- сварка электрода большим диаметров – 8-12мм и величина тока от 350-600А но имеет свои недостатки:
1. Трудно выполнять в узких местах.
2. Быстрое утомляемость сварщика.
3. Возникает значительное магнитное дутье.
- Ванная сварка выполняют одним или несколькими электродами при повышенной величине тока это обеспечивает разогрев свариваемых элементов для образования большой ванны жидкого металла которую удерживают специальной формой в процессе сварки наплавленный металл постоянно находится в жидком состоянии в конце процесса сварки для ускорения и охлаждения сварочной ванны дуги периодически прерывают.
- Безогарковая сварка – электрод не закрепляется в держателе, а приваривается к нему торцом, что позволяет использовать весь стержень.
1.3 Виды сварки
- Ручная дуговая сварка.
- Газовая сварка и резка.
- Полуавтоматическая сварка
- Автоматическая сварка под слоем флюса и в среде защитных газов.
- Аргона – дуговая сварка
- Электроконтактная сварка
2. Специальная часть
2.1 Назначение и описание конструкции
Трубопровод служит для транспортировки холодной, горячей воды в помещении для отопления, сжатых газов, пара. Данная работа состоит из двух раздельных участков трубы соединенных между собой при помощи ручной электродуговой сварки.
2.2 Выбор и описание материала
Для изготовления конструкции применяется сталь марки сталь 3 низкоуглеродистая, относится к группе хорошо свариваемых. Углерода в ней до 0,25 % , марганца 0,5% , кремния 0,35% .
Для сварки низкоуглеродистых сталей применяются электроды марок : ОЗС – 3; ОЗС – 4 ; МР – 3, стержень этих электродов изготовлен из проволоки марки св – 08А. В состав покрытия входит: 30 – 50% двуокиси титана, полевой шпат, ферромарганец, жидкое стекло.
Этот электрод даст наименьшей процент разбрызгивания металла, пригодный для сварки на постоянном и переменном токе, он является, не вреден для организма человека, поэтому широко используется промышленности.
2.3 Выбор оборудования и технические характеристики источников питания
Я выбрал сварку трубопровода. Для заварки трубы трансформатор ТДМ – 401 наиболее удобен, так как легко можно подобрать силу тока. Сам трансформатор состоит из замкнутого сердечника, первичной и вторичной обмотки. При последовательном соединении первичной и вторичной обмоток трансформатора в электрическую цепь включается часть витков первичной обмотки, получают диапазон малых токов.
При параллельном соединении обмоток в электрическую цепь включаются все ветки первичной обмотки, получают диапазон больших токов.
Вторичная обмотка подвижна, с помощью ее ведется регулирования силы тока.
2.5 Подготовка металла под сварку
В месте сварки трубопровода кромки тщательно зачищают железной щеткой от грязи, масла, ржавчины которые приводят к образованию дефектов.
От состояния поверхности свариваемых кромок значительной мере зависит качество сварных швов.
2.6 Сборка конструкции
При сборке важно обеспечить требуемую точность, и совпадение кромок свариваемых элементов.
Для точной сборке деталей под сварку нужно использовать измерительные инструменты.
А большое внимание нужно обращать, что при нагреве металла может деформироваться при сварки корня шва нужно быть особенно внимательным тщательно зачистить от шлака.
Прихватки делают электродом диаметром 3мм
2.7 Выбор режима сварки
Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины металла, катета шва, положение шва в пространстве.
Примерное отношение между толщиной металла (s) и диаметром электрода при сварке шва в нужном положение составляют:
Sмм 1 – 2 3 – 5 4 – 10 12 – 24 30 – 60
dмм 2 – 3 3 – 5 4 – 5 5 – 6 и более
Сила сварочного тока обычно устанавливается в зависимости от выбранного диаметра электрода.
При сварке швов в нижнем положении сила тока может быть определена по состоянию Jд = (20+60) d Jсв (40÷60) для электродов диаметром менее 3мм Jд = 30 d.
Напряжение дуги 18 – 20, ширина шва 15 – 16мм длина дуги 1 – 0,5мм от основного металла,
Jсв ≈ 80 – 120 H
Нижнее положение Jсв ≈ 120А
Горизонтальное положение Jсв ≈ 100А
Вертикальное положение Jсв ≈ 80А.
Потолочное положение Jсв ≈ 60А
2.8 Расход сварочного материала
Расход покрытых электродов определяют: умножаем массы наплавленного металла на коэффициент расхода.
Gnэ = Gн * Кр (кг, гр)
Gnэ – массы покрытых электродов.
Gн – массы направленного металла
Кр – коэффициент расхода электродов
Кр = 1.5 – 1.8
для покрытых электродов при РДС
Gн = 7.85 * F * L
Gн = 7.85 г/см3 *0.32 см2 *49.9 см =125
Gнэ = 125*1*7 = 212*5≈212
G одного электрода =(4*970кг)/125шт =39 *76 гр
Количество электродов 212гр/(39*76) = 5*33 ≈ 6шт
Расход сварочных электродов на изделие составило 6 электродов
2.9 Определение нормы времени
Норма времени на сварку. Т
Т = t0/Куч
где:
t0 – основное время
Куч – коэффициент учитывающий организацию труда принимают при РДС 0.25 – 0.40.
Время горение дуги Т0 определяется по формуле:
t0 = 7.85*F*L/hнj
где 7.85 – удельная плотность стали г/см2
F – площадь сечение шва – при толщине металла 8мм
F = 64см2/2 = 0.32 см2
L*Fм = 1/2*а2 длина шва
L = Ø * П L = 159*3.14 = 499.26 ≈ 499мм
Lн – коэффициент налавки для электродов МР – 3 Lн = 16 г/нч
J – сварочный ток, А J = 30*dэК
К – коэффициент снижение мощности дуги при сварки на переменном токе (0.7-0.97)
30 – это амперы на мм электрода
J = 30*3*0.97
J = 87*3 ≈ 90A
t0 =(7.85 г/см3 * 0.32 см2 * 49.9 см)/(16гр*7 *90А) =(125 * 34мм)/1440= = 0.08 ч
Т = 0.08/0.25 = 0.68 = 32 мин
Потребовалось 32 мин.
2.10 Техника и последовательность сварки
Для 170 трубы я по расчетам сделал три прихватки, прихватка длиной 30мм.
Прихватки наносятся через каждые 30мм.
Для сварки корня шва я выбрал электрод диаметром 3мм.
Для сварки второго шва я выбрал 4мм.
Для прохождения второго шва нужно делать колебательные движения из стороны в сторону для захватывания ( сваривания ) обоих кромок.
3. Технический контроль
3.1 Организация контроля качества
Дефекты в сварных соединениях могут быть вызваны плохим качеством сварных материалов, неточной сборкой и подготовкой стыков под сварку, нарушением технологии сварки, низкой квалификацией сварщика и другими причинами. Задача контроля качества соединений – выявление возможных причин появления брака и его предупреждения.
Работы по контролю качества сварочных работ проводят в три этапа:
- Предварительный контроль, проводимый до начала работ:
- Контроль в процессе сборки и сварки ( по операционный ).
- Контроль качества готовых сварных соединений.
- Предварительный контроль включает в себя: проверку квалификации сварщиков, дефектоокопистов и итр, руководящих работами по сборке, сварке и контролю.
- В процессе изготовления (пооперационной контроль) проверяют качество подготовки кромок и сборки, Режимы сварки, порядок выполнении швов, внешний вид шва, его геометрические размеры, за исправностью сварочной аппаратуры.
- Последнее контрольная операция – проверка качества сварки в готовом изделии: внешний осмотр и измерения сварных соединений, испытания на плотность, контроль ультразвуком, магнитные методы контроля.
Проверка квалификации сварщика: квалификация сварщиков проверяют при установлении разряда. Разряд присваивают согласно требованиям, предусмотренным тарифно – квалификационными справочниками, испытания сварщиков перед допускам к ответственным работам производят по правилам оттистации сварщиков и специалистов сварочного производства.
Контроль качества основного металла. Качество основного металла должно соответствовать требованиям сертификата, который посылают заводы – поставщики вместе с партией металла необходимо произвести наружный осмотр установить механические свойства и химический состав металла.
При наружном осмотре проверяют отсутствие на металле окалины, ржавчины, трещин и прочих дефектов.
Предварительная проверка металла с целью обнаружения дефектов поверхности – необходимое и обязательная операция, благодаря которой можно предупредить применение некачественного металла при сварке изделия.
Механическое свойства основного металла определяют испытаниями стандартных образцов на машинах для растяжения, пессах и копрах в соответствии с ГОСТ 1497 – 73 металла методы испытания на растяжения.
Контроль качества сварочной проволоки: на проволоку стальную наплавочную устанавливают марку и диаметр сварочной проволоки, химический состав правило приемки и методы испытания, требования к упаковке, маркировки, транспортированию и хранению.
Каждая бухта сварочной проволоки должна иметь металлическую бирку на которой указано наименование и товарный знак предприятия – изготовителя сварочную проволоку, на которой нет документации подвергают тщательному контролю.
Контроль качества электрода. При сварке конструкции, в чертежах которых указан тип электрода, нельзя применять электрод, не имеющий сертификата. Электрод без сертификата проверяют на прочность покрытия и сварочные свойства определяют так же механические свойства металла шва и сварочного соединения выполненного электрода из проверяемой партией.
Контроль качества флюсов. Флюс проверяют на однородность по внешнему виду, определяют его механический состав, размер зерна, объем массу и влажность.
Контроль заготовок. Перед поступлением заготовок на сборку проверяют чистоту поверхности металла, и габариты качества подготовки кромок.
Контроль сборки: собранному контролируют: зазор между кромками, притупление и угол раскрытия для стыковых соединений: ширину нахлестки и зазор между местами для нахлесточных соединений.
Контроль качества сварочного оборудования и приборов. Проверяют исправность контрольно – измерительных приборов, надежность контактов и изоляции правильность подключения сварочной дуги, исправность замкнутых устройств, электрододержателя, сварочных горелок, редукторов, проводов.