиной 300 — 1000 мм и длинные — свыше 1000 мм. В зависимости от длины шва его заполнение может выполняться по различным схемам сварочного заполнения, которые представлены на рис. 5.

При этом короткие швы заполняют за один проход — от начала шва до его конца. Швы средней длины могут заполняться обратноступенчатым методом или от середины к концам. Для выполнения обратноступенчатого метода заполнения шов разбивают на участки длина которых равна 100 —300 мм. На каждом из этих участков заполнение шва выполняют в направлении, обратном общему направлению сварки.

Если для нормального заполнения шва одного прохода сварочной дуги мало, накладывают многослойные швы. При этом, если число накладываемых слоев равно числу проходов, шов называют многослойным. Если же некоторые слои выполняют за несколько проходов, такие швы называют многослойно-проходными. Схематически такие швы отражены на рис. 5.

С точки зрения производительности труда наиболее целесообразными являются однопроходные швы, которым отдают предпочтение при сварке металлов небольших (до 8—10 мм) толщин с предварительной разделкой кромок.

Но для ответственных конструкций (сосуды, работающие под давлением, несущие конструкции и т.д.) этого бывает мало. Внутренние напряжения, возникающие в процессе сварки, могут вызвать появление трещин в шве или в околошовной зоне из-за недостаточной пластичности шва и большой жесткости основного металла. При сварке изделий с относительно небольшой жесткостью внутренние напряжения вызывают местное или общее коробление (деформации) свариваемой конструкции. Кроме того, при сварке металлов толщиной более 10 мм появляются объемные напряжения и возрастает опасность появления трещин. В таких случаях принимают целый ряд мер, позволяющих уменьшить напряжения и деформации: применяют сварные швы минимального сечения, сварку многослойными швами, наложение швов «каскадными методами» или «горкой», принудительное охлаждение или подогрев.

При сварке «горкой» сначала у основания разделанных кромок прокладывают первый слой, длина которого должна быть не более 200 — 300 мм. После этого первый слой перекрывают вторым, длина которого на 200 — 300 мм больше первого. Точно так же накладывают третий слой, перекрывая второй на 200 — 300 мм. Таким образом продолжают заполнение до тех пор, пока количество слоев в зоне первого шва не окажется достаточным для заполнения. Следующий слой накладывают в месте окончания первого слоя, перекрывая последний (если позволяет длина шва) на те же 200 — 300 мм. Если первый шов прокладывался не в начале шва, а в его средней части, то горку формируют последовательно в обоих направлениях (рис.5,6). Так, формируя горку, последовательно заполняют весь шов. Преимущество данного метода состоит в том, что зона сварки все время находится в подогретом состоянии, что способствует улучшению физико-механических качеств шва, так как внутренние напряжения получаются минимальными и предупреждается появление трещин.

«Каскадный метод» заполнения шва по существу является той же «горкой», но выполняют его в несколько другой последовательности. Для этого детали соединяют между собой «на прихватках» или в специальных приспособлениях. Прокладывают первый слой, а затем, отступив от первого слоя на расстояние 200 — 300 мм, прокладывают второй слой, захватывая зону первого (рис.5,5). Продолжая в той же последовательности, заполняют весь шов.

Угловые швы (рис. 5,4) можно выполнять двумя методами, каждый из которых имеет свои преимущества и свои недостатки. При сварке «в угол» допускается больший зазор между деталями (до 3 мм), проще сборка, но техника сварки сложнее. Кроме того, возможны подрезы и наплывы, снижается производительность из-за необходимости за один проход сваривать швы небольшого сечения, катет которых меньше 8 мм. Сварка «в лодочку» допускает большие катеты шва за один проход и поэтому более производительна. Однако такая сварка требует тщательной сборки.

Указанные приемы дуговой сварки рассматривались на нижних положениях шва, выполнение которых наименее трудоемко. На практике часто приходится выполнять горизонтальные швы на вертикальной плоскости, вертикальную и потолочную сварку. Для выполнения этих работ используются те же приемы, что и для швов с нижним положением, но трудоемкость работ и некоторые технологические особенности требуют более детального подхода и изменения некоторых методов.

При сварке таких швов появляется вероятность вытекания расплавленного металла, что приводит к падению капель к незаполненным сваркой местам, потекам расплавленного металла по горизонтальным плоскостям и т.д

Рис.6 Положение электрода и изделия при выполнении угловых швов: А — сварка в симметричную «лодочку»; Б — в несимметричную «лодочку»; В — «в угол» наклонным электродом; Г — с оплавлением кромок.

Рис.7 Влияние скорости сварки на форму сварного шва: При увеличении скорости наблюдается заметное уменьшение ширины шва, при этом глубина проплавления остается почти неизменной.

Рассматривая суть процессов, происходящих в подобных швах, удерживать металл в расплавленной ванне могут силы поверхностного натяжения. Для того чтобы эти силы были достаточными, сварщик должен владеть приемами сварки виртуозно. Здесь приходится понижать сварочный ток и применять электроды пониженного сечения. Это в конечном итоге сказывается на производительности, так как приходится увеличивать количество сварочных проходов. Поэтому на практике стараются в дополнение к силам поверхностного натяжения добавить «пленку поверхностного натяжения». Суть данного метода заключается в том, что дугу держат не постоянно, а с определенными промежутками, то есть импульсами. Для этого дугу постоянно прерывают, зажигая ее с определенными промежутками времени, давая возможность расплавленному металлу частично закристаллизоваться. Именно здесь и проявляется умение сварщика выбрать такие интервалы, когда не успевает образоваться сварочный катет и одновременно металл потерял бы часть своей текучести.

Потолочный шов является самым сложным. Поэтому проводить его непрерывным горением дуги - дело бесперспективное. Сварку выполняют короткими во времени замыканиями дуги на сварочную ванну так, чтобы она не успела остыть, пополняя ее новыми порциями расплавленного металла.

При сварке данным методом следует следить за размером дуги, так как ее удлинение может вызвать нежелательные подрезы. Кроме того, при сварке таких швов создаются неблагоприятные условия для выделения шлаков из расплавленного металла, что может привести к пористости сварного шва.

Вертикальные швы можно варить в двух направлениях - снизу вверх и сверху вниз. И тот и другой метод имеет право на существование, но всегда предпочтительнее сварка на подъем. В этом случае расположенный снизу металл удерживает сварочную ванну, не давая ей растекаться.

При сварке на спуск труднее удерживать сварочную ванну, и поэтому добиться качественного шва гораздо сложнее. Суть такого метода практически не отличается от потолочной сварки, и применяют его тогда, когда сварка на подъем технологически невозможна.

Горизонтальные швы на вертикальной плоскости тоже имеют свои особенности. В данных швах особую сложность представляет удержание сварочной ванны у обеих кромок свариваемых деталей. Для того чтобы облегчить этот процесс, скос нижней кромки не выполняют. В таком случае получается полочка, которая способствует удержанию на месте расплавленной сварочной ванны. Уместен здесь и прием импульсной сварки с кратковременным зажиганием дуги, как и для потолочных швов.

Удаление сварочных шлаков выполняют обрубочным молотком. Для этого, подождав, пока заготовка остынет настолько, что ее можно брать рукой, прижимают крепко к столу и ударами молотка, направленными вдоль шва, удаляют шлак, покрывающий сварочный шов. После этого шов проковывают для снятия внутренних напряжений. Для этого боек молотка разворачивают вдоль шва и выполняют проковку по всей его длине.Завершают очистку жесткой проволочной щеткой, перемещая ее резкими движениями сначала вдоль шва, а потом - поперек, чтобы удалить последние остатки шлака.

Рис. 8. Влияние угла наклона изделия на форму сварного шва: При сварке на подъем наблюдается большая глубина проплавления, а также большая высота валика. При сварке на спуск наоборот снижается глубина проплавления и уменьшается высота сварного шва. При этом ширина шва практически не меняется. Рис. 9. Влияние положения электрода на форму сварного шва: На рисунке видно, что при сварке углом назад более глубокое проплавление, а при сварке углом вперед увеличивается ширина шва и уменьшается высота валика.

Рис. 10. Влияние скорости сварки на форму сварного шва: Положение сварочной ванны при наклонах изделия, дуги или электрода. Сварка на спуск, сварка на подъем, сварка углом вперед. Рис. 11. Влияние подготовки кромок под сварки при стыковом соединении.

Рис. 12. Элементы стыкового шва, углового шва и валика на пластине: B — ширина сварного шва; K — катет шва Рис. 13. Влияние величины сварочного тока при сварке: Если при сварке изменять сварочный ток то будут меняться параметры сечения шва. При более низком токе увеличивается глубина проплавления и увеличивается валик сварного шва.

Оборудование для сварочных работ

Существует несколько способов, которым выполняется сварка:

газопрессовая;

контактная;

роликовая;

электрошаговая.

Классификация видов сварки.

Но выделяют газопрессовую и контактную. При газопрессовой сварке используется пламя ацетилкислорода. Этот способ выбирают, если надо добиться высокой производительности выполненных работ. Поэтому отраслями, где применяют газопрессовую сварку, являются нефтяная и газовая при прокладке магистральных трубопроводов на большие расстояния.

При контактной сварке процесс выполняется при помощи электрического тока, обладающего низким напряжением и высокой силой тока. Этот способ выполняется вручную или механически. При этом контактную сварку можно выполнять встык, внахлест, детали могут прикладываться друг к другу под любым углом. От того, каким принят способ выполнения шва, зависит выбор необходимого оборудования. В итоге от выбора электрода, сварочных агрегатов зависит качество выполненных работ.

К выбору сварочного оборудования следует подходить из конкретных условий выполнения работ. А именно:

Напряжение питающей сети сварочного аппарата

Напряжение питающей сети сварочного аппарата для бытового использования является 220 В.

Напряжение питающей сети. При производственных условиях оно составляет 380 В, в бытовых – 220 В. При частых скачках напряжения рациональнее использовать инвертор, который может защитить аппарат от подобных влияний и обеспечит надежную работу.

Типы и марки металлов, которые необходимо соединить. Постоянный ток, который требуется для сварки деталей из чугуна или цветного металла могут обеспечить сварочный генератор или выпрямитель. Трансформатор применяют для сварки элементов из черного металла.

Вес сварочного аппарата. Не всегда большой вес говорит о длительности полноценного использования. Современные сварочные агрегаты, обладая достаточно небольшим весом, могут служить долго, выполняя все поставленные задачи, в отличие от увесистых устаревших моделей. Особенно это актуально, когда требуется частое перемещение как между объектами, так и внутри объекта строительства.

Время работы без возможного перегрева. Эта паспортная характеристика, которая указывается в документации к оборудованию, обозначает, сколько времени может работать аппарат без перерыва, чтобы не допустить угрозы перегрева. Например, если указаны цифры 5х20%, то это означает возможность беспрерывной работы 1 минуту, а затем необходим перерыв в 4 минуты.

Выходные характеристики сварочного аппарата. При меньших показателях выходных характеристик тока и напряжения дают возможность выполнять работы с толстым металлом. Однако в таких аппаратах обмотка быстрее нагревается, следовательно, термостат быстрее может вызвать отключение сварочного агрегата.

Кроме сварочного оборудования в процессе сваривания 2-х и более металлических деталей принимает участие электрод. К выбору, которого надо подходить ответственно. От него зависит не только качество и долговечность шва, но и количество наплавляемого металла, его состав.

Покрытие электрода

Покрытие проволоки может быть:

Рутиловым. Оно выполнено из диоксида титана, который для напыления на проволоку используется в виде порошка. Применение этого покрытия позволяет получить качественный сварной шов. Такие электроды способствуют стабилизации при горении. Эта марка используется для соединения ржавых или влажных деталей. Малое количество образовывающихся при сварке брызг, способствует малому расходу металла при выполнении работ, шов при этом получается аккуратным. Они способны работать как при использовании оборудования, работающего на постоянном, так и на переменном токе. Стоимость их довольно высокая, но широта применения данного вида вполне это оправдывает.

Ильменитовым. При покрытии проволоки к диоксиду титана добавляют железо. При работе образуется прочный эластичный шов.

Основным.

В качестве материалов для покрытия используют карбонатовые и фтористые соединения.

Они устойчивы к воздействию изменяющимся температурам окружающей среды. Но существенным недостатком этого вида электродов является то, что их применение ограничивается только деталями, которые не имеют ржавой кромки. Однако их можно использовать при выполнении работы в любом положении и направлении (сверху вниз, снизу вверх). Их применяют для сваривания конструкций, которые в дальнейшем будут эксплуатироваться при низкой температуре с переменными или ударными нагрузками. Особенностью использования данных электродов является то, что они могут быть применены только в сварочных работах, которые ведутся постоянным током обратной полярности.

2.ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СВАРКИ КОНТЕЙНЕРА ДЛЯ ПРОМАСЛЕННОЙ ВЕТОШИ ИЗ СТ3сп

2.1Виды контейнеров, характеристика и назначение

Контейнер - это унифицированный модуль для перевозки различных грузов. Размеры контейнера и его конструктивные особенности зависят от того, для транспортировки какого груза они предназначены.

Виды контейнеров:

Контейнеры бывают универсальные и специализированные.

Специализированные контейнеры - используются для определенного вида грузов: опасных, скоропортящихся, насыпных, навалочных, наливных и т.д.

Универсальный контейнер - это унифицированная грузовая единица, предназначенная для перевозки тарно-штучных грузов, представляющая собой стандартизированную по максимальной массе брутто и габаритным размерам конструкцию, оборудованную приспособлениями для закрепления на различных видах транспортных средств.

Контейнеры также подразделяются на среднетоннажные и крупнотоннажные.

Среднетоннажный контейнер - контейнер с максимальной массой брутто, равной или большей 3 тонн, но меньшей 10 тонн.

Крупнотоннажный контейнер - контейнер с максимальной массой брутто равной 10 тоннам и более (20т, 24т, 26т, 30т).

Контейнер для промасленной ветоши играет важную роль в поддержании чистоты и экологии, Промасленные отходы образуются в основном в процессе обтирания деталей, механизмов, в производственном цикле от нефтезагрязнений. Длительное хранение таких отходов крайне нежелательно из-за высокого риска возгорания, так как во время гниения при наличии нефтепродуктов выделяется достаточно большое количество тепла.

Утилизация отходов, которые загрязнены нефтепродуктами, особенно актуальна для автосервисов, ремонтных мастерских, предприятий автомобильной промышленности и крупных производств.

Закон запрещает проводить утилизацию обтирочных материалов, как бытовых отходов, а это значит, что эти отходы нельзя просто вывезти на свалку, необходимо передавать такие отходы предприятиям, которые имеют специальную лицензию Минприроды на работу с опасными отходами.

Класс опасности отходов обтирочных промасленных - ΙΙΙ.

Состав отходов обтирочных промасленных:

Грязь — 22,0%

Текстиль — 60,0%

Нефть — 18,0%

Не допускается хранение отходов в открытых контейнерах, под открытым небом и под прямыми лучами солнца; совместное хранение с ТБО;