Полуавтоматическая сварка в защитном газе СО2 «Крышки» из стали марки 12ХМ

Полуавтоматическая сварка в защитном газе СО2 «Крышки» из стали марки 12ХМ
            
1. Введение
В условиях научно-технического процесса особенно важно развитие тех областей науки, техники и производства, которые определяют технический процесс. К таким областям могут быть причислены сварка и резка металлов, которые во многих отраслях промышленности являются одним из основных факторов, определяющих темпы технического прогресса, и оказывают существенное влияние на эффективность общественного производства. Практически нет ни одной отрасли машиностроения, приборостроения и строительства, в которой не применялась бы сварка и резка металлов.
Сварное исполнение многих видов металлоконструкций позволило наиболее эффективно использовать заготовки, полученные прокаткой, гибкой, штамповкой, литьем и ковкой, а также металлы с различными физико – химическими свойствами. Сварные конструкции по сравнению с другими методами их изготовления (литые, кованные, клепанные и т.п.) оказывается более легкими и менее трудоемкими. С помощью сварки получают неразъемное соединение почти всех металлов и сплавов различной толщины от сотых долей миллиметров до нескольких метров.
  Сварка металлов является одним из выдающихся русских изобретателей и впервые была основана в нашей стране. Основоположниками электрической дуговой сварки металлов и сплавов являются русские ученые и изобретатели. В 1802 г. русский академик В. В. Петров впервые в мире открыл и описал явление электрической дуги, а также указал на возможность использования ее тепла для расплавления металлов. В 1882 г. русский инженер Н. Н. Бенардос изобрел способ дуговой сварки с применением угольного электрода. В 1888 г. русский инженер – металлург Н. Г. Славянов разработал способ дуговой сварки плавящимся металлическим электродом и запатентовал его в различных странах. Н. Г. Славянов разработал металлургические основы дуговой сварки, создал первый автоматический регулятор длины сварочной дуги и изобрел первый в мире сварочный генератор. Кроме того, он предложил флюсы и шлаки, позволяющие получать высококачественный металл сварочных швов, и тем заложил основы автоматической дуговой сварки под флюсом.
Рост технического прогресса и введение в эксплуатацию сложного сварочного оборудования и автоматических линий повышает требования к уровню общеобразовательной и технической подготовки кадров рабочих сварщиков. Профессия электросварщика на автоматических или полуавтоматических машинах в настоящее время стала такой же распространенной, как и профессия электросварщика ручной сварки.
                                               Полуавтоматы
Согласно стандарту полуавтоматы изготавливают в следующих исполнениях:
• Для сварки без внешней защиты дуги;
• Для сварки под флюсом;
• Для сварки в защитных газах;
• Для сварки без внешней защиты дуги, под флюсом и в защитных газах;
• Для сварки сплошной, порошковой или сплошной и порошковой проволоками;
• С плавным, ступенчатым или смешанным регулированием скорости подачи электродной проволоки;
• В переносной или передвижной компоновке;
• С аппаратурой управления, встроенной в источник питания дуги или в специальный шкаф управления;
• С питанием электрической схемы от сети переменного тока напряжением 220 или 380 В или от источника питания дуги;
• С естественным (воздушным) или с искусственным (водяным или газовым) охлаждением;
Основные параметры полуавтоматов
В комплект полуавтоматов входит:
• Горелка или комплект горелок со шлангами (длинна шлангов – 1,5; 2,5 или 3 м);
• Механизм подачи электродной проволоки;
• Кассета, катушка или другие устройства для электродной проволоки;
• Шкаф управления;
• Источник питания;
• Провода для сварочной цепи и цепей управления
Кроме того, полуавтоматы для сварки в углекислом газе дополнительно комплектируются: редуктором и аппаратурой для регулирования и измерения расхода газа, подогреватели газа, а также шлангами для газа.
Всем полуавтоматам придается специальный инструмент, запасные и быстро изнашивающие составные части.
                          
2.Краткая характеристика стали.
 
Сварное изделие; Крышка  
Изготовлено из стали марки; 12ХМ
(Низколегированная, теплоустойчивая, качественная, конструкционная)
 Углерода-0,12%, хрома до 1%, молибдена до 1%.
Группа свариваемости – 2
Оценка свариваемости – удовлетворительная
 Характеристика свариваемости; Для получения высоко качественных
соединений необходимо; строгое соблюдение режимов сварки,
специальные присадочные материалы, нормальные температурные
условия, а в некоторых случаях подогрев. Рекомендуется термо-обра-
тку стали после сварки, отпуск при t-700-750C, для снятия сварочных
напряжений, выравнивания структуры и улучшения механических
свойств. При сварки необходимо обеспечить химическую однородность
металла шва с основным металлом для исключения диффузионных
явлений при высоких температурах во время эксплуатации.
             
      
       
1. Состав конструкции и ее характеристика.
Свариваемая конструкция- Крышка
В состав конструкции входит;
1. Фланец;  dвн=1024мм
                    dн=1290мм
                            Толщина стенки-34мм
2. Полу-сфера; dвн=1000мм
                           dн=1024мм
                                Толщина стенки –12мм
                                 Вфсота-332мм
Полу-сферу привариваю к фланцу, угловым, кольцевым швом, таврового соединения (Т3)
 
 
             
               2.Виды сварных соединений и швов.
Для определения числа проходов и слоев шва, а также массы
наплавленного металла, потребуется знать и площадь попе-
речного сечения шва;
Полу-сферу привариваю к фланцу угловым, кольцевым швом
(т3)
            
                                   Шов№1

                            
                  Шов№2   
Шов№1 К=10мм
 Fн= F1+F2=1/2ab+1.05kq=1/2*10*10+1.05*10*1=50+10.5=60.5мм
Длина наружного шва;
П*dн=3,14*1024=3215,36мм
 
Шов №2 К=12мм
Fн=F1+F2=1/2ab+1.05kq=1/2*12*12+1.05*12*2=72+25.2=97.2мм
Длина внутреннего шва;
П*dвн=3,14*1024=3215,36мм
              
            
 
1. Организация рабочего места сварщика
         
Сварочный пост это рабочее место сварщика, оборудованная
всем необходимым для выполнения сварочных работ.
Сварочные посты могут быть стационарными или передвеж-
ные.
  Для сварки своей конструкции выбираю стационарный пост, так как
она небольших размеров.
  Стационарный пост представляет собой открытую сверху кабинку
для сварки изделий небольших размеров. При сварке изделий небо-
льших размеров рабочее место оборудуют сварочными кабинами
размером 2000Х3000 мм. Каркас кабины металлический из стальных
труб или уголков. Стены кабин делают высотой 1800Х2000мм.
  Для лучшей вентиляции стены кабины не доходят до пола на 200Х
250мм. В качестве материала для стен используют тонко листовую
сталь, асбоцементные плиты или другие несгораемые материалы.
Стены окрашивают огнестойкой краской в светлые тона цинковыми
или титановыми белянами, или другими красками хорошо погла-
щающими ультрофеолетовые  лучи сварочной дуги. Окраска стен
в более темные тона не рекомендуется т.к. при этом ухудшается об-
щая освещенность во время перерывов горения сварочной дуги.
Для удобства работы в кабине устанавливают  металлический стол ,
стул с подъемным винтовым сиденьем, изготовленный из не электро-
проводного материала (дерева, пластмассы и др). Под ногами у свар-
щика  должен находится резиновый коврик.
   При  полуавтоматической  сварки под флюсом или в защитных газах
в кабинке дополнительно устанавливают  аппаратный ящик(шкаф упра-
вления и механизм подающий электродную проволоку. Для полуавто-
матической сварке в защитных газах баллоны с углекислым газом или
аргоном выносятся за приделы кабины.
   Все оборудования кабины к которому подводится электрический ток
Должно быть заземлено.
  Вентиляционный отсос располагают, так чтобы газы выделяющиеся
при сварки проходили мимо сварщика, с воздухообменом 40м/ч на
рабочего.
Освещенность кабины должно быть менее 80-100лк. 
                
2.Оборудывание, приспособление и
инструменты
Набор оборудования инструментов, приспособлений для
                                   электросварщика.
- источник питания
- пульт управления
- баллон с защитным газом СО2
- вентиль
- редуктор
-  подогреватель
- осушитель
- расходомер (ротомер)
- газоэлектрический клапан 
- гибкий шланг для проволоки
- сварочный провод
- рукав для защитного газа
- рукав для подвода воды
- горелка
- подающий механизм
- щиток или маска предохранительная со сменным светофильтроми марки; Э2 Jсв=75-200А
                                              Э3 Jсв=200-400А
- щетка стальная
- молоток слесарный
- плоскогубцы комбинированные с диэлектрическим покрытием
- ключ разводной
- напильник плоский А-315 №
- зубило слесарное          
 
-Источник питания ВДУ-504
ВДУ-504- Выпрямитель дуговой универсальный, номинальный
ток 500А, регистрационный номер 4.
           
                  Технические характеристики;
 
   Uхх В  Предел регул.
       Jсв А         Число
      ступеней       КПД % Индуктивность
   дросселя
      82   50-500    плавное         72   0,16-0,56  

Сварочный выпрямитель служит для преобразования переменного тока пульсирующий постоянный и питания
сварочной дуги.
                                     Устройство выпрямителя:
1. трех фазный трансформатор
2. блок винтелей (полу проводники, диоды изготовленные
 из селена или кремния)
3. рукоятка для регулирования тока
4. вентилятор
5. клеммы для пресоеденения  сварочных проводов
6. три панели с зажимами для подсоединения сварочных
7. первичная обмотка
8. вторичная обмотка
9. диапазон переключения больших и малых токов
ВДУ-504-предназначен для сварки в защитных газах,
ручной дуговой и сварки и сварке под флюсом, обеспечи-
вает получения полого падающих внешних характеристик
в двух диапазонах при напряжении холостого хода 72-78В
и круто падающих внешних характеристик.
   Выпрямитель состоит из шести фазного силового транс-форматора, выпрямительного блока, собранного по шести-
фазной схеме из управляющих теристоров 1160, сварочного дросселя с отводами, соответствующими индуктивностями
 0,16-0,56мГн, аппаратуры управления, воздушного охлаж-дения и защиты. Скорости нарастания тока короткого замыкания высокие, но со значительной пульсацией значе-
ний, что затрудняет выполнения сварки в СО2  провалаками
диаметра 0,8-1,2мм на малых и средних токах. Для улучшения
процесса сварки в СО2, в выпрямитель ВДУ-504 установлен
специальный дроссель.
    Для сварки выпрямителем ВДУ-504, я подобрал полуавтомат
марки ПДГ-503.
ПДГ-503-это полуавтомат дуговой в среде защитного газа,
наменальный сварочный ток 500А, регистрационный номер 02.
                
                Технические характеристики:         

   dпр мм Скорость подачи проволоки м/с*10 Габаритные         размеры  Масса кг
   1,6-2,0      29-205 904x660x437     27,5

В полуавтоматах автомеханизирован процесс подачи электродной проволоки и защитного газа в зону сварки.
Электродная проволока с помощью электродвигательного привада механизма поступает из кассеты  по гибкому направляющему каналу в зону сварки по мере её правлению.
Одновременно по шлангу газо-токо проводу в зону сварки подводится из баллона углекислый газ, для защиты металла
шва и сварочный ток из источника питания дуги. Перемещения сварочной дуги проводится вручную.
                Механизм подачи проволоки   
На нем размещены: электродвигательный привод, кассета с электродной проволокой, съемный пульт управления и блок разъемов, служащих для подключения соединительных проводов и шлангов. Электродвигательный привод состоит из цилиндрического редуктора и электродвигателя постоянного тока. На выходном валу редуктора укреплено зубчатое колесо
с ведущем роликом. Второе зубчатое колесо с прижимным роликом находится на рычаг прижимного устройства. Благодаря наличию зубчатого зацепления оба ролика являются ведущему. Кассета с электродной проволокой устанавливается на тормозном устройстве, которое не допускает самораск-ручевание при работе.
  Гибкий шланг состоит из двух стальных стержней, внутренний и наружний, заключенных в оплетку и резиновую трубку. В передней части шланги укреплен покрытый слой резины наконечник который при помощи штыкового затвора присоединяется к держателю. С другого конца его имеется токосъемник, состоящий из направляющей трубки, которая со специальной гайкой прижимается к наконечнику. Наконечник связан с многожильным проводом. Токосъемник слоем резины.
   К полуавтомату марки ПДГ-503, я подобрал сварочную горелку марки ГДПГ-501-4 с направляющим началом имеющий проходной диаметр  3,2мм. предназначена для сварки проволокой диаметром: 1,4; 1,6; 2,0мм.   
 Она состоит из корпуса с изогнутой направляющей трубки, спирали держателя наконечника, сопла направляющего поток защитного газа, пружинного кольца, удерживающий сменное сопло направляющего канала для электродной проволоки токо газо провода, выключателя, проводов управления и шлангов с охлаждающей водой, для охлаждения горелки от перегрева.
 Для защиты глаз и лица от брызг расплавленного металла я
использую сварочный щиток, с номером светофильтром Э3.
 
 - Баллоны используют для транспортировки, хранения и
использования защитных газов. На предприятиях при сварке
в СО2 и его смесях используют стальные 40-литровые баллоны
изготовляемые по ГОСТу 949-73. Углекислый газ в баллонах
находится в жидком состоянии  при давлении 5-7мПа.
  В 40-литровые баллоне обычно содержится 25кг жидкой
двуокиси углерода, при испытание которой получают 12,5м
углекислого газа. В таком же баллоне содержится только 6м 
аргона или кислорода. Баллоны окрашиваются в зависимости
от защитного газа, в строго  определенные  цвета  согласно
ГОСТу 949-73. баллоны с углекислым газом окрашивают в
черный цвет с желтой надписью «Углекислота».
- Редукторы газовые- предназначенные для снижения
давления газа до рабочего, при котором газ газ поступает
в горелку, и под держанием его постоянным. При  сварке в
углекислом газе и его смесях расход газа не больше 6-25л/мин
поэтому стабильный отбор газа из баллонах обеспечивает только специальные редуктора типа У-30 и ДЗД-1-59М.
   -Расходомеры газа в сварочной аппаратуры используют
поплавкового и дроссельного типа. Расходомеры поплав-
кового типа, или ротомеры, состоят из стеклянной трубки
с внутренним коническим колпаком  накалом. Для опреде-
ления расхода углекислого газа , аргона, используют
расходомеры типа РС. 
    -Осушители газа применяют при использовании влажного
газа. Осушители бывают высокого и низкого давления. Осу-
шители высокого  и  низкого  давления  устанавливают  до      
понижающего редуктора. Осушители требуют частого замена
влагопогосителя. В качестве влагопогасителя используют
силикатель или алюмогель, реже медный купорос и хлори-
стый кальций. Селикатель и медный купорос, насыщенные
влагой, поддаются восстановлению путем прокалки при
t=250-300C.  
    -Подогреватель газа, для газа в СО2 обычно делают электрическими и устанавливают перед редуктором. безопасное напряжение подогревателя 20-36В. Подогре-
ватель углекислого газа редуктора У30 питается напряже-
нием 36В.
  -Молоток и зубило- эти слесарные инструменты  предназначены  для удаления шлака и наплывов.
  -Напильник плоский –предназначен для удаления шероховатости с поверхности шва.
  -Ключ гаечный- предназначен для присоединения рукавов к ниппелю редуктора и горелки.
  -Плосткогубци- служат для под держания мелких деталей и удаления нагара с сварочной проволоки.
  -Стальная щетка- служит для зачистки кромок перед сваркой и для удаления с поверхности шва остатки шлака.
                
                    3.Подготовка и сборка конструкции
                                        под сварку
  Подготовка металла заключается в правке, очистке разметке,
резке и сборке.
-Правка- технологическая операция по устранению общих или местных деформаций. Выполняется на правильных вальцах или в ручную с местным подогреве. Сильно деформированный метал правят в горячем состоянии.
-Очистка- технологическая операция по удалению с поверхности металла грязи, окалины, ржавчины, масла. Очистка производится дробильной и пескоструйной установкой или вручную металлической щеткой.
-Резка- технологическая операция которая предусматривает деления металла на отдельные части.
-Разметка- перенос размеров с чертежа на деталь в натуральную величину при этом учитывается припуски на резку.
-Сборка- это установка деталей конструкции в заданных плоскостях с заданными зазорами. Взаиморасположение детали в процессе сборке не должно нарушатся.
Трудоемкость сборке деталей под сварку состоит около 30% от общей трудоемкости изготовления конструкций. Она зависит от ряда условий например: серийности производства или единичного выпуска конструкций и др.
 Для уменьшения времени сборки а также для повышения ее точности применяют приспособления.
Для S < 6-8мм рекомендуют при сварки применять сварочные прихватки.
Сварочная прихватка- это короткие однослойные швы.
Длина прихватки и порядок наложения зависит от толщены сварочного металла и длины шва. При S>5мм Lшва >200мм, длина прихватки 20-30мм, расстояние 300-500мм.
        
                 Сборка под сварку может выполнятся
                        следующими способами
-. Полная сборка конструкции из всех входящих в нее деталей с последующей сваркой всех швов.
-. Поочередное присоединение деталей уха сварочной конструкции , при невозможности применить первый способ.
-. Предварительная сборка узлов, из которых состоит изделие, с последующей сборкой и сваркой изделия из собранных узлов.  
   Для сварки своей конструкции я применяю полную             сборку конструкции   
   
           1. Укладываю на сварочный стол фланец:

        
          2. Вставляю полу-сферу во фланец;

    
          3.Чтоб выдержать деталь в нужном положение                                                 
           подкладываю подкладку;

          4. Прихватываю:

4.Материалы для сварки
  Для своей конструкции применяю следующие материалы.
Сварочную проволоку марки: СВ-08ХГСМА
Защитный газ:Углекислый газ (СО2)
                               ~Сварочная проволока
СВ-08ХГСМА- сварочная проволока содержит 0,08%углерода, хрома до1%, марганца до1%, кремния до1%, молибдена до%, с пониженным содержанием серы и фосфора.
                 Химический состав проволоки:
С-0,06-0,10%         Cr-0.85-1.15%       S не менее-0,025%
Mr-1.15-1.45%       Ni-<0.30%             Р не менее-0,025%     
Si-0.45-0.70%         Mo-0.40-0.60%
Стальная холодно тянутая сварочная проволока изготавливается из углеродистой легированной и высоколегированной стали поставляется в мотках или бутках 
весом до 80кг. На каждый моток проволоки крепят бирку, где указывается завод изготовитель, условное обозначение проволоки, номер партии.
Марки сварочной проволоки применяют по ГОСТу-2246-70, который включает в себя 6-марок низкоуглеродистой, 30-марок легированной, 41-марка- высоколегированной, не обмедненной и обмедненной проволоки.
Сварочная проволока служит для заполнения зазора между кромками и формерования шва.
  Проволока диаметром до 3 мм применяется для полуавтоматической сварки.
Проволока диаметром: 1,6 – 6мм применяется для изготовления покрытых электродов.
Проволока диаметром 2 – 5мм для автоматической сварки.
Проволока диаметром больше 6мм применяется для наплавки.
Сварочная проволока подбирается по химическому составу. Марки сварочной проволоки применяют по ГОСТу – 2246 – 70, который включает в себя 6 марок низкоуглеродистой, 30 марок легированной, 41 марку высоколегированной не обедненной и обедненной проволоки.
 ~ Защитный газ (СО2 )
Углекислый газ- газообразная двуокись углерода широко используется в сварочном и литейном производстве, в пожарном деле, пищевой промышленности и других отраслях. Этот без цветный и без запаха газ, имеющий при нормальных условиях плотность 1,839 кг/м3 хорошо растворяется в воде  и придается ей кислый вкус.
   Жидкая двуокись углерода – это без цветный и без запаха жидкость. В виде насыщенной жидкости двуокись углерода мржет существовать при давлениях от 7,53(критическое давления)до 0,528мПа.
   Твердая двуокись углерода-  “сухой лёд” . По внешнему виду напоминает лед и снег, плотность льда 1400кг/м3 . сухой лед на открытом воздухе интенсивно испаряется.
 Хранить и транспортировать двуокись углерода в сварочном производстве целесообразно в изотермических емкостях. Углекислый газ должен содержать минимальное количество влаги и других примесей. При хранении углекислого газа в баллонах высокого давления в следствии небрежности заполнения отбираемый из баллона углекислый газ может содержать повышенное количество влаги и азота, вызывающий в сварном шве поры.
 Для сварки используют специальный выпускаемый углекислотой, можно пользоваться также пищевой углекислотой. 
 
                            
5.Режимы сварки.
  Режимы сварки это совокупность показателей определяющих характер протекания процесса сварки.
         Основные показатели режима сварки:
1.Диаметр сварочной проволоки dсв пр
2.Сила сварочного тока Iсв
3.Скорость подачи электродной проволоки
4.Напряжение на дуге U
5.Скорость сварки  Vсв
6.Вылед электродной проволоки
          Дополнительные показатели режимов сварки:       
1.Род и полярность тока
2.Расход защитного газа
3.Марка сварочной проволоки
  Шов№1(Т3) К=10мм
 
                             1.dсв пр=2мм для сварки всех слоев.
 2.Iсв=390А
 3.Vподачи пр-ки=280м/ч
 4.Uд=30-32в
 5.Vсв=20м/ч
 6.вылет св пр=25мм
 
  Шов№2 (Т3) К=12мм
                             1.dсв пр=2мм для сварки всех слоев.
 2.Iсв=390А
 3.Vподачи пр-ки=280м/ч
 4.Uд=30-32в
 5.Vсв=20м/ч
 6.вылет св пр=25мм
   Дополнительные показатели режимов сварки
1.Постоянный ток обратной полярности
2.Расход СО2=18-20л/мин
3.Марка проволоки=СВ-08ХГСМА
-С уменьшением диаметра сварочной проволоки при прочих равных условиях повышается устойчивость горении дуги. Диаметр сварочной проволоки подбирается в зависимости от толщины металла и химического состава.
-Сила сварочного тока зависит от диаметра сварочной проволоки. С увеличением силы така  повышается глубина провара что приводит к увеличению доли основного металла в сварном шве.
-Напряжение на дуге зависит от силы тока и диаметра сварочной проволоки. При увеличении длины дуги взрастает ее напряжение и поэтому увеличивается доля тепла идущая на направление проволоки и основного металла. В результате ширина сварочного шва увеличивается, а глубина провара и высота усиления уменьшается.
-Скорость подачи сварочной проволоки связана с силой тока. Ее устанавливают таким расчетом, чтоб в процессе сварки не проходило короткие замыкания и обрыв дуги, а протекал устойчивый процесс плавления сварочной проволоки.
-Скорость сварки в некотором смысле зависит от квалификации сварщика умения маневрировать горелкой и т.д.
С уменьшением скорости сварки геометрические размеры шва при сварки металла большой толщены, лучше скорость уменьшить, иначе можно выйти из зоны защиты газа и окислить металл шва.   
-С увеличением вылета сварочной проволоки ухудшается устойчивость горения дуги и формирования шва, а также увеличивается разбрызгивание жидкого металла. Кроме вылета необходимо выдерживать определенное расстояние от сопла до изделия. При увеличение расстояния ухудшается газовой защита зоны сварки и возможно попадания кислорода азота воздуха.
-Сварка на постоянном токе обратной полярности дает меньше окисления и более высокое качество шва.
-При сварки выполняемой с высоки скоростями подачи проволоки в дугу значительно меньше происходит окисление, чем при сварки с высокими скоростями подачи проволоки.
6.Техника выполнения сварки.
Техника сварки это приемы выполнения шва, от которых зависит качество сварного шва.
1. Зажигание дуги
2. Длина дуги
3. Угол наклона горелки
4. Колебательные движения горелки
5. Способы заполнения шва по длине и сечению
6. Термическая обработка
7. Окончание шва
8. Последовательность сварки швов (с указанием положения шва в пространстве)
1- Зажигание дуги между сварочной проволокой и свариваемым изделием выполняется в один прием –коротким замыканием проволоки с изделием. Короткое замыкание проволоки с изделием для нагрева металла до соответствующей температуры в катодном пятне, что обеспечивает выход первичных элементов и следовательно образованию дуги.
2- Длина дуги . после зажигания дуги начинается наплавление основного металла с проволочным. На изделии образуется ванна расплавленного металла. Сварщик должен поддерживать горение дуги так чтоб ее длина была постоянной. От правильно выбранной длины дуги весьма сильно зависит производительность сварки и качество сварного шва. Сварщик должен подать проволоку в дугу, со скоростью равной скорости плавления проволоки. Увеличение длины дуги снижает устойчивое ее горение, глубины проплавление основного металла, повышает потери на угар и разбрызгивание, вызывает образование шва ее не равной поверхности и усиливает вредное воздействие на окружающей атмосферой на расплавленный металл. Умение поддерживать дугу постоянной длины характеризуется классификацией сварщика.
Длина дуги равна 2мм.
 
3-Угол наклона горелки. Наклон горелки зависит от положения шва в пространстве толщены и состава свариваемого металла.
 Для сварки соединения (Т3) углового шва таврового соединения применяю движение горелки углом вперед т. к. теплоустойчивую сталь можно перегреть, угол наклона горелки 450.
4-Колебательные движения горелки.
Для получения валика нужной ширины произвожу возвратные движения для 1-2 слоя
 
 
Для 3-го слоя

5-Способы заполнения шва по длине и сечению.
Для более равномерного нагрева металла по всей длине шва выполняю обратно ступенчатым способом ,  шов длиной >1000мм
 

Швы выполняю короткими участками, деля на 8 частей
   1-слой                             2-слой
Третий слой накладываю в двух направлениях от середины к концу
 3-слой
6-Термическая обработка. Термическая обработка первого слоя осуществляется за счет наложения второго слоя. Перед нанесением второго слоя , первый слой очищают термо резкой или резцом. Термического  обработка верхнего слоя осуществляется за счет отжигающего (декоративного) соя.
7-Вконце шва нельзя сразу обрывать дугу иначе образуется кратер – дефект реконструируется наибольшее скопление серы и фосфора. При сварки рекомендуется производить сварку в конце шва несколькими движениями на одом месте, вернутся на несколько мимилиметров назад удлиняя дугу до ее обрыва.
8-Последовательность наложения швов.
1-шов углового кольцевого шва таврового соединения Т3 выполняю отдельными участками в нижнем положении.
2-шов Т3 после кантовке выполняю отдельными участками в нижнем положении.   

7. Дефекты и контроль сварных швов.
Дефекты – это отклонение от нормы предусмотренных гостами и технологическими условиями на сварные соединения.
Дефекты уменьшают прочность сварных швов и могут привести к разрушению сварных соединений.
Основными причинами образования дефектов являются:
• Нарушение технологии сборки и сварки;
• Применение несоответствующих сварных материалов;
• Неправильный выбор режима сварки;
• Низкая квалификация сварщика.
Дефекты могут быть наружные и внутренние.
Для соединений различают следующие виды внутренних дефектов.
Под качеством продукции понимают совокупность свойств и меру полезности продукции, удовлетворения определенным общественным и личными потребностями в соответствии с ее назначениями.
Различают три этапа контроля качества предварительный контроль; текущий контроль; контроль в готовом изделии.
В процессе предварительного контроля проверяют качество исходных материалов, заготовок, подлежащих сварке, сварочных материалов, сборки под сварку, сварочного оборудования и приспособлений.
В процессе текущего контроля проверяют внешний вид шва, его геометрические размеры проводят измерения изделия осуществляют наблюдение за выполнением технологического процесса.
Для контроля качества сварного соединения в готовом изделии существуют следующие методы: наружный осмотр и проверка размеров швов; механические испытания швов; гидравлические испытания сварных сосудов и трубопроводов на прочность и проницаемость радиационный акустический магнитный электромагнитный и др.
Внешний осмотр и проверка размеров шва являются наиболее распространенными дешевыми и оперативными методами неразрушающего контроля, осмотром выявляют наличие трещин, подрезов, прожогов, не проваров кромок, а при односторонней сварке корня шва. Перед внешним осмотром сварные швы должны быть тщательно отчищены от шлака и, если необходимо протравление. Осмотру подвергают все без исключения сварные соединения как после прихваток, так и после наложения каждого шва. Для проверки формы и размеров швов применяют шаблоны, щупы и стандартные измерительные инструменты.

Внешние дефекты
Название дефекта Рисунок Причины возникновения Методы контроля Способ устранения
Отклонение от требуемых размеров  Неравномерный зазор между кромками. Неравномерное передвижение горелкой Внешний осмотр: измерение шаблоном и обычными инструментами Зачистить подварить, излишки срубить
Чешуйчатость и наплывы  Несоблюдение режимов сварки, низкое качество проволоки, неумение манипулировать горелкой Внешний осмотр Срубить или вырезать наплывы, заварить шов
Наружные трещины: продольная  Напряжения, возникающие в металле вследствие его неравномерного нагрева, охлаждения, усадки; способность сталей подвергаться закалке при охлаждении после сварки; повышенное содержание вредных примесей (серы, фосфора)  Внешний осмотр магнитографическая и ультразвуковая дефектоскопия; металлографические исследования. Вырубить шов и заварить вновь
Разветвленная 
   
Поперечная  
   
Подрезы
   Большая сила тока, длинная дуга 
Внешний осмотр Исправить тонким швом выполнить зачистку
Прожоги
  Большая сила тока при малой скорости сварки большой зазор  Расчистить дефектное место и подварить его
Деформация конструкций  Неправильная последовательность сварки Внешний осмотр и обмен конструкции Выполнить механическую или тепловую правку

Внутренние дефекты
Пористость металла  Несоответствие химического состава металла с проволокой Испытание водой или сжатым воздухом Пористые участки вырубить до основного металла и заварить вновь
Шлаковые включения и поверхностное окисление  Плохая зачистка кромок, неумение манипулировать горелкой, длинная дуга Магнитографическая дефектоскопия, гамма дефектоскопия Вырубить дефектный участок и заварить
Не провар  Длинная дуга, недостаточный угол скоса кромок, отсутствие зазора, большое притупление, плохая зачистка кромок, избыточная сила тока и др. Наружный осмотр 
Перегрев и пережег металла  Большая сила тока, медленное перемещение горелкой Внешний осмотр Перегрев удалить термообработкой и заварить вновь

Контроль внешним осмотром
При контроле внешним осмотром качество продукции определяют невооруженным глазом (разрушается пользоваться лупой) с использованием измерительного инструмента (шаблонов, щупов и измерителей).
Контролю подвергаются все исходные материалы и оборудование, заготовки, собственные под сварку узлы и изделия и сами готовые сварные изделия независимо от их назначения.
Важными объектами контроля внешним осмотром являются: контроль качества сварочных материалов, работы резательного, сборочного и сварочного оборудования, качества заготовок, сборки деталей под сварку, выполнения сварных швов в процессе сварки и контроль качества готовых сварных соединений и изделий.
Магнитный метод контроля
Для проведения испытания своей конструкции использую магнитный метод контроля.
Существуют 2 метода магнитного контроля сухой и мокрый, я выбираю сухой.
При сухом способе порошок закиси – окиси железа равномерно наносят на поверхность изделия, применяя ручное сито или пульвизатор. Во многих случаях в качестве порошка используют железную окалину, которую предварительно измельчают в шаровой мельнице и просеивают через тонкое сито.
В момент пропускания электро тока изделие слегка обстукивают, что обеспечивает подвижность частиц порошка, распределения в поведенном магнитном поле. Излишек порошка сдувают слабой воздушной струей.
После пропускания электрического тока в месте дефекта будет скапливаться небольшими участками магнитный порошок. Если дефекта нет, то магнитный порошок остается рассыпанным по изделию.
Этим дефектом можно обнаружить как поверхностные дефекты, так и внутренние.
1. Нормирование сварочных работ
Нормирование времени на сварку и резку дает возможность правильно организовать оплату труда рабочих и планировать производство.
Норма времени на сварку и резку (Т) слагается из 5 элементов:
• tп – подготовительное время
• tо – основное время
• tв – вспомогательное время
• tд – дополнительное время
• tз – заключительное время
Т = tп+ tо+ tв+ tд+ tз
Подготовительное время выделяется на получение рабочим инструктивного задания по ознакомлению с условиями выполнения сварки или резки, на подготовку и наладку оборудования и приспособления.
Основное или машинное время представляет собой время горения дуги.
Вспомогательное время включает время на смену катушки с проволокой, отчистки кромок и швов, их осмотр, клеймение  швов, переходы на другое место сварки и др.
Дополнительное время: дается на обслуживание рабочего места на отдых и естественные надобности.
Заключительное время: расходуется на сдачу работы.
При укрепленном нормировании общее время обычно определяют через основное время то и коэффициент Куч коэффициент, учитывающий организацию труда по формуле:
 ;    
 
2. Нормирование сварочных материалов
Расчетная масса наплавленного металла в килограммах на сантиметр определяется по формуле:
Мн = p • Fн • 10-3
р - плотность наплавленного металла
р = 7,5г/см
Fн – площадь поперечного сечения наплавленного металла шва
Удельное норма расхода сварочной проволоки определяется умножением наплавленного металла на коэффициент расхода, учитывая неизбежные потери сварочной проволоки, определяется по формуле:
Gпр  = Кр • Мн  кг/см
Норма расхода сварочной проволоки на всю длину шва определяется по формуле:
Нпр = Gпр • l шва кг
Норма расхода сварочной проволоки на всю конструкцию определяется по формуле:
Н пр= Н пр 1 шва • Н пр 2шва
Удельный расход электроэнергии при сварки = 4-6кВт/ч на 1 кг наплавленного металла
Норма расхода газа определяется по формуле: 
Qr = r • t0
Шов №1 (Т3)
 
Gпр = Кр • mн = 1,2 • 0,049 = 0,058 кг/см
Нпр = Gпр • lшва = 0,058кг/см • 321,5  = 18,6 кг
Qr = r • t0 = 18л • 9 = 162л на один шов
Шов №2 (Т3)
 
Gпр = Кр • mн = 1,2 • 0,073 = 0,0876 кг/см
Нпр = Gпр • lшва = 0,0876кг/см • 321,5  = 28,2 кг
Qr = r • t0 = 18л• 9 = 162л на один шов
      Нпр = Нпр 1шва + Нпр 2шва 18,6 + 28,2 = 46,8 кг
Qr кол = Qr 1ш + Qr 2ш = 162 + 162 = 324л
5 • Нпр = 5 • 46,7 = 232 кВт/ч
3. Ведомость основных материалов для сварочных работ

№ п./п. Обозначение марки Наименование Единицы измерения Количество ГОСТ
1 Св – 08ХГСМА Сварочная проволока кг 46,8 2246-70
2 СО2 Углекислый газ л 324 
3  Электроэнергия кВт/час 232 9456-75

4. Расчет заработной платы электросварщика
Тарифная сетка

Тарифный разряд I II III IV V VI
Тарифный коэффициент 1,0 1,07 1,15 1,24 1,33 1,43
Заработная плата за месяц 9200 9844 10580 11408 12236 13156
Часовая тарифная ставка 52,273 55,932 60,114 64,818 69,523 74,75

В среднем в месяце 22 рабочих дня:
22 • 8ч = 176 часов в месяц.
Часовая тарифная ставка рабочего.
 
 
 
 
 
 
     Шов: № 1; (Т3)
 
 Куч = 0,40
  мин на 1 – й слой, на 3 слоя 9 мин.
  мин
На всю длину шва:
 мин на один слой
24мин * 3слоя = 24 • 3 = 78 мин на 3 слоя
Шов: № 2; (Т3)
 
Куч = 0,40
  мин на 1 – й слой, на 3 слоя 9 мин.
  мин
На всю длину шва:
 мин на один слой
24мин * 3слоя = 24 • 3 = 78 мин на 3 слоя
Ведомость заработной платы электросварщика

л/пл Обоснов. норм Наименование работ Единицы измерения Количество работ Расценки
R Сумма в тенге
1 Енир §22 -  Сварка углового шва, таврового соединения Т3; сварщика IV разряда в нижнем положении 10  3,21 136,11 43,69
2 Енир §22 - Сварка углового шва, таврового соединения Т3; сварщика IV разряда в нижнем положении 10  3,21 187,97 60,33
 Сумма заработной платы на сварку крышки = 104,02 тенге

Расценка на сварку шва сварщиком 4 – го разряда:
Rшов №1 (Т3) = Нвр • Счас IV = 2,1 часа • 64,818 = 136,11
Rшов №2 (Т3) = Нвр • Счас IV = 2,9 часа • 64,818 = 187,97
1. Понятие об охране труда
Охрана труда – это система законодательных актов и соответствующих им социально – экономических, гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасность, сохранения здоровья и работоспособности человека в процессе труда.
Техника безопасности – один из разделов охраны труда представляющий собой систему организационных и технических мероприятий и средств предотвращающих воздействия на работающих опасных факторов.
Промышленная санитария – система практических мероприятий, направленных на предупреждение неблагоприятного воздействия условий труда на здоровье работающих.
Полностью безопасных и безвредных производств не существует. Задача охраны труда свести к минимуму вероятность поражения или заболевания работающего.
Санитарно - гигиенические условия и обязательные мероприятия по ТБ и производственной санитарии при выполнении отдельных видов оборудования, различными инструкциями, указаниями и другими документами. Все лица, поступающие на работу связанную со сваркой должны проходить предварительные и периодические медицинские осмотры.
• Закон запрещает использовать профессиональный труд детей и подростков, не достигших шестнадцатилетнего возраста.
• К сварочным работам допускаются лица обоего пола не моложе 18 лет, прошедшие специальное обучение, имеющие удостоверение на право производства работ и получившие, 2 квалификационную группу по ТБ при эксплуатации электроустановок.
• Женщинам запрещается выполнять сварочные работы в закрытых емкостях на высотных сооружениях в связи свыше 10 метров.
• При выполнении сварочных работ в условиях повышенной опасности поражения электрическим током.
• Сварщики кроме спецодежды должны обеспечиваться диэлектрическими перчатками, галошами и ковриком.
• При поступлении на работу сварщики должны пройти предварительный медицинский осмотр, а затем в процессе работы в установленном порядке.
2. Техника безопасности
При полуавтоматической сварке происходит расплавление кромок соединяемых частей теплом электрической дуги.
Основные требования безопасности труда при полуавтоматической сварке:
1. Перед пуском сварочного полуавтомата необходимо проверять исправность пускового устройства – рубильника и кнопочного выключателя;
2. Корпус источника питания дуги и аппаратного ящика должны быть заземлены;
3. Шланги для защитного газа и водяного охлаждения должны быть у полуавтомата в местах их соединения со штуцерами не должны пропускать газ и воду;
4. Опираться или садиться на источник питания или аппаратный ящик не рекомендуется;
5. При работе открытой дугой на расстоянии менее 10м, необходимо ограждать место сварки или пользоваться защитными очками;
6. Устранять неисправности полуавтомата самому сварщику запрещается;
7. По окончанию работы выключить ток, газ, воду.
При сварке полуавтоматической сварки, сварщик должен иметь сварочный щиток, спец одежду: (рукавицы и диэлектрическую обувь). Защитный щиток предназначен для надежной защиты глаз, нежного покрова головы и шеи от излучения и брызг расплавленного металла, а также частичной защиты органов дыхания от прямого попадания сварочной аэрозоля. Выполняя защитную функцию щиток не должен ограничивать угол зрения, наклона головы и поворота, а также создавать чрезмерное сосредоточенное давление на отдельные участки нужного покрова в местах соприкосновения элементов крепления с головой. Масса щитка при наклонах и поворотах головы не должна создавать на мышцы или дополнительную нагрузку.
Спецодежда предназначена для защиты от излучения сварочной дуги, брызг, а также от воздействия метеорологических факторов окружающей среды.
Кроме защиты работающих от воздействия неблагоприятных производственных и метеорологических факторов, спецодежда должна быть удобной для сохранения высокой работоспособности в течении рабочей смены т.е. должна обеспечивать полную свободу рабочих движений с возможно минимальной дополнительной физической нагрузкой на организм сварщика.
Тяжелые материалы создают дополнительную рассредоточенную нагрузку. Жесткие материалы, а также неправильно сконструированная куртка создает дополнительную нагрузку, возрастающую по мере уменьшения угла из–за сопротивления материалов изгиба при образовании складок ткани с внутренней стороны и локтевого сустава.
Уменьшить нагрузку на руку сварщика можно двумя путями:
Применение материалов с небольшой жесткостью, по обладающими – необходимыми защитными свойствами, или созданием спецодежды обеспечивающей минимальное количество складок  в области локтевого сустава.
Второй путь выбран при разработке спецодежды новой конструкции для электросварщиков. Куртка новой конструкции имеет предварительный изгиб рукава, учитывающей положение руки рабочего при выполнении работ.
Основные требования безопасности труда при полуавтоматической сварке
Поражение электрическим током
Травма возникает при замыкании электрической цепи сварочного аппарата через тело человека. Причинами являются: недостаточная электрическая изоляция аппаратов и питающих проводов, плохое состояние спец одежды и обуви сварщика, сырость и тесность помещений и другие факторы.
Защита от поражения электрическим током
Для защиты сварщика от поражения электрическим током необходимо: надежно заземлять корпус источника питания дуги и свариваемое изделие; не использовать контур заземления для обратного провара; работать в сухой и прочной спецодежде и рукавицах (ботинки не должны иметь в подошве металлических шпилек и гвоздей); прекращать работу при дожде и сильном снегопаде (если нет укрытий); не производить ремонта оборудования и аппаратуры (должен выполнять электрик); при работе внутри сосудов пользоваться резиновым ковриком и переносной лампой напряжением не более 12 В.
Поражения зрения
Спектр лучистой энергии, выделяемой сварочной дугой, состоит из инфракрасных, световых и ультрафиолетовых лучей. Интенсивность излучения возрастает с повышением тока дуги. При сварке на постоянном токе интенсивность выше по сравнению со сварной на переменном токе.
Защита органов зрения
Электросварщики работают со светофильтрами, которые задерживают и поглощают излучение дуги.
Размер стекол 52 * 102 мм. Снаружи стекла предохраняются от забрызгивания простым оконным стеклом, которое сменяется по мере загрязнения.
Ожоги
При сварке электродный металл и шлак разбрызгивается, горячие брызги могут попасть на незащищенную кожу сварщика или вызвать тление и прогорание одежды, а тем самым ожоги. Для защиты от ожогов сварщиков обеспечивают специальной одеждой, обувью, рукавицами и головным убором.
Ушибы, порезы при сборке и сварке изделий
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 др.); неисправный инструмент (кувалды, молотки, зубила, ключи и т.д.); незнание и несоблюдение персоналом основных правил по такелажным работам.
3. Электробезопасность
Состояние изоляции проводов должно соответствовать правилам устройства электроустановок. Сопротивление изоляции проверяется не реже одного раза в месяц, а состояние подвижных контактов и клемм не реже одного раза в 3 дня.
Напряжение холостого хода на зажимах генератора или трансформатора не должно превышать 110В для машин постоянного тока 70В. Сварочные машины должны находится под наблюдением специалистов. Установку и ремонт их должны производить только электромонтеры.
Все установки для сварки должны быть снабжены устройствами автоматического отключения напряжения холостого хода или ограничения его до напряжения 12В с выдержкой времени не более 0,5с.
Корпуса сварочной аппаратуры и источников тока необходимо заземлять. Кроме того, обязательно должно быть заземлено свариваемое изделие. Электрическое сварочное оборудование передвижного типа, защитное заземление которого представляет трудности, должно быть снабжено устройством защитного отключения. При появлении напряжения на частях аппаратуры и оборудования, не являются токоведущими, необходимо прекратить сварку, вызвать мастера или дежурного электрика.
Перед присоединением сварочной установки следует произвести внешний осмотр, обратить внимание на состояние контактов и заземляющих проводов, наличие и неисправность защитных средств. При обнаружении неисправностей включать установку запрещается.
Все электросварочные установки снабжают пусковыми реостатами и измерительными приборами для непрерывного контроля за работой. Устройства для переключения должны быть защищены кожухами.
4. Пожаробезопасность
Причинами, вызывающими пожары в цехах являются наличие легковоспламеняющихся веществ и горящих жидкостей, сжижение горящих газов, твердых сгораемых материалов, емкостей и аппаратов с пожароопасными продуктами под давлением, электроустановок, вызывающих в процессе их работы электрической искры и др. Принято по признаку пожарной опасности подразделять на категории.
• А – взрывопожароопасные;
• Б – взрывоопасные;
• В – пожароопасные;
• Г и Д – непожароопасные;
• Е – взрыво не опасные
Сварочные работы в замкнутых емкостях должны производиться по специальному разрешению администрации предприятия. Порядок организации и проведения сварочных работ на шахтах и в рудниках определяется инструкциями, утвержденной Госгортехнадзора. В целях предотвращения пожара запрещается пользоваться сварочной одеждой  рукавицами со следами масел, жиров, бензина керосина и других горючих жидкостей, выполнять термическую резку и сварку свыше покрашенных конструкций до полного высыхания краски, выполнять сварку аппаратными, находящимися под электрическим напряжением, и сосудов, находящихся под давлением; производить без специальной подготовки резки и сварку емкостей из под жидкого топлива и др. Средствами пожаротушения является – вода, пена, газы, порошки и др.
При тушении пожаров водой используют установки водяного пожаротушения, пожарные машины и водяные стволы. Для попадания воды в эти установки используют специальные водопроводы. Для тушения пожара водой в большинстве производственных и общественных зданий на внутренней водопроводной сети установлены пожарные краны, а также огнетушители.
Пена представляет собой концентрированную эмульсию двуокиси углерода в водном растворе минимальных солей, содержащем пенообразующее вещество. Для получения воздушно механической пены применяют воздушно пенные стволы, генераторы пены и пенные оросители.
При тушении пожаров газами и парами используют двуокись углерода, азот, дымовые газы и др.
Каждый сварочный пост должен иметь огнетушитель, бачок или ведра с водой, а также ящик с песком и лопатой. После окончания сварочных работ необходимо проверять рабочее помещение и зону, где выполнялись сварочные работы.
1. В. М. Рыбаков – «Дуговая и газовая сварка» Москва высшая школа – 1981г.
2. Э. С. Каракозов, Р. И. Мустафаев – «Справочник молодого электросварщика» Москва высшая школа – 1992г.
3. В. В. Степанов – «Справочник сварщика» Москва машиностроение – 1982г.
4. Л. П. Шебека – «Оборудование и технология автоматической и полуавтоматической сварки» Москва высшая школа – 1981г.
5. ЕНиР: Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы: Сборник 22 «Сварочные работы».
6. Б. Д. Малышев, И. Г. Гетия «Безопасность труда при выполнении сварочных работ в строительстве» Москва Стройиздат 1988г.
м – метр
см – сантиметр
мм – миллиметр
см2 – сантиметр квадратный
мм2 – миллиметр квадратный
мин – минуты
кг – килограмм
л/мин – литр в минуту
кг/см – килограмм на сантиметр
л – литр
d – диаметр
L – длинна
кВт/ч – киловатт в час
мПа – мега паскаль
кг/см3 – килограмм на сантиметр кубический
А – ампер
В – вольт
Вт – ват
кВт – киловатт