1 КОНСПЕКТ ПО АТТЕСТАЦИИ СВАРЩИКОВ ТЕМА № 1 ВВЕДЕНИЕ 1.Виды и сроки аттестации. 2. Состав аттестационной комиссии. 3.Область распространения аттестации по толщине листа. 4.Область распространения аттестации по диаметру трубы. 5.Оформление результатов проверки теоретических знаний и практических испытаний сварщиков. 6.Область распространения аттестации на группы сталей. 7.Порядок проведения аттестации. 8.Порядок проведения контрольных сварных швов. 9.Срок действия аттестации и порядок допуска сварщиков к работе. 10.Удостоверение сварщика об аттестации. 11. Технологическая карта на сварку и ремонт. 12.Способы сварки плавлением согласно с классификацией ІSО 4063-78. 13.Технологическая карта. 1 2 ТЕМА № 1 ПРАВИЛА АТТЕСТАЦИИ СВАРЩИКОВ ДНАОП 0.00-1.16-96 1.ВИДЫ и СРОКИ АТТЕСТАЦИЙ Дуговая сварка - самый распространенный способ сварки плавлением, широко используемый во всех областях техники, так как позволяет создать конструкции, отличающиеся высокой технологичностью, обеспечивает короткие сроки изготовления, ремонта, восстановления и модернизации конструкций при большой экономии труда и металла. Сварка металлов изобретена в России. В 1885 – 86 г.г. Николай Николаевич Бенардос получил авторство на метод сварки угольным электродом. В 1890 – 91 г.г. Николай Гаврилович Славянов запатентовал сварку плавящимся электродом. Большой вклад в развитие эл.сварки внес Борис Евгеньевич Патон.(механизация, автоматизация, мостовые конструкции и т.д.) При аттестации на право проведения сварочных работ ручной дуговой сваркой программой предусмотрено 144 часа, из них 78 часов теории, 54 часа практики и 12 часов на квалифицированные испытания и экзамен. При аттестации на право проведения сварочных работ ручной газовой сваркой программой предусмотрено 72 часа, из них 36 часов теории, 24 часа практики и 12 часов на квалифицированные испытания и экзамен. Правила аттестации сварщиков ДНАОП 0.00-1.16-96 предусматривают аттестацию сварщиков, выполняющих сварочные работы при изготовлении, монтаже, реконструкции и ремонте объектов и оборудования в соответствии с ДНАОП, ДБН, СНиП, а также, когда НТД предусмотрена аттестация, как средство обеспечения качества сварочных работ. Аттестация сварщиков подразделяется на первичную, периодическую, дополнительную и внеочередную. К первичной аттестации допускаются сварщики не моложе 18-ти лет, работающие на производстве не менее 6-ти месяцев и имеющие свидетельство о сварочном образовании, прошедшие теоретическую и практическую подготовку по программе. Периодическая аттестация проводится для подтверждения уровня квалификации и продления срока действия удостоверения на допуск выполнения сварочных работ не реже, чем через 2 года, если сварщик постоянно занимался сварочным делом, и не было перерывов в профессиональной деятельности более 6 месяцев. Дополнительная аттестация проводится сварщикам, не прошедшим аттестацию на производство других работ и не указанных в удостоверениях, или при перерыве в выполнении сварочных работ 6 месяцев и более. Внеочередная аттестация проводится перед допуском к сварочным работам после отстранения за неудовлетворительное качество сварочных работ, нарушение технологии и правил ТБ и ОТ при выполнении сварки. Аттестация проводится отдельно для каждого вида работ, в соответствии с ДНАОП, ДБН и других НТД. 2 3 При аттестации учитываются следующие характеристики сварных соединений: - способы сварки: -ручная дуговая сварка покрытым электродом (РДЭ) – 111; сварка металлическим плавящемся электродом с среде активных газов СО2 (МАГ) – 135; ручная газовая сварка (ГС) – 311. - вид и размеры свариваемых деталей: Т (труба), Р ( пластина). - тип шва, вид и условия исполнения сварного соединения: - стыковой шов ВW; - угловой шов FW; - группы свариваемых сталей: W01 – углеродистые, низколегированные стали с σ < 360 МПа в основном, не требующие предварительного подогрева (ПП); W02 – хромомолибденовые, хромомолибденованадиевые стали, требующие предварительного подогрева и термообработку после сварки (ТОС ) и т.д. W03- нормализованные улучшенные мелкозернистые стали и стали, обработанные термомеханическим способом, с пределом текучести при нормальной температуре более 360 МПа, а также аналогично свариваемые стали с содержанием никеля от 2 до 5% (в основном, требуют предварительного подогрева и / или контроля тепловложения). W04 – стали ферритного, мартенситного и мартенситно-ферритного классов, содержащие от 12 до 20% хрома. W11 – высоколегированные хромоникелевые стали ферритно-аустенитного и аустенитного классов. Вид присадочного материала: марка электродов, тип присадочной проволоки wm . -вид защитного газа; Размеры сварного изделия: толщина стали и диаметр трубы; Положение шва в пространстве при сварке: нижнее (РА ), горизонтально-вертикальное ( РВ), горизонтальное ( РС ), потолочное ( PD, РЕ), вертикальное ( РF,PG ), под углом 450 (снизу – вверх) – Н-L045, под углом 450 (сверху – вниз) - J-L045. Характеристика сварного шва: одностороннее без подкладки (ss), одностороннее с подкладкой (mb), двухстороннее (bs), с зачисткой корня шва (gg), без зачистки корня шва (ng). Контрольные сварные соединения выполняются сертифицированными материалами, что подтверждается сертификатом качества. Термическая обработка и сварка контрольных соединений производится по технологическим картам. 2. СОСТАВ АТТЕСТАЦИОННОЙ КОМИССИИ. Состав аттестационной комиссии определен приказом начальника дороги, где: Председатель комиссии – эксперт УАКС – руководитель сварочных работ; 3 4 Члены комиссии – специалист службы сварочных работ, отвечающий за организацию аттестации сварщиков; – представитель службы охраны труда, представитель службы технического контроля, отвечающий за контроль сварных соединений. Комиссия каждые 3 года проходит переаттестацию в Межотраслевом учебном центре Украинского аттестационного комитета сварщиков (УАКС) 3. ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ АТТЕСТАЦИИ ПО ТОЛЩИНЕ ЛИСТА. Толщина образца (мм) Область распространения t < 3 мм от t до 2t; для газосварки от t до 1,5t 3мм< t < 12мм от 3мм до 2t; для газосварки от 3 мм до 1,5t t > 12 мм t > 5 мм Например: Толщина свариваемого металла 8 мм. Область распространения аттестации по толщине листа составит от 3мм до 16 мм. 4. ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ АТТЕСТАЦИИ ПО ДИАМЕТРУ ТРУБЫ. Диаметр образца Д (мм ) Область распространения Д < 25 мм от Д до 2Д 25мм < Д < 150 мм от 0,5Д (не менее 25 мм) до 2Д Д > 150 мм > 0,5Д Д > 500 мм - приравниваются к пластинам Пример: Д свариваемой трубы 300 мм. Область распространения: сварка разрешается на диаметры > 150 мм. 5. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОВЕРКИ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ И ПРАКТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ СВАРЩИКОВ. Выполнение контрольных сварных соединений производится в присутствии не менее 2-х членов комиссии, перед сваркой КСС маркируются, размеры пластин 300х125, труб Дх125. Выполнение КСС может быть прервано при нарушениях технологии сварки. Контроль качества КСС ведется с помощью осмотра и измерения, радиографии и УЗД, испытаний на статический изгиб по ГОСТ 6996 – 66. КСС бракуются по непровару, подрезу, неметаллическим включениям, по геометрическим размерам, по образованию трещин при изгибе или сплющивании. Результаты проверки теоретических знаний и практических испытаний оформляются протоколом, и на основании этого выдается удостоверение. Если сварщик не выдержал испытания, повторное испытание проводится не ранее, чем через 4 5 один месяц. Контроль за проведением аттестации сварщиков возлагается на Госнадзорохрантруда и УАКС. В свидетельстве сварщика производятся буквенно-цифровые обозначения аттестации, виды работ согласно ДНАОП и СНиП, сведения о КСС (контрольном сварном соединении) и область расширения. Например : если Вы заварили стыковой трубный шов под углом 45 0, то Ваша специализация распространяется и на пластину во всех положениях и на угловой шов на пластине и на трубе. 6. ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ АТТЕСТАЦИИ НА ГРУППЫ СТАЛЕЙ. Индекс Вид и характеристика свариваемых материалов группы Углеродистые и низколегированные стали с гарантированным пределом W01 текучести при нормальной температуре до 360 МПа ( в основном не требуют подогрева при сварке) Хромомолибденовые и/или хромомолибденованадиевые стали ( требуW02 ют подогрева и контроля тепловложения, а также термообработки после сварки) Нормализованные улучшенные мелкозернистые стали и стали, обрабоW03 танные термомеханическим способом, с пределом текучести при нормальной температуре более 360 МПа, а также аналогично свариваемые стали с содержанием никеля от 2до 5%( требуют предварительного подогрева и/ или контроля тепловложения). Стали ферритного, мартенситного и мартенситно-ферритного классов, W04 содержащие от12 до 20% хрома. Высоколегированные хромоникелевые стали ферритно-аустенитного и W11 аустенитного классов. Примечание: Индексы групп соответствуют европейскому стандарту ЕN 287-1. Распространение аттестации для основного металла: Группа W 01 W 02 W 03 W 04 W 11 сталей W 01 Х + W 02 Х + + W 03 Х + + + W 04 Х +* +* +* +* W 11 Х * Если применяются присадочные материалы из группы W 11 Для допуска к сварке материалов, которые не указаны в приведённых группах, сварщик должен пройти специальную аттестацию, распространяющуюся только на данный материал. 5 6 7. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ АТТЕСТАЦИИ. Правила аттестации сварщиков ДНАОП 0.00-1.16-96 предусматривают аттестацию сварщиков, выполняющих сварочные работы при изготовлении, монтаже, реконструкции и ремонте объектов и оборудования в соответствии с ДНАОП, ДБН, СНиП, а также, когда НТД предусмотрена аттестация, как средство обеспечения качества сварочных работ. Аттестация сварщиков подразделяется на первичную, периодическую, дополнительную и внеочередную. К аттестации допускаются сварщики не моложе 18-ти лет, работающие на производстве не менее 6-ти месяцев и имеющие свидетельство о сварочном образовании, прошедшие теоретическую и практическую подготовку по программе. Аттестация проводится отдельно для каждого вида работ, в соответствии с ДНАОП, ДБН и других НТД. Аттестация сварщиков включает сдачу экзамена по теории, сварку контрольного образца, проведение их испытаний, составление протокола и оформление удостоверения сварщика. Порядок проведения экзамена разрабатывается и утверждается аттестационной комиссией. Вопросы подбираются аттестационной комиссией из утверждённого УАКС (Украинский аттестационный комитет сварщиков) типового перечня для каждого способа сварки. Экзамен проводится письменно, устно, с помощью компьютера или комбинировано. Оценка результатов экзамена производится аттестационной комиссией по системе: сдано, не сдано. Сварщик, не сдавший теоретический экзамен, к сварке контрольных образцов не допускается. При проверке практических навыков на допуск к соответствующим работам, сварщик выполняет контрольные сварные соединения в соответствии с классификацией (способ сварки, тип сварного шва, группа свариваемых материалов, вид и размеры свариваемых деталей, положение сварного шва в пространстве). Аттестация проводится отдельно для каждого из следующих способов сварки: - ручная дуговая сварка покрытым электродом(РДЭ) 111 - дуговая сварка порошковой проволокой (СП) 114 - дуговая сварка под флюсом проволочным электродом(СФ) 121 - дуговая сварка металлическим плавящимся электродом в инертных газах (МИГ) 131 - дуговая сварка металлическим плавящимся электродом в активных газах (МАГ) 135 - дуговая сварка порошковой проволокой с защитой активным газом (ПАГ) 136 - дуговая сварка порошковой проволокой в в инертных газах (ПИГ) - дуговая сварка вольфрамовым электродом в инертных - 137 6 7 газах с присадочной проволокой или без неё (ВИГ) 141 - плазменная сварка (ПС) 15 - газовая сварка (ГС) 311 Контрольные сварные соединения изготавливаются из пластин (Р) и труб(Т) 8. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ КОНТРОЛЬНЫХ СВАРНЫХ ШВОВ. К проведению контрольных сварных швов допускаются сварщики, которые сдали теоретический экзамен. При проверке практических навыков на допуск к соответствующим работам сварщик выполняет контрольные сварные соединения в соответствии с классификацией ( способ сварки, тип сварного шва, группа свариваемых материалов, вид и размеры свариваемых деталей, положение при сварке). Выполнение контрольных сварных соединений производится в присутствии не менее двух членов аттестационной комиссии., один из которых является представителем службы технического контроля. Контрольные сварные соединения изготовляются из пластин (Р) или труб (Т). Аттестационные испытания проводятся , как для пластин так и для труб отдельно для диапазона толщин (t), а для труб - для диапазона толщин (t) и для диапазона диаметров (D). Размер заготовок контрольных образцов для стыковых соединений из пластин и труб: 125 мм 125 мм 300мм Д 125мм 125мм При выполнении контрольных сварных соединений из труб количество контрольных сварных соединений определяется в зависимости от номинального наружного диаметра трубы: до 25 мм – не менее 5, свыше 25мм до 150 мм – не менее 2, свыше 150 мм – не менее 1. 9. СРОК ДЕЙСТВИЯ АТТЕСТАЦИИ И ПОРЯДОК ДОПУСКА СВАРЩИКОВ К РАБОТЕ. Удостоверение сварщика действительно на протяжении двух лет, начиная, с даты получения, при выполнении следующих условий: - Сварщик постоянно занимается сварочными работами в соответствии с допуском, что подтверждается через каждые 6 месяцев службами сварки на производстве с отметкой в удостоверении; - Перерывы в работе не превышают 6 месяцев; - Работа сварщика соответствует техническим условиям, при которых проводилась аттестация. 7 8 - Если не выполняется хотя бы одно из этих условий, то срок действия удостоверения приостанавливается; - По истечении двух лет сварщики проходят периодическую аттестацию; - Имеются заключения о прохождении испытаний неразрушающими методами контрольных сварных соединений, выполненных сварщиком при изготовлении производственных изделий и конструкций. -Сварщики, отстраненные от работы за нарушение технологии сварки и неудовлетворительное качество работ, проходят внеочередную аттестацию. 10.УДОСТОВЕРЕНИЕ СВАРЩИКА ОБ АТТЕСТАЦИИ. Удостоверение сварщика действительно на протяжении двух лет, начиная с даты получения, при выполнении следующих условий: - Сварщик постоянно занимается сварочными работами в соответствии с допуском, что подтверждается через каждые 6 месяцев службами сварки на производстве с отметкой в удостоверении; - Перерывы в работе не превышают 6 месяцев; - Работа сварщика соответствует техническим условиям, при которых проводилась аттестация. Пример расшировки записи в удостоверении: 111 Т ВW W01 t4 Д57 Н-L045 ss nb 111 – ручная дуговая сварка; Т (Р) – труба (пластина); ВW (FW) – стыковой шов (угловой шов); W 01 – группа сварочной стали, а именно углеродистые и низколегированные, не требующие подогрева и термообработки; T 4 – толщина трубы 4 мм Д 57 – диаметр трубы 57 мм Н-L045 – наклонное положение шва в пространстве (угол наклона 450, труба неподвижная); ss – одностороннее сварное соединение; bs – двустороннее сварное соединение; пb – без подкладки. mb – c подкладкой ng - без зачистки корня шва gg – с зачисткой корня шва Обозначение положения шва в пространстве для стыкового шва пластины: PA - нижнее положение ; PF – Вертикальное положение ( снизу – вверх); PG – Вертикальное положение ( сверху – вниз); PC – Горизонтальное положение; РЕ – Потолочное положение; 8 9 Обозначение положения шва в пространстве для стыкового шва трубы: PA - нижнее положение (труба поворачивается, ось горизонтальная); PF – Вертикальное положение ( снизу – вверх) ( труба неподвижная, ось горизонтальная); PG – Вертикальное положение ( сверху – вниз) ( труба неподвижная, ось горизонтальная); PC – Горизонтальное положение (труба неподвижная , ось вертикальная); H-L045 – Наклонное положение (снизу – вверх)( труба неподвижная, ось наклонная); J-L045 – Наклонное положение (сверху – вниз) (труба неподвижная, ось наклонная). При выполнении контрольных сварных соединений из труб количество контрольных сварных соединений определяется в зависимости от номинального наружного диаметра трубы: до 25 мм – не менее 5, свыше 25 мм до 150 мм - не менее 2, свыше 150 мм – не менее 1. 11. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА на СВАРКУ и РЕМОНТ. Технологическая карта составляется инженером – технологом или специализированной проектно- технологической организацией на основании технической и нормативной документации. В технологической карте указываются: способ сварки, вид шва, марка металла, группа стали, толщина стали, положение шва в пространстве, сварочные материалы ( электрод или присадочная проволока с указанием марки, типа и толщины, защитный газ, марка флюса), наружный диаметр трубы, чертёж разделки кромок, величина притупления и зазора, общие рекомендации по сварке, конструктивные элементы шва, технологические параметры сварки (род, величина сварочного тока и напряжения на разных участках сварки, время выполнения сварки), скорость подачи электродной проволоки и расход защитного газа, режим предварительного (сопутствующего) подогрева, режим термообработки, объёмы и методы контроля, нормы оценки качества (указывается нормативная документация) и ответственный за разработку технологической карты. 12. СПОСОБЫ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ СОГЛАСНО с КЛАССИФИКАЦИЕЙ ІSО 4063-78. - ручная дуговая сварка покрытым электродом(РДЭ) 111 - дуговая сварка порошковой проволокой (СП) 114 - дуговая сварка под флюсом проволочным электродом(СФ) 121 - дуговая сварка металлическим плавящимся электродом в инертных газах (МИГ) 131 - дуговая сварка металлическим плавящимся электродом 9 10 в активных газах (МАГ) - дуговая сварка порошковой проволокой с защитой активным газом (ПАГ) - 135 - 136 - дуговая сварка порошковой проволокой в в инертных газах (ПИГ) 137 - дуговая сварка вольфрамовым электродом в инертных газах с присадочной проволокой или без неё (ВИГ) 141 - плазменная сварка (ПС) 15 - газовая сварка (ГС) 311 Контрольные сварные соединения изготавливаются из пластин (Р) и труб(Т) 10 11 КОНСПЕКТ По газосварочному оборудованию и газосварочным материалам Вопрос №1. Классификация сварных швов относительно действующих усилий и положения в пространстве. 1.По действующим усилиям сварные швы делятся на: -фланговые швы - действующие усилие направлено параллельно оси шва. Р -лобовой шов -действующие усилие направлено перпендикулярно оси шва. Р -комбинированный шов- действующее усилие лобового и флангового шва одновременно. Р -косой шов- действующее усилие расположено под углом оси шва. Р Б) По положению в пространстве швы делятся на: - нижнее положение – ось шва в нижнем положении. РА Положение шва в «лодочку» Горизонтально-вертикальное (РВ) 11 12 - вертикального положения – ось шва находится в вертикальном положении PG(сверху-вниз) PF(снизу-вверх) - горизонтальное положение- ось шва находится в горизонтальном положении (РС). - потолочное положение- ось шва находится в потолочном положении по отношению к оси электрода. Обозначение РЕ для пластин и РД для труб. - Наклонное под углом 450 , заваренное снизу – вверх Н- L045, заваренное сверху - вниз J-L045. 450 В). По конфигурации: - кольцевые - прямолинейные ВОПРОС №2. ФОРМЫ РАСКРЫТИЯ КРОМОК ПОД СВАРКУ Стыковые соединения: 1.С отбортовкой кромок без присадочного материала. Толщина свариваемого металла от 0,5 до 2 мм. 2.Без скоса кромок. Толщина свариваемого металла от 1 до 4 мм. Зазор между кромками не должен превышать 2 мм. а). Односторонний 12 13 3. Без скоса кромок (двусторонний). Толщина свариваемого металла от 4 до 8 мм, зазор между кромками 2-4 мм. Притупление кромок 1.5-3мм. 4.С односторонним скосом двух кромок V-образный).Толщина свариваемого металла 5-16 мм. Зазор между кромками 2-4 мм. Притупление кромок 1.5-3 мм. - V-образный при различной толщине. Толщина свариваемого металла 5-20 мм. 5.С двусторонним скосом двух кромок ( Х-образное). Толщина свариваемого металла 1025мм. Зазор между кромками 2-4 мм. Притупление кромок 2-4 мм. 70-90 При газовой сварке за один проход металл проплавляется на толщину 4-5 мм в зависимости от № наконечника. Для обеспечения провара по всему сечению металла толщиной более 5 мм применяют специальную разделку кромок. Угловое соединение: а). Без разделки кромок, толщина свариваемого металла до 4 мм, зазор до 2 мм. б). С односторонним скосом двух кромок. Толщина до 15 мм. Зазор до 2 мм. Притупление 24 мм. Тавровое соединение. а).Без разделки кромок. Толщина свариваемого металла до 4 мм. Зазор до 2 мм. б).С односторонним скосом одной кромки. Толщина свариваемого металла до 10-12 мм. Зазор –1,5-2,0 мм. Угол разделки кромок 45 градусов. Притупление кромок 2-4 мм. 45о 13 14 В). С двусторонним скосом одной кромки. Толщина свариваемого металла более 12 мм. Зазор 1.5—2мм. Угол разделки кромок 45о. Притупление кромок 2-4 мм. 3. ГРАФИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ: ЧЕРТЕЖИ, ЭСКИЗЫ и ИХ НАЗНАЧЕНИЕ. - Основные типы и конструкционные элементы сварных швов и соединений регламентируются государственными стандартами. Сварные швы изображаются на чертежах в соответствии с ГОСТ 2.312-72 - Буквенное обозначение видов соединений. С-стыковое, У-угловое, Т-тавровое, Н- нахлесточное. - Для обозначения видов и методов сварки используются следующие буквенные обозначения: Г- газовая, Электродуговая, Ш-шлаковая, И- в инертных газах, Пз- плазменная и др. - Способы сварки обозначаются следующими буквами: Р - ручная, П- полуавтоматическая, Аавтоматическая. 4. ИЗОБРАЖЕНИЕ СВАРНЫХ ШВОВ НА ЧЕРТЕЖА Условное изображение сварных швов выполняется в виде однобокой стрелки указывающей на данный шов с последующей полкой, на которой изображены все параметры шва. Данные над полкой указывают, что шов расположен на лицевой стороне, а под полкой шов расположен на обратной стороне. ОБОЗНАЧЕНИЕ СВАРНЫХ ШВОВ. -выпуклость шва снять; -наплывы и неровности шва обработать с плавным переходом к металлу; -монтажный шов основному -прерывистый шов -Прерывистый шов с шахматным расположением участков -шов по незамкнутому контуру -шов по замкнутому кругу Обозначение состоит из : -наименования стандарта на швы сварных соединений : ГОСТ С16 5 14 15 - буквенно-цифрового индекса шва принятого в стандарте - способ сварки указывается не всегда; - знак профиля и размер катета; - знак, обозначающий параметры прерывистого шва; - вспомогательные знаки; 5. ГРУПЫ СТАЛЕЙ, КАКИЕ МОЖНО СВАРИВАТЬ ГАЗОВОЙ СВАРКОЙ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ Сталь представляет сплав железа с углеродом и другими химическими элементами. А). Углеродистые стали: - низкоуглеродистые – 0,05 до 0,25% углерода - среднеуглеродистые - 0,25 до 0,6 % углерода - высокоуглеродистые - более 0,6 % углерода. Б) .Конструкционные- легированные стали, где входят легирующие компоненты , обозначающиеся буквенно-цифровой маркировкой: Ю- алюминий; С-кремний; Г-марганец; Х-хром; М-молибден; Н-никель; Ф-ванадий; Д-медь и т.д. Цифровое обозначение указывает на процентное содержание химических элементов. В). Высоколегированные стали – большое содержание легирующих элементов. По группам свариваемости стали делятся на : - хорошо свариваемые; - удовлетворительно свариваемые; - ограниченно свариваемые; - плохо свариваемые. Свариваемость металла зависит от % содержания углерода и легирующих элементов. Чем выше содержание, тем хуже свариваемость. Газовой сваркой, при соблюдении определённых технологий, можно сваривать цветные металлы. 6. КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕЙ ПО ХИМИЧЕСКОМУ СОСТАВУ, СТЕПЕНИ РАСКИСЛЕНИЯ, НАХОЖДЕНИЕМ ЛЕГИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ. По химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные. Легированные стали, кроме содержания углерода, имеют повышенное содержание марганца, кремния, хрома, никеля, вольфрама, молибдена, ванадия, придающие металлу особые свойства: жаростойкость, повышенную прочность и твердость, коррозионную стойкость. А). Углеродистые стали содержат кроме углерода марганец, кремний, серу и фосфор, к ним относятся Ст 3 , Ст 5, Ст 6 Если сталь относится к кипящей, ставится индекс «КП», если к полуспокойной «ПС» и спокойной «СП». Область применения: металлопрокат ( листы, уголок, проволока). Углеродистые конструкционные стали применяются для изготовления ответственных металлоконструкций и маркируются двузначными цифрами: Ст10, Ст15, Ст20. Б).Легированные стали, кроме обычных примесей содержат элементы специально вводимые для обеспечения требуемых свойств. В зависимости от содержания химических элементов стали делятся : - низколегированные - до 2.5% 12ХМ, 12Х1МФ; -среднелегированные – от 2.5% до 10% 12Х2Н4А; -высоколегированные - более 10% Х18Н10Т ( нержавейка). Цифры, стоящие за буквенным выражением обозначают процент содержания данного элемента. Если элемент содержит менее 1% -цифра за буквой не ставится. 15 16 Если химический элемент имеет менее 1%, а он необходим в данной стали, как раскислитель, указать его необходимо. Пример: «Т» титан раскисляет карбиды хрома, соединяясь с ними при сварке, выгорает, что улучшает прочность сварки. Первая буква обозначает содержание углерода в сотых долях процента. Содержание углерода в сталях до 0.25 % не снижает свариваемость. Более высокое содержание приводит к образованию закалочных структур в зоне термического влияния и появлению трещин. Например Ст 3 и Ст 45. 7. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ НА СВОЙСТВА СТАЛЙ и ОБРАЗОВАНИЕ ДЕФЕКТОВ. К основным вредным примесям в сталях является сера и фосфор. А). Сера- образует с железом химическое соединение – сернистое железо. Располагаясь по краям зерен железа сера дает трещины в нагретом состоянии т.е. становится красноломким. Содержание серы в стали не должно превышать 0.05%. Свариваемость стали с повышением серы резко ухудшается. Б). Фосфор –образует с железом химическое соединение – фосфористое железо. Содержание его в стали не должно превышать 0.05%. Фосфор увеличивает твердость и хрупкость сталей, вызывает хладноломкость т.е. появление трещин в холодном состоянии. В). Водород - вредная примесь в стали. Водород скапливается в отдельных местах сварочного шва и при сварке вызывает появление пор и мелких трещин. 8. ХАРАКТЕРИСТИКА СПОСОБНОСТИ К СВАРИВАНИЮ ЧУГУНА. Чугуном называется сплав железа с углеродом (содержание углерода от 2 до 6,67 %). Высокое содержание углерода определяет плохую свариваемость. Ухудшение свариваемости при повышенном содержании серы (до 0,15%) и фосфора 0,5 %. Чугун делится по структуре на белый, серый и ковкий, а по химическому составу на легированный и нелегированный. 1.Белый чугун –это такой чугун, в котором большая часть углерода химически соединена с железом в виде цементита. Цементит обладает большой твердостью и хрупкостью и имеет белый цвет. Механической обработке и сварке не подлежит. Используется для получения ковкого чугуна. 2.Серый чугун- это такой чугун, в котором большая часть углерода находится в свободном состоянии в виде графита. Имеет темно-серый цвет. Температура плавления 1100-1250оС. Чем больше углерода в чугуне, тем ниже температура плавления и выше жидкотекучесть. 3.Ковкий чугун - получается из белого чугуна, термической обработкой при температуре 800-850о С. При этом углерод в чугуне выделяется в виде хлопьев свободного углерода, располагающегося между кристаллами чистого железа. Затрудняет процесс сварки цементит ( Fe3C). Это химическое соединение железа с серой, располагающееся по краям зерен, поэтому после сварки ковкий чугун (КЧ) подвергается полному циклу термообработки. 4.Легированный чугун – имеет специальные примеси хрома, никеля, молибдена, благодаря которым повышается его кислотоустойчивость, прочность при ударных нагрузках. 5.Высокопрочный чугун - получается из серого чугуна, введением в жидкий чугун при температуре 1400оС чистого магния или его сплавов. Чугун является трудносвариваемым сплавом из-за его химического состава, структуры и механических свойств. При сварке необходимо учитывать следующие свойства: - чугун очень жидкотекучий сплав, поэтому сварку производят только в нижнем положении. - малая пластичность чугуна в процессе сварки характеризуется внутренними напряжениями и закалочной структурой, которые часто приводят к образованию трещин. - интенсивное выгорание углерода при сварке приводит к образованию пор в сварном шве. 16 17 - в расплавленном состоянии чугун окисляется и образует тугоплавкую пленку, температура которой выше, чем чугуна. Сварка чугуна применяется для исправления литейных дефектов, ремонте изношенных деталей и при изготовлении сварочно - литейных конструкций. 9. ХАРАКТЕРИСТИКА СПОСОБНОСТИ К СВАРКЕ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ. 1.Медь и её сплавы. Медь обладает высокой электропроводностью и теплопроводностью, устойчива в отношении коррозии. Плотность 8,93 г/см2, t плавления 1083оС , t кипения 2360оС. Свариваемость меди зависит от её чистоты. Особенно ухудшает её свариваемость наличие в ней висмута, свинца, серы и кислорода. Содержание кислорода в меди колеблется от 0,02 – 0.15% в зависимости от марки. Вступая в реакцию с кислородом, медь образует закись меди (Си2О), что вызывает образование хрупких прослоек металла и трещины, которые проявляются в зоне термического влияния. Окись меди и закись удаляются из зоны газовой сварки при помощи флюса. Чем меньше содержание кислорода, тем лучше свариваемость меди. Маркируется медь М1р, М2р, М3р. В основном газовую сварку меди производят стыковыми и угловыми соединениями. Тавровое и нахлёсточное соединения не дают хороших результатов. Перед сваркой кромки необходимо очистить от грязи, масла, окислов на расстоянии 30 мм от места сварки ( ручная или механическая). Сварку меди Т ( толщиной) =3мм, выполняют без разделки кромок. Свыше 3 мм требуется Х-образная разделка кромок под углом 45о с каждой стороны, притупление 20% от толщины свариваемого металла. В связи с жидкотекучестью меди, сварку производят на графитовых или угольных подкладках (свыше 6 мм). Мощность сварочного пламени выбирается в зависимости от толщины: До 4 мм – расход ацетилена 150-175 дм3/ час; До 8-10 мм – расход ацетилена 175-225 дм3/ час. При толщине более 10 мм - необходим подогрев. Пламя для сварки подбирают строго нормальным, под большим углом, чем при сварке стали. Сварку проводят восстановительной зоной пламени, расстояние от ядра до свариваемого металла 3-6 мм. Сварку проводят как слева - направо, так и наоборот с максимальной скоростью и без перерыва. При сварке меди рекомендуется сварное изделие устанавливать под углом 10о. При сварке меди не рекомендуется выполнять прихватки. Сварка выполняется за один проход. В процессе газовой сварки применяется присадочный материал в виде прутка следующих марок: М1; МСр1; МНЖ5-1; МНЖКТ5-1-0,2. МСр1- содержит серебро от 0,8 до 1.2%. Диаметр присадочного материала должен быть равен 0,5-0,75 от толщины металла. Для предохранения меди от окисления, раскисления и удаления в шлак окислов применяется флюс (бура). Флюс состоит в основном из солей бора и натрия в виде порошка или пасты. Порошкообразный флюс насыпается на лист сварки по краям кромок, а в виде пасты наносится на кромки. Для улучшения механических свойств наплавленного металла и повышения плотности и пластичности после сварки металла шва рекомендуется проковать. 2.Сварка латуни. Латунь – это сплав меди и цинка ( цинка от 20-55%). 17 18 Благодаря высокой прочности, пластичности. Коррозийной стойкости и удовлетворительной свариваемости латунь получила широкое применение при изготовлении различной арматуры, ёмкостей и т.д. Основное затруднение при сварке латуни – выгорание цинка, поглощение газов расплавленных металлом ванны, склонность к образованию пор и трещин. При сварке латуни применяется окислительное пламя ( создаёт окислительную плёнку и цинк не испаряется. Подготовка кромок начинается с 5 мм. От 6 до 12 мм - V- образная разделка кромок угол 70-90о; от 15 до 25мм - Х- образная разделка кромок угол 70-90о. Необходимо, обратить внимание на сварочное пламя, оно берётся из расхода 100-120 дм3/час на 1 мм толщины металла, чтобы не перегреть сварочный металл. Зачистку кромок производят, как и меди, с последующим травлением 10% раствором азотной кислоты. Сварка выполняется с максимальной скоростью. При сварке латуни конец присадочного материала всё время должен находится в зоне сварочного пламени. Присадочные материалы: прутки ЛК62-05; Л63; Проволока ЛО-60-1; ЛК62-05; Применяемые флюсы те же, что и при сварке меди. После сварки металл шва необходимо проковывать. 3.Сварка бронзы. Бронза- это сплав меди, алюминия, олова, марганца, кремния и др. Температура плавления оловянной бронзы 900-950о С, безоловянной бронзы 950-1080оС. Мощность сварочного пламени из расхода ацетилена 70-120 дм3/час на 1 мм толщины сварного металла. В качестве присадок применяются прутки БрОЦ4-3 и БрОФ 6,5-015. Кромки зачищаются. Сварка ведётся в нижнем положении. Флюсы, применяемые для бронзы те же, что и для меди. 4.Сварка алюминия. Алюминий и его сплавы широко применяются в промышленности (трубы, листы, профиль и т.д.) . Температура плавления алюминия - 680о С. Основная трудность при сварке алюминия является образование на его поверхности окисловой плёнки (Аl2O3), с температурой плавления 2050оС, которая затрудняет плавление металла и сплавление свариваемых кромок. Следующая трудность сварки алюминия заключается в том, что при нагреве деталь не меняет цвет и поэтому трудно уловить момент начала его плавления. При сварке необходимо учитывать низкую температуру плавления и высокую теплопроводность, что требует правильного подбора пламени. Диаметр присадочного материала выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла. Толщина сварного металла Диаметр присадочного металла 1.5 1.6-3.0 3.1-5.0 5.1-10.0 10-15 1.5-2.5 2.5-3.0 3.0-4.0 4.1-6.0 6.1-8.0 Для сварки алюминия и его сплавов используется 11 марок присадочной проволоки: Св-А-97; Св-А5С и др. Диаметр алюминиевой проволоки от 0,8 до 12 мм. Сварочная проволока должна иметь гладкую поверхность без трещин, закатов и вмятин. Стыковое соединение при толщине 4 мм выполняется без скоса кромок с зазором 0,5-2.0 мм, при толщине 5 мм делается V-образный скос кромок (30-35о) с каждой стороны. 18 19 Разделка выполняется механическим способом. Кромки необходимо очистить от грязи, масел, и окисловой плёнки на расстоянии 30-40 мм с каждой стороны шва и обезжирить в щелочном растворе с последующей промывкой в проточной воде. Для удаления окисловой плёнки при газовой сварке алюминия применяются флюсы в виде порошка или пасты. После сварки остатки флюса необходимо удалить с поверхности шва и прилегающей зоны металлической щёткой с последующей промывкой 2% раствором азотной кислоты. Пламя выбирается нормальное. Сварку выполняют восстановительной зоной пламени, расстояние от конца ядра до сварочной поверхности 3-5 мм. В начале сварки угол горелки должен составлять почти 90о , а затем по мере нагрева под углом 20о – 45о в зависимости от толщины свариваемого металла. При газовой сварке алюминия с толщиной до 3 мм поперечных колебаний не производят. Газовую сварку листов алюминия производят, отступив 50-100 мм от края с последующей заваркой оставленного участка в обратном направлении. Сварочный процесс должен выполняться непрерывно. Отрыв сварочного пламени от детали не допускается. Литые детали из алюминия и сплавов свариваются с общим подогревом при температуре 250оС. 10. ТРЕБОВАНИЯ К ПРИСАДОЧНЫМ МАТЕРИАЛАМ И СПОСОБЫ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ. При газовой сварке алюминия используют 11 марок проволоки (ГОСТ –7871-75) и обозначают СвА-97. Св А85Т – до 2% титана; Св АМи - до 1,5% марганца; Св АМг 6 - до 6,8 % магния; Св 1201- до 6.8% меди. Алюминиевая проволока выпускается от 0,8 мм до 12 мм. Обозначается Св. Сварочная проволока изготавливается способом протяжки через калиброванное кольцо и должна быть с гладкой поверхностью, без трещин, закатов и вмятин. Поставляется в бухтах весом 40 кг. При сварке меди и её сплавов применяют проволоку и прутки на медной основе по ГОСТ 16130-85 – 17 марок. Медь -М1; Мр. Медно-никилевые -МСр-1; МНЖ5-1; Бронзовые -БрОФ6,5-0,15; БрАЖМу10-3-1,5; Латуни -Лму58-2; ЛЖМу59-1-1; В латунных прутках меди 60,5-63,5 %. Назначение некоторых марок проволоки: М-1- для полуавтоматической сварки под флюсом; МСр-1 –для газовой сварки ответственных конструкций; ЛКБ 062-02-0,04-05 – для сварки латуни и пайки меди без применения флюса. Для газовой сварки углеродистых сталей проволока выпускается диаметром 0,3 мм- 12 мм. По ГОСТ 2246-70 предусмотрено изготовление 76 марок: Св- 08Р2С Св- сварочная; 08- содержание углерода 0,08%; Г2-марганца до 2 %; С- кремния до 1%. Буква А в конце обозначают качество химического состава (содержание серы и флюса). Буквой О обозначают омеднение поверхности данной проволоки. 19 20 Диаметр присадочного материала выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла. Толщина сварного металла Диаметр присадочного металла 1.5 1.6-3.0 3.1-5.0 5.1-10.0 10-15 1.5-2.5 2.5-3.0 3.0-4.0 4.1-6.0 6.1-8.0 11.ПРУТКИ ДЛЯ ГАЗОВОЙ СВАРКИ . (СМОТРИ ВОПРОС № 10.) 12. ФЛЮСЫ ДЛЯ ГАЗОВОЙ СВАРКИ СТАЛЕЙ, ИХ НАЗНАЧЕНИЕ и ВИДЫ. Флюсы для газовой сварки применяются в основном для сварки цветных металлов меди и алюминия и их сплавов. Для сварки меди применяется следующие флюсы: - Бура прокатная; - Борная кислота; - Поваренная соль; - Кислый фосфорнокислый натрий; - Кварцевый песок; - Древесный уголь; По процентному содержанию составляющих компонентов флюсы делятся на 7 видов. Для сварки алюминия и его сплавов в флюс входят следующие компоненты: - Хлористый натрий - фтористый натрий; - Хлористый калий - фтористый калий; - Хлористый литий - фтористый магний; - Фтористый барий – Кислый, серно - кислый натрий; - Фтористый кальций. По процентному содержанию данных компонентов флюсы делятся на 7 видов. Флюсы наносятся в виде порошка или пасты, приготовленные на воде или спирте. К сварочным флюсам, применяемых ,при газовой сварке, предъявляются следующие требования: - Легкоплавкость, чем основной металл; - Достаточная жидкотекучесть; - Расплавленный флюс не должен выделять ядовитых газов при сварке; - Флюс должен активно раскислять окислы; - Образующийся шлак должен хорошо защищать металл от окисления кислородом и азотом; - Шлак должен хорошо отделяться от шва; - Плотность флюса должна быть меньше, чем основного металла; - Флюс должен сохранять свои свойства на протяжении процесса сварки. 13. ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ КИСЛОРОДА. КАКИЕ СОРТА КИСЛОРОДА ВЫ ЗНАЕТЕ? Кислород – химический элемент, бесцветный газ, немного тяжелее воздуха, не имеющий запаха, активно поддерживающий горение. Кислород имеет большую химическую активность со всеми химическими элементами, кроме инертных газов(аргон, гелий, ксеон, неон). Реакция соединения с кислородом протекает при большом выделении тепла. При соединении с жирами, маслами и твердыми горючими веществами( распыленное состояние) в сжатом состоянии взрывоопасен. Технически чистый кислород получают из воздуха методом глубокого охлаждения или при разложении воды (электролиз). В жидкое состояние кислород переходит при температуре – 182,9оС. 20 21 Переработанный кислород(очищенный) заполняется в 40-литровые баллоны под давлением 150-165кгс/см2. Из 10 м3 жидкого кислорода получается 860 дм3 газообразного, поэтому транспортировка жидкого кислорода целесообразнее, чем в баллонах. Для сварки и резки (ГОСТ 5583-68) технический кислород выпускается трёх сортов: 1-й сорт чистота не менее 99.7% от объёма; 2-й сорт чистота не менее 99.5% от объёма; 3-й сорт чистота не менее 99.2% от объёма. Чем меньше газовых примесей, тем выше скорость резки. Окрашен баллон с кислородом в голубой цвет, а надпись черная. 14. ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА АЦЕТИЛЕНА И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ПРИ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИИ. Ацетилен( С2Н2 ) – основной горючий газ для сварки и резки металла. Температура пламени с чисто техническим кислородом достигает 3150оС. Ацетилен получается из карбида кальция. Это бесцветный газ с резким специфическим запахом (чесночным). Ацетилен легче воздуха. 1м3 ацетилена имеет массу 1,09 кг. При температуре –82.4оС, переходит в жидкое состояние, а при температуре –85оС – затвердевает. При температуре 500о-600оС и давлении 2кгс/см2 ацетилен самовоспламеняется. В жидком и твёрдом состоянии ацетилен взрывоопасен при трении и ударе. При взрыве ацетилена происходит резкое повышение температуры и давления, что может вызвать большие разрушения. Ацетилен с воздухом образует взрывчатую смесь в пределах от 2.2 до 81% ацетилена по объёму, а с кислородом от 2,3 до 93% по объёму. Наиболее взрывоопасна смесь 7-13% ацетилена. Взрыв происходит от сильного нагрева и искры. Взрывчатый распад ацетилена начинается при интенсивном нагревании со скоростью 1005000С в секунду. При медленном нагревании идёт реакция полимеризации ацетилена с выделением тепла, которая, как правило, при температуре свыше 5300С влечёт за собой взрывчатое разложение ацетилена. Нижнее предельное давление, при котором возможно разложение ацетилена, равно 0.065МПа. В зависимости от условий разложение ацетилена может протекать в различных режимах: нормального или дефлаграционного горения, детонации и быстрого нестационарного горения. Каждый режим имеет свои отличительные свойства. Взрывоопасен не только газообразный ацетилен и его смеси, но также ацетилен в твёрдом и жидком состояниях. Распад ацетилена в газовой фазе сопровождается интенсивным испарением и разложением жидкого ацетилена и заканчивается детонацией. Скорость детонации в жидком ацетилене составляет 1320 м/с. Жидкий ацетилен является мощным бризантным взрывчатым веществом. Удельный импульс при определении бризантности жидкого ацетилена в два раза выше удельного импульса стандартного взрывчатого вещества - тротила. Твёрдый ацетилен также является мощным бризантным взрывчатым веществом: при воздействии ударных нагрузок порядка 70кг/см или инициировании детонации на его поверхности наблюдались сильные взрывы твёрдого ацетилена. 15. ЧТО ТАКОЕ РАСТВОРЁННЫЙ АЦЕТИЛЕН. ПРЕИМУЩЕСТВО И НЕДОСТАТКИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЕГО В ГАЗОВОЙ СВАРКЕ. Получение ацетилена из генераторов сопряжено с неудобствами. Ацетиленовые генераторы взрывоопасны, нуждаются в специальном обслуживании и специальных помещениях. Генераторный ацетилен нередко загрязнён примесями, парами воды, что понижает температуру сварочного пламени и производительность сварки. Ацетиленом нельзя наполнять баллоны под большим давлением, ввиду возможности взрывчатого самораспада. 21 22 Ацетилен хорошо растворяется во многих жидкостях. Основным техническим растворителем ацетилена является ацетон. Один объём технического ацетона при 200С и при нормальном атмосферном давлении растворяет до 20 объёмов ацетилена. Растворимость ацетилена в ацетоне увеличивается с увеличением давления и понижения температуры. Растворение ацетилена в ацетоне позволяет поместить большое количество ацетилена в малом объёме и в этом отношении эквивалентно сжатию газа до очень высоких давлений. Стальной баллон, плотно, до самого вентиля заполняется пористой массой. В баллон заливается ацетон, пропитывающий пористую массу. Количество ацетона берётся с учётом возможности увеличения его объёма при растворении ацетилена. В баллон нагнетается ацетилен и растворяется в ацетоне под давлением 15-18 атмосфер. Безопасное повышение давления ацетилена в баллоне свыше 0,15Мпа возможно только, когда газ будет располагаться в капиллярах пористого вещества. При этом взрывчатый распад ацетилена не может распространяться на всю массу газа. Пористая масса ацетиленовых баллонов должна иметь пористость не менее 75%, должна быть лёгкой, механически прочной, не оседать в баллоне в процессе эксплуатации и не образовывать значительных пустот, не реагировать химически с ацетиленом, ацетоном и металлом баллона. В нашей промышленности применяется зернистая пористая масса, которая состоит из гранулированного активированного древесного угля (например, из берёзового активированного угля БАУ). Размер зерен от 1мм до 3,5 мм. Масса имеет пористость около 80%, объёмный вес её равен 300 – 315 г/л. Ацетилен подвергается тщательной очистке и осушке, проходя осушители с химическими поглотителями влаги. Осушка необходима, так как вода, попадающая в ацетон, сильно снижает растворимость ацетилена. При открывании вентиля ацетиленового баллона с ацетиленом уносится некоторое количество ацетона, поэтому не следует отбирать из баллона ацетилена больше 2м3 / час, и необходимо прекращать отбор газа при падении давления в баллоне до 2 атм. Перед каждым наполнением баллона ацетиленом в баллон добавляется ацетон. В растворимом состоянии ацетилен менее взрывоопасен. Безопасность растворённого ацетилена ещё более увеличивается, если раствор пропитывает твёрдую пористую массу с микроскопическими размерами пор. В этом виде растворённый ацетилен практически безопасен в отношении взрыва. Установка водяного затвора при работе от баллона не требуется. Существенным преимуществом растворённого ацетилена является также его чистота и почти полное отсутствие паров воды, что повышает температуру сварочного пламени и повышает производительность. В верхней сферической части баллона должны быть нанесены клеймением следующие данные: -товарный знак завода – изготовителя; -номер баллона; масса порожнего баллона, кг; -месяц и год изготовления, год следующего освидетельствования; -рабочее давление, кгс/см; -пробное гидравлическое давление, кгс/см; -вместительность баллона, л; -клеймо ОТК завода – изготовителя. На баллонах для растворённого ацетилена указывают массу тары, т.е. массу баллона без колпака, но с пористой массой и растворителем, башмаком, кольцом и вентилем. 16. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТИЛЕНА. Существует два основных метода промышленного производства ацетилена: 1. Из карбида кальция. По способу взаимодействия карбида кальция с водой различают три основные системы ацетиленовых генераторов, характеризующихся устройством газообразования. 22 23 А. Сисиема «карбид в воду», при которой карбид периодически забрасывается отдельными порциями в большой объём воды. Куски карбида кальция омываются большим количеством воды, разложение происходит практически до конца, зона реакции очень хорошо охлаждается. Образующийся ацетилен, проходя через слой воды, хорошо охлаждается и промывается; полимеризации ацетилена практически не происходит. Принципиально эта система является наилучшей. Выход ацетилена около 95%. Б. Система «вода на карбид», при которой вода периодически подаётся на карбид, насыпанный в открытую сверху коробку, помещаемую в горизонтальную цилиндрическую реторту, герметически закрывающуюся снаружи. Карбид реагирует с относительно малым количеством воды, зона реакции охлаждается недостаточно. Возможен перегрев ацетилена и его полимеризация. Реакция разложения не доходит до конца, выход ацетилена пониженный 85-90%, возможен перегрев генератора, что повышает взрывоопасность. В. Система «контактная», при которой карбид кальция и вода периодически приводятся в соприкосновение и вновь разъединяются в зависимости от расхода ацетилена в генераторе. При разъединении с водой разложение карбида производится остатками воды, смачивающей куски карбида, в условиях очень плохого охлаждения. В результате неизбежен перегрев ацетилена и его полимеризация. Контактная система применяется для переносных генераторов малой производительности и является наихудшей по низкому выходу ацетилена и его качеству. 2. Из нефтехимического сырья (углеводородов). В качестве углеводородного сырья могут быть использованы как природный газ, так и отдельные углеводороды, и их смеси, получающиеся при различных нефтехимических процессах. Для производства ацетилена из углеводородного сырья применяют следующие способы: 1. Термоокислительный пиролиз углеводородов (метана, пропана, этана, включая жидкие углеводороды). Получение ацетилена этим способом - разложение углеводов проводят при температуре 1400 – 1500 градусов в специальном реакторе, в котором предварительно подогретые до 400 – 500 градусов углеводороды и кислород тщательно перемешиваются и сжигаются. Далее, продукты разложения резко охлаждаются водой, примерно до 800 С. Время пребывания в реакционной зоне не превышает 0.003 – 0.01 сек. 2. Термический крекинг углеводородов. Разложение исходного сырья достигается прямым или регенеративным подводом к нему тепла за счёт непосредственного контакта с поверхностью реактора (печи). Для окисления используют кислород воздуха, а температура, время нагрева и охлаждение водой, примерно такие, как при термоокислительном пиролизе; 3.Электрокрекинг углеводородов осуществляется при их прохождении через электрическую печь, в которой под воздействием электрической дуги, горящей между электродами, образуются электрические разряды. Электрокрекинг – газ содержит до 25% ацетилена, но этот способ характеризуется значительным расходом электроэнергии, что не рентабельно. Ацетилен, получаемый карбидным методом, имеет высокую концентрацию после очистки от примесей (98,3%) и пригоден для любых целей органического синтеза и газопламенной обработки металлов. Ацетилен к месту сварки доставляется в стальных баллонах, окрашенных в белый цвет, красными буквами «АЦЕТИЛЕН» под давлением 19 кгс/см2 и по газопроводам. 17. СВОЙСТВО КАРБИДА КАЛЬЦИЯ, ЕГО ЧИСТОТА, СОРТАМЕНТ и ГРАНУЛЯЦИЯ. Карбид кальция – это химическое соединение кальция с углеродом (СаС2) и основное сырьё для получения ацетилена. Карбид кальция – твёрдое вещество тёмно-серого цвета. Удельный вес 22.2 кг/см3, имеет резкий чесночный запах и жадно поглощает воду. 23 24 Его получают в электрических печах при температуре 1900о-2300оС с плавлением кокса и негашеной извести. Расплавленный карбид кальция разливают в изложницы, после застывания дробят на куски. Содержание примесей в извести и углеродистом материале жёстко лимитируется. Особенно ограничивается наличие в извести фосфора, магния и сульфидной серы. В готовом блочном карбиде кальция обычно присутствуют все примеси, содержащиеся в обожженной извести и в золе углеродистого материала, а также карбиды и оксиды металлов и кремния, и ферросилиций. В зависимости от количества примесей карбид кальция по чистоте бывает 1 и 11 сорта. Затвердевший карбид кальция гранулируют в следующие размеры: 2х8; 8х15; 15х25; 25х80. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КАРБИДА КАЛЬЦИЯ в ЗАВИСИМОСТИ от РАЗМЕРА КУСКОВ и СОРТНОСТИ КАРБИДА КАЛЬЦИЯ Выход ацетилена, л на 1кг СаС2 , Длительность Размер кусков не менее разложения СаС2 , мин 1 сорт 11 сорт 2-8 255 240 5,5 8-15 265 250 6,5 15-25 275 255 8 25-80 285 265 13 Карбид кальция активно взаимодействует с водой и интенсивно поглощает влагу из воздуха, поэтому его упаковывают в специальные барабаны из кровельной стали, весом 100-130 кг. Вскрывать барабаны необходимо специальным латунным ножом или латунным зубилом и молотком во избежание искры. Реакция карбида кальция с водой протекает бурно с большим выделением тепла ( на 1 кг карбида кальция уходит 0.562 кг воды, практически берет от 5 до 20 литров. Чем меньше грануляция карбида кальция, тем больше скорость его разложения. Для разложения карбида кальция применяется ацетиленовый генератор. Из разложения 1 кг карбида кальция можно получить от 235 до 285 дм3 ацетилена. 18. СВОЙСТВА СЖАТЫХ ГАЗОВ - ЗАМЕНИТЕЛЕЙ АЦЕТИЛЕНА и их ИСПОЛЬЗОВАНИЕ. 1.Водород (Н2). - Горючий газ, без цвета и запаха. В 4-5 раз легче воздуха. Получается водород из воды путём разложения электрическим током. В месту сварки доставляется в баллонах под давлением 50 кгс/ см2 .Температура пламени 2400- 2600оС. Баллоны для водорода окрашиваются зеленый цвет, желтая надпись «Водород». Водород технический применяется для газовой сварки сталей толщиной до 2 мм, чугуна, алюминия, латуни. Пламя имеет синюю окраску и не имеет чёткого очертания, что затрудняет процесс регулировки пламни. 2.Коксовый газ - бесцветный газ с запахом сероводорода. Получается в доменных печах при выработке кокса из каменного угля и состоит из газообразных горючих продуктов ( водород, метан и т.д.). Он применяется в основном для резки сталей, сварки и пайки легкоплавких и цветных металлов. Температура пламени 2100-2300оС. Перед употреблением коксовый газ очищается от сернистых соединений и смолистых веществ.Коксовый газ к листу сварки подаётся по трубопроводам под давлением 130-150 мм водного столба. 3.Городской газ - не постоянен по своему составу и содержит в % отношении: метана 70-90%, окись углерода до 3%, водорода 25%, азота до 3%. К месту сварки городской газ доставляется в стальных баллонах под давлением 150кгс/см2 и газопроводу – 3 кгс/см2 . Он применяется в основном для резки сталей, сварки и пайки легкоплавких и цветных металлов. Температура пламени в смеси с кислородом 2000-2300оС. 24 25 4. Метан - применяется для резки сталей, сварки и пайки легкоплавких и цветных металлов. Температура пламени в смеси с кислородом 2400-2700оС.Транспортировка в газообразном состоянии в баллонах под давлением 150 кгс/см2 или по трубопроводу. 5.Пропан - применяется для кислородной резки, сварки и пайки цветных металлов, сварки стали толщиной до 6 мм, металлизации, правки, гибки, огневой зачистки. Температура пламени в смеси с кислородом 2600 - 2750оС.Транспортировка в жидком виде в баллонах под давлением 16.0 кгс/см2 . 6.Бутан - применяется для кислородной резки, сварки и пайки цветных металлов, сварки стали толщиной до 6 мм, металлизации, правки, гибки, огневой зачистки. Температура пламени в смеси с кислородом 2400 - 2500оС. Транспортировка в жидком виде в баллонах под давлением 16.0 кгс/см2 . 7.Пропан-бутановая смесь (пропан С3Н8 и бутан С4Н10 ). Пропан –бутан бесцветный газ, не имеющий запаха ( с добавкой сильно пахучего вещества до 0,005% по массе). Пропан – бутан имеет большой коэффициент объёмного расширения ( Пропан в 16 раз, а бутан в 11 раз) больше, чем у воды). Баллоны заполняются на 85% по объёму. Пропан-бутан применяется при резке стали, для сварки и пайки легкоплавких и цветных металлов. Температура пламени в смеси с кислородом 2500-2700оС.Окрас баллонов красный, надпись белая « пропан-бутан» под давлением 16 кгс/см2. При испарении 1кг пропана образуется 500 дм3 газа. 8.Пары бензина –продукт переработки нефти. Пары бензина при сгорании с кислородом дают температуру 2400-2500оС. Для очистки бензина применяется войлочный фильтр, и используется для резки металла, сварки и пайки легкоплавких и цветных металлов. 9. Пары керосина –продукт переработки нефти. Пары керосина при сгорании с кислородом дают температуру 2400оС. Для очистки керосина применяется войлочный фильтр, и используется для резки металла, сварки и пайки легкоплавких и цветных металов. 19. ЖИДКИЕ ГОРЮЧИЕ- ЗАМЕНИТЕЛИ АЦЕТИЛЕНА и ОБЛАСТЬ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ. Для сварки могут быть применены жидкие горючие с высокой теплотворной способностью, например бензин, керосин, бензол. Обычно жидкие горючие предварительно испаряются так, что в зону пламени подводятся уже пары, поэтому жидкие горючие правильнее отнести к категории газообразных. Жидкие горючие могут поступать в зону пламени в мелкораспыленном капельном состоянии, и в этом случае , как показывает опыт, можно обеспечить достаточно полное их сгорание в активной зоне сварочного пламени. Жидкие горючие транспортабельны, удобны в обращении, сравнительно дешевы и безопасны, поэтому получили широкое применение для кислородной резки. Применение их для сварки незначительно из-за недостаточно высокой температуры плавления. Бензин – продукт переработки нефти. Он представляет собой легко испаряющуюся прозрачную жидкость с резким характерным запахом. Пары бензина при сгорании с кислородом дают температуру 2400-2500 оС. Для очистки бензина его фильтруют через войлок. Плотность 0.7-0.76 кг/м3 .Соотношение между газами в резаке: пары бензина 1.1/ кислород 1.4. Предел взрывоопасности с воздухом 0.7-6.0%, с кислородом 2.1-28.4%. Керосин – продукт переработки нефти и представляет собой бесцветную желтоватую легко испаряющуюся жидкость. Пары керосина при сгорании с кислородом дают температуру 2400 о С. Плотность 0.8-0.86 кг/м3 . Соотношение между газами в резаке пары керосина 1.7/ кислород 2.4. Предел взрывоопасности с воздухом 1.4 – 5.5%.Для очистки применяют войлок. Керосин и бензин применяются для кислородной резки стали, обеспечивая качественную чистоту реза, сварки и пайки легкоплавких металлов. Транспортировка и хранение в цистернах или бочках. 20.ВИДЫ ФАКЕЛЬНОГО ПЛАМЕНИ. 25 26 Разновидность факельного пламени в зависимости от содержания кислорода и горючего газа. Их характеристики относительно взаимодействия продуктов сгорания с расплавленным метаном. Сварочное пламя образуется при сгорании горючего газа в кислороде. Наибольшее распространение получило кислородно-ацетиленовое пламя (3150оС). От состава горючей смеси (кислорода и горючего газа) сварочное пламя делится на следующие виды: окислительное, нормальное и науглероживающее. Окислительное пламя получается при избытке кислорода ( один объём ацетилена на 1,3 объёма кислорода). Всё пламя приобретает синевато- фиалковую окраску. Температура окислительного пламени выше нормального. Сварку этим пламенем производить нельзя из-за избытка кислорода, что приводит к окислению металла шва. Шов получается пористым и хрупким. Применяется при сварке латуни, пайке твердых сплавов. Нормальное пламя получается при равномерной подачи кислорода и ацетилена. Оно характеризуется отсутствием свободного кислорода в восстановительной зоне. В нормальном пламени ярко выражены все три зоны. Нормальным пламенем производится сварка сталей. Науглероживающее пламя получается при избытке ацетилена (на 1 объём ацетилена – 0.95 и менее объёма кислорода). Восстановительная зона в науглероживающем пламени значительно светлее и почти сливается с ядром. Факел имеет желтоватую окраску. Находящийся в пламени избыток углерода (несгораемый ацетилен) легко поглощается расплавленным металлом, ухудшая качество металла шва. Температура ниже, чем у нормального и окислительного пламени. Науглероживающее пламя применяется для сварки чугуна и наплавки твердых сплавов. За составом пламени необходимо следить на протяжении всего процесса сварки так, как от этого зависит качество и прочность сварки. 21. ГРАНИЦЫ ГОРЕНИЯ ГАЗОКИСЛОРОДНОЙ СМЕСИ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ. Восстановительная зона Окись углерода +водород ФАКЕЛ Углекислый газ + пары воды + азот МЕТАЛЛ 3150о Ядро Ацетилен + кислород из горелки 2000о 1200о 1000о 500о 300о Рис.1 L 1,5-2Z 1. Нормальное ацетилено-кислородное пламя. Чётко очерченные ядро пламени, восстановительная зона и факел. Соотношение кислорода к ацетилену b= 1.1 -1.3. Длина ядра составляет 1,5-2Z, где Z–диаметр канала сопла. С 26 27 увеличением номера мундштука размеры ядра увеличиваются. Температура ядра достигает 10000С. Восстановительная зона располагается за ядром и по своему более тёмному цвету и заметно отличается от него. Она называется восстановительной, так как окись углерода и водорода раскисляют расплавленный металл, отнимая кислород от его окислов. Длина восстановительной зоны до 20 мм в зависимости от номера наконечника. Этой зоной пламени и производится сварка, где максимальная температура на расстоянии 2-6 мм от конца ядра составляет 31500С. Если расплавленный металл сварочной ванны находится в восстановительной зоне, то сварочный шов получается без пор, газовых и шлаковых включений. Нормальным ацетилено-кислородным пламенем выполняется сварка стали всех видов, а также меди, бронзы и алюминия. МЕТАЛЛ Восстановительная зона ФАКЕЛ Ядро 21500 21000 1500о 1200о 300о L 3,5-3,5Z Рис. 2 Метано-кислородное сварочное пламя β = кислород =1.5-1.6 Метан МЕТАЛЛ Восстановительная зона ФАКЕЛ Ядро 24000 2,5 Z 22000 2000о 1100о 27 28 300о Рис.3 Пропан-бутан-кислородное пламя β = кислород Пропан-бутан =3.4-3.8 22. УСТРОЙСТВО НОРМАЛЬНОГО, ОКИСЛИТЕЛЬНОГО И НАУГЛЕРОЖИРОЮЩЕГО ПЛАМЕНИ. 1.Ядро. 2.Восстановительная зона. 3.Факел. 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1.Ядро имеет резко очерченную форму с яркоосветвлённой оболочкой. Размеры зависят от состава горючей смеси, её расхода и скорости истечения( диаметр канала мундштука). Площадь поперечного сечения канала мундштука прямо пропорционально толщине свариваемого металла. Сварочное пламя не должно быть «жёстким и мягким». Мягкое пламя склонно к обратным ударам и хлопкам. Жесткое пламя способно выдувать расплавленный металл из сварочной ванны. 2.Восстановительная зона - более темного цвета и достигает 20 мм. Зона состоит из продуктов неполного сгорания ацетилена. Сварку ведут в восстановительной зоне. Её температура в центре составляет 3150оС. При производстве сварки в восстановительной зоне сварочный шов получается без пор, шлаковых и газовых включений. 3. Факел - состоит из углекислого газа, паров воды и азота, получающиеся в процессе сгорания окиси углерода и водорода из кислорода находящегося в воздухе. Температура этой зоны от 1200 до 2500оС. 23.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА НА СВАРИВАЕМУЮ ДЕТАЛЬ и ЕЁ СОДЕРЖАНИЕ. ( СМОТРИ ТЕМА №1) 24. ТИПЫ АЦЕТИЛЕНОВЫХ ГЕНЕРАТОРОВ, 28 29 ИХ ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ. Ацетиленовый генератор – это аппарат для получения горючего газа –ацетилена путём разложения карбида кальция водой. Они делятся по следующим признакам: А). По производительности –0,5; 0,75; 1,25; 2,5; 3,0; 5; 10; 20; 40; 80; 160 м3/час. Б). По давлению вырабатываемого ацетилена. - низкого давления до 0,1 кгс/см2; - среднего давления от 0,1-0,7 кгс/см2; - высокого давления от 0,7 –1,5 кгс/ см2; В).По способу взаимодействия карбида кальция водой: КВ- карбид на воду; ВК- вода на карбид; ВВ- вытеснением воды. Основные требования к ацетиленовым аппаратам. 1.Температура окружающей среды : - стационарные от +5о до +35оС; - передвижные от -25о до +40оС; 2.Производительность А.Г. должна соответствовать расходу ацетилена; 3.Разложение карбида кальция в А.Г. должно регулироваться автоматически в зависимости от расхода газа; 4.В генераторе не должно быть деталей и арматуры, содержащих более 70% меди и устройств, вызывающих при работе образование искр; 5.КПД карбида кальция должен быть не менее 85%; 6.А.Г. должен быть рассчитан на определённую грануляцию карбида кальция; 7.А.Г. должен быть герметичным и иметь газосборник достаточной ёмкости, чтобы при избытке ацетилена не происходил выброс в помещение; 8.Конструкция А.Г. должна обеспечивать хорошее охлаждение в зоне реакции. Вода не превышала 80оС; Ацетилен не превышал 115оС. К переносным А.Г. относятся: АНВ-1,25-68; АСМ-1,25-3; ГВР-1,25М; АСВ-1,25. К стационарным А.Г. –АСК-2; АСК-10; Г.Н.Д-80. После каждой перезарядки и после обратного удара необходимо проверить уровень воды в предохранительном затворе. - Регулировка предохранительного клапана проводится каждые 6 месяцев с последующей записью в паспорте; - Не реже 1 раза в месяц промывать клапана предохранительного затвора. - Не реже 2 раз в месяц прочищать трубку газоотводящую и бобышку латунным или алюминевым прутком; - Не реже одного раза в три месяца производить общий осмотр, устранение неплотностей в соединениях, очистку и промывку арматуры; - Не реже одного раза в год производить пневмоиспытания на плотность при закрытом вентиле клапана. 29 30 ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ АЦЕТИЛЕНОВОГО ГЕНЕРАТОРА АСВ-1.25 Генератор АСВ-1,25 – переносной, среднего давления, работающий в системе ВВ( вытеснение воды). Генератор представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд, который состоит : - Корпуса промывочного (1); 4 11 5 - Газообразователя(2); - Корзины(3) с винтом (4) и рычагом (5); 3 - Трубка(6), которая соединяет между 13 - собой корпусы газообразователя и промывания; 2 - Вода в газообразователь заливается через - горловину до уровня контрольного крана (7). 8 - При появлении воды из контрольного краника - (7) залив воды прекращается. - В шахте расположена решётка (8) для разложения мелких кусков карбида; В загрузочную корзину(3) засыпаем карбид 12 кальция, зацепляем на крышку, опускаем в - шахту и уплотняем винтом (4) и рычагом (5). - Образующийся ацетилен попадает по трубке (6) из газообразующей камеры в камеру промывочную, где очищается и охлаждается в воде. - После промывки ацетилен попадает в предохранительный клапан и далее в предохранительный затвор(12). Затем по шлангам 1 к резаку или горелке. На корпусе А.Г. установлен манометр(11) для измерения давления в генераторе. - От проникновения взрывной волны, при обратном 7 6 ударе пламени, служит предохранительный затвор (12) среднего давления. - После загрузки, через 2-3 минуты, нужно приступить к работе. При перерыве в работе сварщика, выработка ацетилена временно прекращается, путём вытеснения воды в газообразователе под воздушную рубашку(13). При этом карбид кальция освобождается от воды, тем самым прекращается выработка ацетилена. Рост давления газа остановлен. - При возобновлении отбора ацетилена - давление в газообразователе уменьшается и вода занимает первоначальное положение. Карбид кальция продолжает разлагаться, вырабатывая ацетилен. 25. ОСНАЩЕНИЕ И ГАЗОВАЯ АППАРАТУРА ДЛЯ СТАЦИОНАРНОГО ПОСТА ГАЗОВОЙ СВАРКИ Стационарный сварочный пост состоит из генератора среднего давления типа АСК, работающий по системе ВК и ВВ. Состоит из 2-х поочерёдно работающих реторт газосборника, регулятора подачи воды, предохранительного клапана, обратного водяного клапана, двумя обратными клапанами, двумя загрузочными корзинами. 30 31 Генераторы типа АСК предназначены для многопостовой газовой сварки. К месту сварки ацетилен поступает по газопроводам, оснащённом на месте сварки предохранительным затвором. Для организации стационарного сварочного поста необходимо: - резиновые рукава для подачи кислорода и ацетилена в горелку или резак; - сварочная горелка с набором наконечников или резак, с набором мундштуков; - сварочная проволока для сварки и пайки; - сварочные очки; - кислородный редуктор; - набор слесарного инструмента(ключи, молоток, зубило, стальная щётка и т.д.; - флюсы необходимые для сварки; - сварочный стол; - сварочный стул; - Ящик для присадочных материалов, флюсов; - Ящик для воды; - При большом скоплении сварочных постов сварщику необходимо знать, где находится пожарный сварочный щит. 26. ОСНАЩЕНИЕ И ГАЗОВАЯ АППАРАТУРА ДЛЯ ПЕРЕДВИЖНЫХ ПОСТОВ ГАЗОВОЙ СВАРКИ Передвижной газосварочный пост должен быть оборудован: - Ацетиленовым генератором; - Кислородным баллоном с редуктором; - Резиновыми рукавами; - Сварочной горелкой или резаком; - Тележкой на резиновом ходу для перевозки оборудования; - Ящика с инструментом; - Ведро для заливки воды; - Герметического сосуда для хранения и транспортировки карбида кальция; Ацетиленовый генератор должен быть расположен на расстоянии 5 м от кислородного баллона и 10 м от места производства сварочных работ. 27.ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ОБРАТНОГО УДАРА. Обратный удар-это когда горючая смесь (кислород и ацетилен) горит не с наружи мундштука, а в середине наконечника горелки и ацетиленовых шлангах. Обратным ударом пламени называется проникновение фронта пламени внутрь каналов сопла горелки и распространения его навстречу потоку горючей смеси. Причиной возникновения обратного удара является: - Замыкание наконечника о свариваемую деталь; - Чрезмерное мягкое пламя ( большое количество горючего газа); - Мундштук горелки в процессе сварки забит брызгами и окалиной, что мешает проходу горючей смеси (пламени); - Не правильная регулировка инжектора приводит к неравномерной подачи горючего газа и кислорода. При обратном ударе необходимо перекрыть горючий газ, а затем кислород. Шланги, после обратного удара необходимо продуть воздухом. После обратного удара необходимо установить причину возникновения и устранить её. Перед сваркой необходимо проверить наличие воды в водяном затворе. 28. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ ВОДЯНОЙ ЗАТВОР. ПРИНЦИП ИХ ДЕЙСТВИЯ. Предохранительный водяной затвор (ПВЗ) – это устройство, предохраняющее ацетиленовые генераторы и газопроводы от попадания в них обратного удара ( пламени из сварочной горелки или резака). 31 32 Предохранительные затворы бывают сухие и жидкие. Если сварка производится от ацетиленового баллона, предохранительный затвор не ставится. Предохранительные затворы делятся: - по пропускной способности 0,8; 1,25; 2,0; 3,2 м3/час. - По предельному давлению: А) низкого давления до 0,1 кгс/см2; б) среднего давления до 0,7 кгс/см2; в) высокого давления до 1,5 кгс/см2; - По месту установки: А)центральные- установленные на многопостовых генераторах; Б)постовые – установленные на трубопроводах у каждого сварочного поста и переносных генераторах. Конструкция предохранительного затвора должна отвечать следующим требованиям: - обеспечивать наименьшее сопротивление потоку газа; - задерживать и удалять взрывчатую смесь; - обеспечивать минимальный вынос воды с проходящим через затвор газом; - обеспечивать наибольшую прочность при испытании (60 кгс/см2); - предохранительный затвор должен быть снабжён устройством для контроля уровня воды; - иметь хороший доступ для очистки, промывки и ремонта. Рассмотрим конструкцию предохранительного затвора среднего давления, производительностью 1,25 и 3,2 м2/ч, получившие широкое применение в последнее время. Затвор состоит из корпуса 1, в дно его ввёрнут обратный клапан ( шарикообразный ) 2 и колпачок 3, который ограничивает подъём шарика. В верхней части приварен рассеиватель 4 и выходной нипель 5. Для контроля воды служит контрольный кран 6 и для слива воды сливной кран 7 ( или пробка). 5 4 6 ====== ====== ====== ====== ====== ====== ====== = = == = = = = = =-= = ====== ====== 1 3 2 7 11 11 1 10 9 8 32 33 Газоподводящая труба 8 вместе с вентилем 9 и тройником 10 с пробкой 11 вворачивается в нижнюю часть предохранительного затвора. Между тройником и газоподводящей трубкой стоит сетчатый фильтр, который задерживает карбитный ил и другие твёрдые частицы. При работе ацетилен поднимает шариковый клапан и проходя через слой воды очищается и минуя рассекатель попадает к потребителю. В случае обратного удара, клапан давлением воды и сгораемых газов прижимается к седлу, препятствуя проникновению пламени в газоподводящую трубку и далее в ацетиленовый генератор. Затвор заливается водой через верхний штуцер. Давление в затворах не должно превышать 0,7 кгс/см2. Марки водяных затворов ЗСП-8-75, ЗСГ-1,25. 29. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ КЛАПАНА и ПЛАМЯГАСИТЕЛИ, ПРИНЦИП ИХ ДЕЙСТВИЯ. Предохранительные клапана устанавливаются на ацетиленовых генераторах и служат для удаления избытка давления ацетилена в генераторе и визуального наблюдения за поднятием давления, если на аппарате нет манометра. Пламягасители устанавливаются в сухих предохранительных затворах и служат для гашения горючего газа. Они состоят из пористой массы в виде губки. 30. КОНСТРУКЦИЯ КИСЛОРОДНОГО БАЛЛОНА и ВЕНТИЛЯ к НЕМУ. Для хранения и транспортировки, кислород доставляется к месту сварки в стальных кислородных баллонах типа 150 и 150Л. Кислородный баллон представляет собой стальной цельнотянутый цилиндрический сосуд, имеющий выпуклое днище к которому напрессовывается башмак. В верхней части находится горловина, куда вворачивается запорный вентиль и предохранительный колпак. Вместимость К.Б. –40 дм3. Размеры : высота 1390 мм, диаметр 219 мм, толщина стен 7 мм, масса без газа 67 кг. Баллоны рассчитаны на рабочее давление 150 кгс/ см2, а испытание 225 кгс/см2. При полной зарядке К.Б. имеет 6 м3 кислорода. На сварочном посту К.Б. устанавливаются в вертикальном положении и закрепляются цепью или хомутом. При транспортировки запрещается перевозить кислородные баллоны с баллонами горючих газов. Окрашивается в голубой цвет и надпись черной краской «КИСЛОРОД». В верхней сферической части баллона должны быть нанесены клеймением следующие данные: -товарный знак завода – изготовителя; -номер баллона; масса порожнего баллона, кг; -месяц и год изготовления, год следующего освидетельствования; -рабочее давление, кгс/см; -пробное гидравлическое давление, кгс/см; -вместительность баллона, л; -клеймо ОТК завода – изготовителя. Окраску и нанесение надписей на вновь изготовленные баллоны производят заводы – изготовители, а в дальнейшем заводы-наполнители или наполнительные станции (не реже 5 лет). Каждые 5 лет баллоны подвергаются контрольной поверке. 33 34 Запорные кислородные вентиля служат для наполнения баллона газом, хранения и подачи к горелке или резаку. Кислородные вентиля изготавливаются из латуни, так как стальные, сильно коррозируют в среде сжатого кислорода. Моховик и глушка изготавливаются из алюминевых сплавов. Кислородные вентиля состоят из корпуса со штуцером. Штуцер имеет правую резьбу. В корпусе находятся клапан с уплотнением, накидная гайка, прижимающая четырехгранный шток, на котором находится маховик прижатый пружиной с гайкой. При вращении маховика против часовой стрелки вентиль находится в открытом состоянии, против часовой стрелки в закрытом состоянии. Запорные кислородные вентиля разбирать и ремонтировать строго запрещается. 31. АЦЕТИЛЕНОВЫЕ БАЛЛОНЫ и ВЕНТИЛЯ К НИМ. Ацетиленовые баллоны имеют те же геометрические размеры, что и кислородные, но заполненные пористой массой из древесного угля, пемзы, инфузорной земли. Всю эту массу пропитывают ацетоном (225-300 г на 1 дм3 вместимости баллона), которая хорошо растворяет ацетилен. Ацетилен, растворяясь в ацетоне, находится в порах пористой массы. При нормальном атмосферном давлении и температуре 20о С на 1 кг ацетона растворяется кг ацетилена. Максимальное давление ацетилена в баллоне составляет 30 кгс/см2. Давление в баллоне зависит от температуры окружающей среды. То С -5 0 5 10 15 20 25 Дав. 13.4 14 15 16,5 18 19 21,5 2 кгс/см 30 23.5 35 26 40 30 Давление наполненных баллонов не должно превышать 19 кгс/см2. При открытии вентиля баллона ацетилен выделяется из ацетона в виде газа. Ацетон остаётся в порах пористой массы. Для уменьшения испарения ацетона баллон эксплуатируется в вертикальном положении, а хранится в вертикальном положении для лучшего растворения ацетилена ацетоном. Для уменьшения потери ацетона из баллона расход ацетилена не должен превышать 17000 м3 / час. Причины взрыва ацетиленового баллона: -резкие толчки и удары; -повышение температуры более +40оС; -не плотное соединение вентиля с редуктором. Ацетиленовый вентиль изготавливается из стали. Применение сплавов с медью не более 70% во избежание взрывоопасности не допускается. Редуктор с ацетиленовым вентилем соединяется хомутом. Вентиль состоит из корпуса, на котором имеется гнездо для посадки редуктора с прокладкой из кожи или другого эластичного материала. В нижней части имеется уплотнение из эбонита, который является клапаном. Хвостовая часть шпинделя выступает над накидной гайкой в виде квадрата и служит для открытия или закрытия баллона. Ацетиленовые вентили имеют отличие от других типов вентилей, что исключает возможность установки его на другой баллон. Окраска баллона белая с красной надписью «АЦЕТИЛЕН». В верхней сферической части баллона должны быть нанесены клеймением следующие данные: -товарный знак завода – изготовителя; -номер баллона; масса порожнего баллона, кг; -месяц и год изготовления, год следующего освидетельствования; -рабочее давление, кгс/см; 34 35 -пробное гидравлическое давление, кгс/см; -вместительность баллона, л; -клеймо ОТК завода – изготовителя. Окраску и нанесение надписей на вновь изготовленные баллоны производят заводы – изготовители, а в дальнейшем заводы-наполнители или наполнительные станции (не реже 5 лет). Каждые 5 лет баллоны подвергаются контрольной поверке. 32.КОНСТРУКЦИЯ БАЛЛОНОВ для ПРОПАН-БУТАНА. Баллоны П/Б изготавливаются сварными из листовой углеродистой стали. Вместимость 40-50 дм3. Окрас красный и белой надписью «ПРОПАН». Представляет собой цилиндрический сосуд, в верхней части которого находится горловина, в нижней части днище и башмак. В горловину вворачивается латунный вентиль. Для защиты вентиля служит колпак. Баллоны рассчитаны на максимальное давление 16 кгс/см2. Из-за большого коэффициента объёмного расширения заполняются на 85-90%. В баллон вместимостью 550 м3 наливается 24 кг жидкого пропан--бутана. Отбор газа не должен превышать 1,25 м3/ час. Вентиля для пропана бутана состоят из корпуса со штуцером (левой резьбой). Внутри имеется резиновый чулок-ниппель. Ниппель надевают на шпиндель и клапан зажимают гайкой. В верхней сферической части баллона должны быть нанесены клеймением следующие данные: -товарный знак завода – изготовителя; -номер баллона; масса порожнего баллона, кг; -месяц и год изготовления, год следующего освидетельствования; -рабочее давление, кгс/см; -пробное гидравлическое давление, кгс/см; -вместительность баллона, л; -клеймо ОТК завода – изготовителя. Окраску и нанесение надписей на вновь изготовленные баллоны производят заводы – изготовители, а в дальнейшем заводы-наполнители или наполнительные станции (не реже 5 лет). Каждые 5 лет баллоны подвергаются контрольной поверке. 33. ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ БАЛЛОНОВ для СЖАТЫХ и РАЗРЕЖЕННЫХ ГАЗОВ. ИСПЫТАНИЕ, НАПОЛНЕНИЕ, ТРАНСПОРТИРОВКА и ХРАНЕНИЕ. Все баллоны эксплуатируются в вертикальном положении. 1. Испытываются при давлении : -Кислородные - 225 кгс/см2; -Ацетиленовые - 30 кгс/см2; -Пропан- бутан – 20 кгс/см2; 2.Наполняется ёмкостью: - Кислородный – 6м3; -Ацетиленовый – 5,5 м3 ; -Пропан-бутан – 24кг (л) жидкого. 3.Транспортировка: - все баллоны транспортируются в горизонтальном положении, укладываются в деревянные гнёзда или металлические подкладки, склеенные резиной или войлоком. Погрузочноразгрузочные работы проводятся рабочими, прошедшими инструктаж. Транспортировка баллонов кислорода, ацетилена и пропана бутана вместе строго запрещена. Хранятся баллоны в сухих прохладных проветриваемых помещениях, специально - огороженные с надписью газа. В верхней сферической части баллона должны быть нанесены клеймением следующие данные: 35 36 -товарный знак завода – изготовителя; -номер баллона; масса порожнего баллона, кг; -месяц и год изготовления, год следующего освидетельствования; -рабочее давление, кгс/см; -пробное гидравлическое давление, кгс/см; -вместительность баллона, л; -клеймо ОТК завода – изготовителя. Окраску и нанесение надписей на вновь изготовленные баллоны производят заводы – изготовители, а в дальнейшем заводы-наполнители или наполнительные станции (не реже 5 лет). Каждые 5 лет баллоны подвергаются контрольной поверке. Причём, для баллонов для коррозионно-активных газов этот срок сокращён до 2 лет. 34. КОНСТРУКЦИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ РАМП для КИСЛОРОДА, АЦЕТИЛЕНА и ПРОПАНА. При большом количестве расхода кислорода и горючих газов используются газораспределительные рампы. Они состоят из 2-х коллекторов гибких присоединительных трубок для баллонов и рампового редуктора. Каждый коллектор имеет запорный вентиль, позволяющий производить замену на одном коллекторе, не нарушая беспрерывность работы. Давление газа понижают рамповым редуктором до 3-15 кгс/см2 - кислород и до 0,1 кгс/см2 – ацетилена и пропана бутана. Промышленность выпускает кислородные рампы 2х10 и 2х5 баллонов, ацетиленовые рампы 2х6; 2х9; 2х12 баллонов. К рабочему месту газы подаются по трубопроводам. Окрашены в цвет газа. Используются трубы бесшовные, без резьбовых и фланцевых соединений. Диаметр трубопроводов выбирается по давлению газа: низкого - не ограничено, среднего до 50 мм, высо-кого- до 20 мм. Прокладываются ацетиленопроводы на высоте не менее 2,2 м. Перед сдачей в эксплуатацию проходят гидравлические и пневматические испытания. Ацетиленопроводы продуваются ацетиленом. Кислородопроводы делятся на 3 группы: - низкого давления до 16 кгс/см2; - среднего давления от 16 до 64 кгс/см2; - высокого давления более 64 кгс/см2; 35. МАТЕРИАЛЫ для ИЗГОТОВЛЕНИЯ КИСЛОРОДОПРОВОДОВ и ГАЗОВАЯ АППАРАТУРА для НИХ. ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ КИСЛОРОДОПРОВОДОВ. Кислородопроводы низкого и среднего давления изготавливаются из стальных и бесшовных труб, высокого давления - из красномедных или латунных труб, на которых устанавливается латунная или бронзовая арматура, специально предназначенная для кислорода. Трубы соединяются между собой сваркой или пайкой. Сальниковая набивка изготавливается из прокалённого асбестового шнура. Арматура обезжиривается и просушивается перед установкой. Кислородопровод окрашивается в голубой цвет. Производится пневматическая гидравлика и продувается кислородом. 36. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЦЕТИЛЕНОПРОВОДОВ и ГАЗОВАЯ АППАРАТУРА к НИМ. ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ АЦЕТИЛЕНОПРОВОДОВ. При большом количестве расхода ацетилена используются газораспределительные рампы. Они состоят из 2-х коллекторов гибких присоединительных трубок для баллонов и рампового редуктора. Каждый коллектор имеет запорный вентиль, позволяющий производить замену на одном коллекторе, не нарушая беспрерывность работы. Давление газа понижают рамповым редуктором до 0,1 кгс/см2 – ацетилена и пропан-бутана. Промышленность выпускает ацетиленовые рампы 2х6; 2х9; 2х12 баллонов. К рабочему месту ацетилен подаётся по трубопроводам. Окрашены в цвет газа. Используются трубы бесшовные, без резьбовых и фланцевых соединений. Диаметр трубопроводов выбирается по давлению газа: низкого - не ограничено, среднего - до 50 мм, высокого - до 20 мм. Прокладываются ацетиленопроводы на высоте не менее 2,2 м. 36 37 Перед сдачей в эксплуатацию проходят гидравлические и пневматические испытания. Ацетиленопроводы продуваются ацетиленом. 37. КОМПЛЕКТАЦИЯ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ПОСТОВ для КИСЛОРОДА. Газораспределительные посты для кислорода состоят из двух коллекторов: гибкий для присоединения трубопровода к баллонам и жесткий рамповый. Каждый коллектор имеет по запорному вентилю, позволяющий проводить замену баллонов на одном коллекторе. На рампе установлен редуктор рамповый, который позволяет регулировать давление от 150 до 3 - 15 кгс/см2 . Промышленностью выпускаются газораспределительные рампы на 2х10 и 2х5 баллонов, как стационарные, так и передвижные. Кислородопроводы в зависимости от давления делятся на : - низкого давления до 16 атмосфер; - среднего давления от 16 до 64 атмосфер; - высокого давления более 64 атмосфер. Кислородопроводы изготавливаются из стальных бесшовных труб (усиленных), а кислородопроводы высокого давления из красной меди или латуни (арматура из той же стали). Кислородопровод и рампа окрашиваются в голубой цвет. Перед пуском проводится пневматические испытания. Для регулировки давления на рабочем месте установлен сетевой однокамерный или двухкамерный редуктор. 38. КОМПЛЕКТАЦИЯ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ПОСТОВ для АЦЕТИЛЕНА и ГАЗОВ, ЗАМЕНЯЮЩИХ АЦЕТИЛЕН. Газораспределительные рампы для ацетилена состоят из двух коллекторов. Для ацетиленопроводов используются только стальные бесшовные трубы, выпускаемые по ГОСТ 8732-70 и соединенные сваркой. Ацетиленопроводы выходят от распределительных рамп, которые выпускаются промышленностью на 2х6, 2х9 и 2х12 баллонов. Ацетиленопроводы в зависимости от рабочего давления делятся : - низкого давления до 0.1 кгс/см2; - среднего давления от 0.1 до 1.5 кгс/см2; - высокого давления более 1.5 кгс/см2. Ацетиленопроводы окрашиваются в белый цвет с красной стрелкой, которая указывает направление потока газа. Диаметр труб подбирают в зависимости от давления газа в ацетиленопроводе: - низкого давления – диаметр труб не ограничен; - среднего давления – диаметр труб не более 50 мм; - высокого давления - диаметр труб не более 20 мм. В цехах ацетиленопроводы прокладываются на высоте не менее 2.2 м по стенам, колоннам. После монтажа в эксплуатацию принимают ацетиленопроводы после пневматического и гидравлического испытаний. Все соединения в коллекторах, трубопроводах и шлангах должны быть стальными, так как ацетон при соединении с медью самовоспламеняется. 39.КЛАССИФИКАЦИЯ ГАЗОВЫХ РЕДУКТОРОВ, их НАЗНАЧЕНИЕ и ПРАВИЛА ВЫБОРА. Редуктором называется прибор, служащий для понижения давления газа, поступающего от источника питания (баллона или распределительного трубопровода) и для поддержания постоянного его расхода и давления независимо от изменения этих параметров до редуктора. Для газовой сварки и резке редукторы классифицируют: А) по принципу действия: прямого и обратного действия. 37 38 Б) по месту установки: Б - балонные, Р- рамповые, С- сетевые. В) по схеме редуцирования: О - одноступенчатые с механической установкой давления, Д – двухступенчатые с механической установкой давления , У – одноступенчатые с пневматической установкой давления. Г) по роду редуцируемого газа: А – ацетиленовые, К – кислородные, П – пропан-бутановые М - метановые. Окраска редуктора соответствует окраски баллона. Ацетиленовый редуктор крепится к вентилю баллона хомутом с упорным винтом. Остальные крепятся накидной гайкой, резьба которых соответствует резьбе штуцера( запорного вентиля). Более удобный в эксплуатации редуктор обратного действия, который работает следующим образом: 12 2 7 2 1 14 13 6 11 4 3 5 10 9 сжатый газ из баллона поступает в камеру высокого давления 1 и препятствует открыванию клапана 2. При вращении по часовой стрелке регулирующим винтом 3, который ввёртывается в крышку 4. Винт сжимает нажимную пружину 5, которая выгибает гибкую резиновую мембрану 6. При этом передаточный диск со штыком сжимает обратную пружину 7, поднимая клапан 2, который открывает проход газа из камеры высокого давления в камеру низкого давления. 38 39 Автоматическое поддержание рабочего давления происходит следующим образом: при уменьшении отбора газа давление в камере низкого давления повысится. Нажимная пружина 5 сжимается и мембрана 6 выпрямляется, а передаточный диск 10 со штоком 11 прикроет редуцирующий клапан 2 и уменьшит подачу газа из камеры высокого давления в камеру низкого давления. При отборе газа процесс автоматически повторяется. Давление газа в камере высокого давления измеряется манометром 12, а в камере низкого давления манометром 13. При повышении давления в рабочей камере сверх нормы в работу включается предохранительный клапан 14. Происходит сброс газа в атмосферу. Помимо однокамерных редукторов применяются двухкамерные. Процесс редуцирования происходит в каждой камере последовательно, одна за другой. Давление в двухкамерном редукторе более стабильное. Основные виды редукторов: Кислородные – ДКП-1-65, ДКД- 8-65 (двухступенчатый); Ацетиленовые - ДАП – 1 – 65, ДАД – 1 – 65(двухступенчатый); Водородные - ДВП - 1 - 65; Пропан-бутановые – ДПП – 1 – 65. Кислородные редукторы. Их окрашивают в голубой цвет. Наибольшее допустимое давление газа в редукторе 200 кгс/см2, наименьшее – 30 кгс/см2. Наибольшее рабочее давление – 15 кгс/см2, наименьшее – 1 кгс/см2 Расход газа при наибольшем давлении – 60 м3/ч, наименьшем – 7,5 м3/ч. Масса – 23 кг. Предохранительный клапан отрегулирован на давление в интервале 17,5-21,6 кгс/см2. Давление в баллоне и рабочей камеры контролируют манометрами. Отбор газа Осуществляется через ниппель. Присоединяется редуктор к баллону накидной гайкой с резьбой М – 6х1,5. Рамповые редуктора ДКР – 250, ДКР – 500 служат для централизованного снабжения кислородом несколько постов. Ацетиленовые редукторы. Служат для понижения давления газа в баллоне до рабочего. Рассчитаны на наибольшее давление 30 кгс/см2 на выходе и наибольшее рабочее давление 1,2 кгс/см2. Расход газа наибольшего давления 5 м3/ч и наименьшего 0,1м3 расход газа = 3 м3/ч. Редуктор присоединяется к вентилю хомутом. Пропан-бутановый редуктор служит для понижения давления газа с баллона до рабочего. Максимальное давление газа 25 кгс/см2. Наибольшее рабочее давление 0,1 кгс/см2, при этом расход газа 3 м3/ч. Масса редуктора - 2 кг. 40. НЕИСПРАВНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ РЕДУКТОРОВ. При эксплуатации редуктора из-за не плотностей может произойти утечка газа. Из-за не плотного прилегания клапана к седлу происходит повышение давления газа в рабочей камере, при неисправности предохранительного клапана может произойти разрыв мембраны. Причинами вызывающих утечку газа может быть: попадание под клапан посторонних частиц( стружки, окалины), неровная поверхность клапана, поломка и усадка запорной пружины. Для предупреждения утечки газа необходимо следить за фильтром, который задерживает попадание пыли и грязи в редуктор. Утечка горючего газа опасна, так как при соединении с воздухом образует взрывоопасную смесь. Неплотности выявляют при помощи мыльного раствора. В холодное время года и при большом расходе газа образуется иней (замерзание), что закупоривает выходные отверстия из камеры высокого давления. 39 40 Для борьбы с замерзанием используют подогрев для кислородных баллонов и горячую воду или пар для баллонов с горючими газами. Воспламенение редуктора может произойти от резкого открытия вентиля баллона. При воспламенении редуктора необходимо закрыть вентиль баллона. Для долговечного использования редуктора необходимо следить за его техническим состоянием, избегать ударов и падения редукторов. Следить за исправностью и своевременной поверкой манометров. 41. СТРОЕНИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ ХИМОЧИСТИТЕЛЕЙ. Очистка ацетилена включает отдельные процессы: 1. Промывку ацетилена в воде в промывателях. 2. Химическую очистку от сероводорода и фосфористого водорода в очистителях. 3. Осушку ацетилена в водоотделителях и осушителях. Химическую очистку газов производят очистительными массами. Обычно применяют геротоль- порошкообразная масса, имеющая ярко- оранжевый цвет. Геротоль состоит из: -ангидрид хромовой кислоты окисляет фосфорный и сернистый водород, переводя их в не летучие соединения. Расход геротоля 20-30 г на 1 м3 ацетилена. Осушка ацетилена от паров воды производится химическими поглотителями, например хлористым калием. 41. РЕЗИНОВЫЕ РУКАВА (ШЛАНГИ) для ГАЗОВОЙ СВАРКИ, ПРАВИЛА ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ. Рукава служат для присоединения горелок и резаков к источникам газопитания. Изготавливаются рукава из вулканизированной резины с тканевой прокладкой. В зависимости от назначения рукава выпускаются 3-х классов: 1 класс- для подачи ацетилена, пропана-бутана, городского газа, давлением до 6,3 кгс/см2. 2 класс- для подачи жидкого топлива бензина, керосина давлением до 6,3 кгс/см2. 3 класс- для подачи кислорода под давлением до 20 кгс/см2. Внутренний диаметр рукавов равен : 6,3; 8,0; 9,0; 10,0; 12,0; 12,5; 16.0; Рукава поставляются длиной по 10-14 метров, допустимая длина каждого рукава до 8м…..20м. Свыше этой длины значительно возрастают потери давления газа. Окраска рукавов производится согласно назначению: 1 класс - красный; 2 класс - жёлтый; 3 класс - голубой. Рукава работают при температуре от + 50 до –35оС. Рукава 2 класса должны быть бензостойкими. Для соединения рукавов служат стальные для ацетилена и латунные для кислорода ниппели и закрепляются специальными хомутами. Рукава необходимо надёжно крепить на горелках, резаках, редукторах и бачках с жидким горючим. Хранят рукава в помещении при температуре от 0 до 25оС. 42. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ ИНЖЕКТОРНЫХ И БЕЗИНЖЕКТОРНЫХ ГОРЕЛОК и РЕГУЛИРОВКА СВАРОЧНОГО ПЛАМЕНИ в ПРОЦЕССЕ СВАРКИ. Сварочной горелкой называется устройство, служащее для смешивания горючего газа или паров горючих жидкостей с кислородом и получение сварочного кислородом и получение сварочного пламени требуемой тепловой мощности. Сварочные горелки подразделяют следующим образом: 1.По способу подачи горючего газа и кислорода ( инжекторные и безинжекторные). 2.По роду применяемого горючего газа: 40 41 -ацетиленовые -пропан - бутановые -водородные -комбинированные. 3.По назначению: - Универсальные( сварка, резка, пайка); - Ступанизированные ( выполняют одну операцию); 4.По числу пламени: - однопламенные; - многопламенные. 5.По мощности пламени: - малой мощности ( 20-400 дм3/час). - Средней мощности( 400- 2800 дм3/час). - Большой мощности (2800- 7000 дм3/час). Газовая горелка состоит из 2-х основных частей. Рукоятки и набор сменных наконечников , соединенных между собой накидной гайкой. Инжекторная горелка – это горелка, в которой подсос горючего газа в смесительную камеру, происходит за счёт струи кислорода, вытекающего с большой скоростью. Кислород Ацетилен Принцип работы: Кислород из баллона под давлением поступает через ниппель на вентиль и далее в сопло инжектора. Выходя из сопла инжектора с большой скоростью, создаёт разряжение в ацетиленовом канале и подсасывает его в смесительную камеру. В камере оба газа смешиваются, образуя горючую смесь и выходя через мундштук, образует сварочное пламя. Подача газов в горелку регулируется кислородным и ацетиленовым вентилем. Для нормальной работы инжекторной горелки необходимо давление для кислорода 1,5- 5 кгс/ см2, а для ацетилена не менее 0,01- 1.2 кнс/ см2. Для нормальной инжекции необходимо выбрать правильный зазор между конусным окончанием инжектора и конусом смесительной камеры. В противном случае возникает обратный удар. Нагрев наконечника и его засорение уменьшают инжекцию и как следствие непостоянство горючей смеси, что является недостатком инжекторной горелки. Преимущество её в том, что она работает на горючем газе среднего и низкого давления. В безинжекторных горелках горючий газ и кислород в смесительную камеру поступают под одинаковым давлением. Скорость выхода из мундштука горючей смеси должна соответствовать скорости сгорания. Безинжекторные горелки могут работать только на ацетилене среднего и высокого давления. К инжекторным горелкам относятся: ПГС, ГСЗ «Звезда». К безинжекторным относятся ГС 1, ГС 4. 43. ВЫБОР ИНЖЕКТОРА И НАКОНЕЧНИКА СВАРОЧНОЙ ГОРЕЛКИ. Наконечник является одной из основных частей горелки. Он состоит из инжектора, смесительной камеры, мундштука и накидной гайки. К каждой горелке в комплекте имеется определённое количество наконечников, имеющих свой номер, который указан на смесительной камере. 41 42 При газовой сварке применяют: Однопламенные горелки малой мощности ГС-2 «Звездочка» предназначены для сварки малых толщин и снабжены следующими номерами наконечников: № наконечника 0 1 2 3 Толщина свариваемого металла (мм) 0,2-0,7 0,5-1,5 1,0-2,5 2,5-4,0 Эти горелки отличаются габаритными размерами. Они компактные и имеют вес 0,53-0,54 кг. Сварочные универсальные однопламенные горелки «Звезда» и ГС-3 предназначены для сварки более толстых металлов, пайки, наплавки и подогрева. Эти горелки имеют следующие номера наконечников: № наконечника 1 2 3 4 5 6 7 Толщ.свар.металла 0.5-1,5 1-2,5 2.5-4 4-7 7-11 10-18 17-30 Каждый наконечник снабжен инжектором, который имеет калиброванное отверстие, служащее для прохода кислорода. При увеличении отверстия инжектора увеличивается расход кислорода и ацетилена. Пример: № наконечника 2 4 6 Расход кислорода 130-260 430-750 1150-1950 Расход ацетилена 120-240 400-700 1050-1750 44. ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕ РЕЗАКА для КИСЛОРОДНОЙ РЕЗКИ. ПРАВИЛА ВЫБОРА СОПЛА и МУНДШТУКА. Резак служит для смешивания горючего газа и кислорода, образуя подогреваемое пламя и подачи к разрезаемому металлу режущего кислорода. Резаки универсальные «Пламя-62»: Ацетиленово - кислородный инжекторный резак состоит из 2-х основных частей (ствола и наконечника). Ствол состоит из рукоятки с ниппелями для присоединения кислородных и ацетиленовых шлангов, корпуса с регулирующими вентилями ( кислородный, ацетиленовый), инжектора и смесительной камеры, трубки газовой смеси подогревающего пламени, трубки режущего кислорода, головки резака, вентиль режущего кислорода. Принцип действия: Кислород из баллона поступает в резак через ниппель и в корпусе разветвляется по двум каналам. Часть кислорода через вентиль направляется в инжектор с большой скоростью, создаёт разряжение и подсасывает ацетилен. В смесительной камере образуется горючая смесь, проходя через зазор между внутренними и наружными мундштуками, образует подогревающее пламя. Другая часть кислорода через режущий вентиль, проходя по трубке, выходит через внутренний мундштук, образует струю режущего кислорода. Основной деталью резака является мундштук, который в процессе резки быстро изнашивается, поэтому выпускаются сменными. Такие мундштуки имеют кольцевую щель для выхода горючей смеси и центральный канал для режущего кислорода. В зависимости от толщины металла, подвергающегося резки, подбирают наружные и внутренние мундштуки. В комплект резака входят 2 номера наружных мундштуков и 5 номеров внутренних мундштуков. Таблица зависимости номеров мундштуков от толщины разрезаемого металла. Толщ. Металла (мм) 2-5 5-25 25-50 50-100 100-200 200-300 № наруж. мундш. 1 1 1 2 2 2 42 43 № внутр. мундш. 1 2 3 4 5 5 Внутренний мундштук имеет сопло, которое делится по форме на 3 вида: 1.Со ступенчатым расширением ( режущий металл от 10 до 350 мм). 2.Без расширения на выходе ( режущий металл до 10 мм и свыше 350 мм). 3.С коническим расширением на выходе ( режущий металл от 2 до 300 мм).Эти сопла получили широкое применение при резке из-за наименьшей потери режущего кислорода. Кислородные рукава присоединяются к штуцеру, имеющий правую резьбу, а ацетиленовые к штуцеру с левой резьбой. Резаки комплектуются тележкой и циркульным устройством. Универсальные резаки имеют следующие марки: РУА-70, «Ракита», РЗР-62, «Маяк», «Факел». 45. СТРОЕНИЕ ГАЗОРЕЗА И ПРИНЦИП ЕГО РАБОТЫ. Принцип реза- это сгорание металла в струе чисто технического кислорода, нагретого до температуры около 1300оС. Газорезательное пламя состоит из двух частей : подогреваемое пламя и струя режущего кислорода. Лучше всего подлежат резке - углеродистые стали. С повышением содержания углерода, кислородная резка сталей ухудшается. Температуру плавления окислов металла, образующихся при резке, должна быть ниже температуры плавления самого металла, в противном случае нарушается нормальный процесс реза. Количество тепла выделяемого при сгорании металла в кислороде должно быть достаточно большим, что поддерживает нормальный процесс резки. При резке 70% тепла выделяется при сгорании металла, а 30 % от подогревающего пламени резака. Образующиеся шлаки должны быть жидкотекучими и легко выдуваться из места реза. Теплопроводность металла и сплавов не должно быть слишком высокой, так как тепло выделяемое при резке будет недостаточно и рез в любой момент может прерваться. Мощность подогреваемого пламени зависит от толщины и химического состава разрезаемого металла. Для толщины 5 мм – 80% подогревающего пламени -«-« 25 мм 29% подогревающего пламени Сжигание металла и удаление продуктов сгорания из реза осуществляется струёй режущего кислорода. Струя режущего кислорода должна обеспечивать равномерную ширину реза по всей толщине металла. Чистота кислорода влияет на качество разрезаемых кромок. Хороший 43 44 результат реза можно получить при чистоте кислорода 99.9%. 8 5 Режущий кислород 15 16 2 6 12 14 13 11 10 1 9 5 7 3 4 АЦЕТИЛЕН Горючая смесь Режущий кислород 5 8 Ручной резак состоит из двух частей – ствола и наконечника. Ствол состоит из рукоятки 1 с ниппелями 2 и 3, трубками 4 и 5 для ацетилена и кислорода, корпуса 6 с регулировочными вентилями – ацетиленовым 7 и кислородным 8. Наконечник включает в себя инжектор 9, смесительную камеру 10, трубку горючей смеси 11, трубку режущего кислорода 15 с вентилем 16, наконечник резака 12 с мундштуками – внутренним 13 и наружным 14. Действие подогревательной части резака аналогично действию инжекторной сварочной горелки.Открытием вентиля 16 подаётся режущий кислород, сжигающий металл и производящий резку. 46. СТРОЕНИЕ БАЧКА ДЛЯ ГАЗОРЕЗКИ И ПРАВИЛА ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ. Бачок для жидкого горючего представляет собой сварной цилиндрический сосуд со сферической крышкой и сферическим днищем. Он состоит из: -корпуса -воздушного насоса -запорного вентиля с маховиком -штуцера для заливки горючего -спускной пробки и штуцера для присоединения шланг; - манометра. Горючее для подачи в горелку или резак вытесняется воздухом под давлением 3 кгс/см2. Давление создается воздушным насосом. Бачок заполняется горючей жидкостью на ¾ полезной ёмкости. При отборе горючей жидкости, давление в бачке падает, для поддержания давления необходимо осуществлять подкачку воздушным насосом. Перед заливкой горючей жидкости необходимо проверить: - чистоту бачка - исправность манометра - исправность ручного воздушного насоса. Заливку горючего топлива необходимо производить через фильтр ( войлок). 44 45 Перед работой необходимо открыть вентиль на бачке и вентиль на резаке до тех пор, пока горючая жидкость не пойдет через мундштук. Бачок для горючего устанавливается на расстоянии не менее 5 м от баллонов с кислородом и не более 3 м от рабочего места резчика. 47. ПОДГОТОВКА КРОМОК ДЛЯ ГАЗОВОЙ СВАРКИ СТАЛЬНЫХ ЛИСТОВЫХ ДЕТАЛЕЙ. При газовой сварке основное применение нашли стыковые соединения пластин и труб. Пластины должны находиться в одной плоскости. При толщине стенок до 5 мм разделка кромок не выполняется, зазор от 0,5 до 2 мм. При толщине стенок от 5 до 16 мм, разделка кромок У-образная с зазором 24 мм и притуплением 1,5-3 мм. Угол разделки кромок 35-45о. При толщине стенок от 10 до 25 мм, разделка кромок Х-образная с зазором 24 мм и притуплением 1,5-3 мм. Угол разделки 35- 45о. Перед сваркой, сварные кромки, а также прилегаемые к ним участки на расстоянии 30 мм, необходимо зачистить шкуркой, и пламенем газовой горелки убрать масла и влагу. Детали из листового металла толщиной до 1 мм свариваются без присадочного материала с отбортовкой. Более толстые листы свариваются с применением присадочного материала. Для сварки длинных швов листового металла применяется обратноступенчатый способ сварки. При изготовлении коробчатых листовых конструкций, вначале, свариваются угловые швы, затем стенки прихватываются и привариваются к днищу. Заканчивается изготовление конструкции вертикальным швом. Сварка труб.Широкое применение получила сварка труб малых диаметров (до 100 мм). Трубы свариваются в основном стыковым соединением. Разделка кромок выполняется при толщине стенки более 5 мм односторонняя с зазором 1,5 мм под углом 70-90о, оставляя притупление от 1,5 до 2,5 мм. Для центровки труб применяются центраторы и другие приспособления. В начале производится прихватка, центратор убирается и производится сварка. 48. ВИДЫ ОБРАБОТКИ КРОМОК ПОД НЕОБХОДИМЫЙ УГОЛ. Для качественного выполнения стыков газовой сваркой в сварных соединениях выполняется разделка кромок. Разделка кромок бывает односторонняя и двусторонняя в зависимости от толщины свариваемых деталей. Угол разделки кромок 70-90о. Разделка кромок может выполняться механическим и огневым способом. Механический способ-это снятие кромок на токарных и фрезерных станках и абразивным кругом. Огневой способ –это при помощи резака с последующим удалением продуктов реза ( абразивным инструментом на расстоянии 30 мм от края реза). 49. ПОСТАНОВКА ПРИХВАТОК. Перед сваркой детали соединяют друг с другом сваркой в отдельных местах короткими швами. Это соединение называется прихваткой. Размеры прихваток и расстояние между ними выбирают в зависимости от толщины свариваемой детали и длины шва. Тонкий металл и короткие швы прихватываются прихватками длиной 5 мм и расстояние между ними 50-100 мм. При сварке толстолистовых швов значительной длины, длина прихваток составляет 20-30 мм. Расстояние между ними 300-500 мм. Прихватка выполняется на тех же режимах, что и сварка. Во время сварки необходимо обращать внимание на места прихваток во избежание непровара или прожога в этих местах. 45 46 50. ВЫБОР РЕЖИМА ГАЗОПЛАМЕННОЙ СВАРКИ. Режим газовой сварки зависит от толщины свариваемой детали, её химического состава и положения при сварке. Для качественного выполнения сварки необходимо обратить внимание на следующее: - на выбор горелки и наконечника, а также присадочный материал в зависимости от толщины свариваемой детали. Присадочный материал подбирают по формуле : d = S/2 +1 где, d - диаметр присадочного материала; S - толщина стенки свариваемой детали; - на пламя горелки при сварке цветных металлов; - на подбор флюса при сварке цветных металлов; Присадочный материал должен соответствовать основному металлу по своему марочному составу. В зависимости от положения в пространстве подбирают сварочное пламя : жесткое, мягкое, нормальное, окислительное, науглераживающее. Подбирается мощность сварочного пламени, которая зависит от толщины свариваемого металла. Например: для низкоуглеродистых сталей толщиной 4 мм минимальная мощность составляет 100х4= 400дм3/ч., максимальная 130х4=520дм3/ч. ацетилена. 51. СПОСОБ СЛАЖИВАНИЯ ЛИСТОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИХ ТОЛЩИНЫ. 1. Сварка без снятия кромок. Допустимая величина смещения кромок для листовой стали не должна превышать 1.5 мм. х Допустимые смещения ≤ 1.5 мм Максимальное смещение кромок для листовой стали труб на объектах повышенной опасности определяется по формуле k х t, где k – коэффициент для трубопроводов различного назначения колеблется от 0.1 до 0.35. t – толщина стали трубы. 1. Трубопроводы пара и горячей воды k=0.1 х t , не более ≤ 3 мм; 2. Технологические трубопроводы k=0.35 х t , не более ≤ 3 мм; 3. Магистральные трубопроводы k=0.2 х t , не более ≤ 3 мм; 4. Газопроводы k=0.15 х t,не более ≤ 0.5 мм. 2.Сварка с односторонним снятием металла. а)наружная сторона разделки металла. При сварке с односторонней разделкой кромок разница толщин должна быть не более 2.5 мм, при этом нужно учитывать, что толщина металла не должна быть более 12 мм. При односторонней наружной разделке снимается металл с большей толщины под углом 15-200 . 15-200 46 47 t 2 - t 1 ≤ 2.5 мм ( t тах ≤ 12 мм) t1 t2 б) внутренняя сторона разделки металла. При внутренней разделке кромок разница толщин должна быть не более 3 мм, при максимальной толщине стали не более 12 мм. Угол снятия металла с большей толщины 15-200 . t 2 - t 1 ≤ 3.0 мм ( t тах ≥ 12 мм) (( t1 15-200 t2 3.Сварка с двусторонним снятием металла. При сварке с двусторонним снятием металла с большей толщины, угол снятия составляет 150 на расстояние 30 мм. 150 30мм Х Х 150 30мм Х 4.Сварка при помощи наплавки металла. При наплавке на меньшую толщину, следует учитывать, что максимальная толщина наплавки должна быть не более 6мм и на расстоянии от края 30-50 мм, остальной участок наплавляется под углом 150 до основного металла. п = до 6 мм Наплавка до 6 мм 150 30-50мм 6. Сварка с подкладным фигурным кольцом. 1 мм 47 48 20 – 30 мм 52. ПОРЯДОК НАЛОЖЕНИЯ ШВОВ ПРИ СВАРКЕ УЧАСТКАМИ. При сварке длинных швов применяется ступенчатая и обратноступенчатая сварка. Для сварки весь шов разбивается на участки, которые свариваются в определённом порядке. Сварка производится двумя основными способами: обратноступенчатым и от середины к краям. Есть ещё и комбинированный способ, соединяющий в себе предыдущие два. 4 2 4 1 3 1 1 3 2 1 При наложении каждого последующего участка предыдущий участок перекрывают на 10 мм. 53.ТЕХНИКА ГАЗОВОЙ СВАРКИ. В начале сварки для лучшего прогрева металла выбираем угол наклона горелки. Величина угла выбирается в зависимости от толщины и рода свариваемого металла. Чем толще металл и больше его теплопроводность, угол наклона наконечника к поверхности увеличивается. В начале сварки угол наклона устанавливается больше для лучшего прогрева, а по мере нагрева уменьшается. 10-15мм 70о 7-10мм 60о 5-7мм 50о 3-5мм 40о 1-3мм 30о 1мм 20о В процессе сварки сварщик выполняет колебательные движения, как поперечные, так и продольные. Поперечные колебательные движения называются манипуляцией горелкой. Схема некоторых видов: 48 49 1 2 3 4 1.Пружинный 2.Ёлочкой 3.Полумесяц 4.Восьмёркой. Присадочной проволокой можно совершать такие же движения, но в направлении, обратном движению конца мундштука. Конец сварочной проволоки не рекомендуется извлекать из сварочной ванны и особенно из восстановительной зоны пламени. Для сварки швов в нижнем положении наиболее распространено движение полумесяцем. В практике различаются два способа сварки: правый и левый. Левый способ – это способ, при котором сварка производится справа налево. При левом способе сварки кромки основного металла получают предварительный подогрев, что обеспечивает хорошее перемешивание сварочной ванны. Свариваемый шов хорошо виден, поэтому внешний вид шва лучше, чем при правом. Правый способ - это способ, при котором сварка производится слева направо. При правом способе мундштуком горелки выполняют не значительные поперечные колебания. Пламя горелки, при правом способе направленно на свариваемый шов, что обеспечивает защиту сварочной ванны от кислорода, азота и замедляет охлаждение металла шва в процессе кристаллизации. Правый способ экономичнее левого – производительность увеличивается на 20-25%, а расход газа на 15-20 % уменьшается. 54. СВАРКА В РАЗЛИЧНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ПОЛОЖЕНИЯХ. По положению в пространстве сварные швы делятся: Нижние швы свариваются легко, так как расплавленный металл под действием силы тяжести стекает в кратер и не вытекает из сварочной ванны. Сварка производится как правым, так и левым способом, в зависимости от толщины сварочной ванны. Угол мундштука зависит от толщины сварочного металла. Вертикальные швы производятся при малых толщинах сверху вниз правым способом и снизу вверх левым способом. При сварке металла от 2 до 20 мм вертикальные швы выполняются способом двойного валика ( без разделки кромок с зазором равным половине толщины свариваемого металла). При толщине более 6 мм сварку выполняют двумя сварщиками. Угол мундштука 30о от горизонтальной плоскости. Горизонтальные швы при сварке которых, металл стремится стечь на нижнюю кромку. Сваривают правым способом , держа конец проволоки в верху, а мундштук горелки снизу ванны. Сварочная ванна располагается под некоторым углом к оси шва, что облегчает формирование шва и удерживание жидкого металла от стекания. Потолочные швы выполняются нагревом кромок до начала оплавления, и в этот момент в сварочную ванну вводится присадочный материал. Металл сварочной ванны удерживается от стекания вниз давлением газа пламени. Сварку лучше вести правым способом в несколько слоёв с минимальной толщиной каждого слоя. 55. ОСОБЕННОСТИ РЕМОНТА ДЕТАЛЕЙ из СЕРОГО ЧУГУНА. Серый чугун- это такой чугун, в котором большая часть углерода находится в свободном состоянии в виде графита. Серый чугун хорошо обрабатывается режущим инструментом. Температура плавления 1100-1250 оС( в зависимости от содержания углерода, обратная зависимость). Газовая сварка серого чугуна является удобным и гибким методом ремонтных работ при небольших объёмах наплавки. 49 50 Сварка ведется ацетилено - кислородными горелками, размер которых на порядок меньше, чем при сварке сталей такой же толщины. Пламя регулируется на некоторый избыток ацетилена. Присадочный материал- литые чугунные прутки с повышенным содержанием кремния (3-3,5%). Сварка серого чугуна выполняется с подогревом до 300-400оС. Широко применяется газовая сварка серого чугуна при ремонте чугунных изделий небольших размеров и изготовлении сварно-литых конструкций. 56. ТЕХНОЛОГИЯ ГАЗОВОЙ СВАРКИ ЧУГУНА. Газовая сварка чугуна выполняется тремя основными видами: Горячая сварка чугуна применяется при исправлении дефектов литья, а также ремонте небольших чугунных деталей. Горячая сварка разбивается на три основные операции: - подготовка деталей под сварку; - предварительный подогрев; - охлаждение детали после сварки. Деталь под горячую сварку подвергают нагреву до температуры 500-700оС (в зависимости от размеров детали, толщины стенок и жёсткости конструкции). Общий подогрев ведётся в электрических или газовых печах. После нагрева деталь подают к месту сварки. Во избежание охлаждения свариваемую деталь во время сварки закрывают асбестом. После сварки деталь медленно охлаждают. Сварку чугуна выполняют нормальным пламенем или с небольшим избытком ацетилена. В начале сварки пламя устанавливают почти вертикально, по мере сварки устанавливают необходимый угол по толщине металла. Ядро пламени должно находиться на расстоянии 2-3 мм от поверхности металла. В качестве присадочного материала применяются чугунные прутки марки А 4,6,8,12 мм и длиной 250450 мм. При горячей сварке необходимо учитывать резкий переход из жидкого состояния в твердое и образование на поверхности окисловой пленки, что затрудняет выделение газа из жидкого металла. Для этого необходимо непрерывно помешивать присадочным прутком. Для улучшения процесса сварки применяются флюсы ( прокалённая бура + углекислый натрий +углекислый калий). Свариваемое изделие перед сваркой собирают на прихватках 5-6 мм. На деталях, толщиной свыше 5 мм производится разделка кромок под углом 70-90о. Сварочные кромки очищаются от грязи, ржавчины, масла щёткой или пламенем сварочной горелки. Сварка чугуна с местным подогревом- применяется в случаях, когда место сварки и характер конструкций позволяет производить подогрев без появления трещин и напряжений в свариваемых деталях (массивные детали не создающие жёсткого контура). Во избежание трещин в детали необходимо создать равномерную тепловую деформацию на противоположном участке (сварка чугунной рамы). Подогрев выполняется до температуры 300-500оС сварочной горелкой, резаком, электронагреванием и т.д. Сварка ведётся, как и при горячей сварки чугуна. После сварки место подогрева медленно охлаждается, для чего прикрывают его асбестовым листом или засыпают песком. Холодная сварка чугуна применяется в тех случаях, когда деталь при нагреве и охлаждении может свободно расширятся и сжиматься, не вызывая значительных остаточных напряжений. Перед заваркой дефекта необходимо подогревать пламенем горелки участки, прилегающие к дефекту. После окончания заполнения дефекта необходимо в течение 2-3 минут медленно отводить пламя, направляя на участки, прилегающие к дефекту. 50 51 После сварки часть детали или всю деталь для медленного охлаждения покрывают асбестом или засыпают прокалённым песком. При сварке применяется нормальное пламя, выбираемое из расхода ацетилена 100-120 3 дм /ч на 1 мм толщины свариваемого металла. 57. ПОДГОТОВКА НАПЛАВКИ ТВЁРДЫМИ СПЛАВАМИ И ЧЁРНЫМИ МЕТАЛЛАМИ. Наплавкой называется процесс нанесения присадочного слоя металла на основной металл, который расплавляется на небольшую глубину. Применяется для восстановления изношенных частей и для придания поверхностного слоя особых свойств (коррозийные свойства, твёрдость, стойкость против износа и т.д.). Наплавка твёрдыми сплавами применяется для деталей, работающая поверхность которых подвергается износу( буровой инструмент, зубья ковшей, лемеха плугов, центры токарных станков и т.д.). Лучше всего наплавка производится на углеродистые стали (до 0.6%). В качестве присадочного материала служат порошкообразные и зернистые смеси, литые сплавы в виде прутков, трубные наплавочные стержни. В качестве присадочного материала служат порошкообразные и зернистые смеси; литые сплавы в виде прутков, трубные наплавочные стержни. Широкое применение получили сормайты и сталиниты (температура плавления 12601300оС) 6-7 мм, длиной 400-450 мм. Для наплавки деталь хорошо очищают от грязи, масла, ржавчины до металлического блеска. Наплавку производят ацетилено- кислородным пламенем с избытком ацетилена. Для больших деталей при наплавке применяется предварительный подогрев до температуры 500-700оС с медленным охлаждением после сварки. Для защиты наплавленного слоя используют флюс (прокалённая бура+борная кислота). Процесс наплавки выполняют выполняется в нижнем положении, как левым так и правым способом. Для наплавки твёрдых сплавов служат специальные горелки предназначенные для порошкообразных смесей. 58. ОСОБЕННОСТИ НАПЛАВКИ ЛАТУНИ НА ЧЁРНЫЕ МЕТАЛЛЫ. Широкое применение получила наплавка латуни на детали для создания уплотнительных поверхностей для запорной арматуры. При наплавке латуни на чёрные металлы используется газообразный флюс БМ-1 и латунные прутки (содержание свинца не должно превышать 0,1%). Наплавку производят в нижнем положении, левым способом. Пламя выбирается науглероживающее (уменьшение испарения цинка). В качестве горючего газа применяется ацетилен, пропан-бутан или природный газ. При наплавке крупногабаритных деталей необходим подогрев до 500оС. Мощность сварочного пламени зависит от толщины наплавки. Наплавка бывает однослойной и многослойной. При нанесении последующего слоя предыдущий должен быть проплавлен на 30%. Наплавленную поверхность располагают под углом 8-10о к горизонту. Угол наклона горелки 30-60о, а прутка 90-110о от мундштука горелки. Конец прутка погружается в ванну жидкого металла. При нормальном процессе наплавки испарение цинка отсутствует. 59. ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ И НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ СВАРКЕ. Напряжения при сварке возникают в результате линейной усадки наплавленного металла, неравномерного нагрева в процессе сварки, изменения объема металла, вызванного изменением структуры металла при сварке. 51 52 Затвердевание жидкого присадочного металла в сварочной ванне и последующее его охлаждение приводят к уменьшению его объема. Так как при этом, затвердевающий металл уже прочно связан с основным металлом, то усадка вызывает появление внутренних напряжений. Неравномерный нагрев металла, вызванный сваркой, приводит к появлению сжимающих сил в зоне металла, прилегающей ко шву, и растягивающих вдали от сварного шва. В результате происходит коробление сварного соединения. Кроме того, затвердевание и охлаждение металла шва приводит к его усадке и деформации свариваемого изделия. Если усадка будет иметь место в условиях жесткого закрепления сварочной детали, либо в условиях неравномерного нагрева, то в этом случае, в металлоконструкции после остывания, образуются внутренние напряжения, вызывающие деформацию. Внутренние силы, возникающие в металле при сварке, могут быть достаточными, чтобы привести к образованию трещин в швах или рядом с ними. 60. КОНСТРУКТИВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ для СНИЖЕНИЯ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ и ДЕФОРМАЦИЙ. Для снижения сварочных напряжений и деформаций, используют: обратные деформации (выгиб) в противоположную сторону; уравновешивание сварочных деформаций сваркой швов, вызывающих встречную деформацию; жесткое закрепление конструкций; применение многослойных швов; проковкумногослойных швов и др. Рабочие чертежи сварных конструкций следует разрабатывать с учетом мероприятий по уменьшению сварочных напряжений и деформаций. На величину деформаций и напряжений при сварке влияют: 1. Порядок сборки под сварку. 2. Способ сварки. 3. Режимы сварки. 4. Последовательность наложения швов. Существует несколько способов борьбы с внутренними напряжениями и деформацией: 1.Уравновешивание деформаций. Этот способ заключается в том, что устанавливают определенную последовательность наложения швов, при которой деформация предыдущего шва снижается при выполнении последующего. 2. Обратная деформация. Для уменьшения остаточной деформации, искусственно создают деформацию, обратную по знаку по отношению к той, которая должна возникнуть (обратная деформация). 3. Жесткое закрепление. Закрепление в приспособлении или в струбцинах обеспечивают уменьшение сварочных деформаций по сравнению с не закрепленным состоянием, если зона нагрева выше 6000С не превышает 0,15% общей ширины сварочного элемента. 4. Проковка шва и около шовной зоны. Проковка способствует снижению напряжений и деформаций. Проковку следует выполнять на расстоянии 250-300мм по сварному шву, сразу после сварки или после подогрева до температуры 1502000С. При многослойной сварке проковку выполняют по слоям.. 5. Общий отжиг сварного соединения Отжиг применяется для сталей, имеющих склонность к образованию закалочных структур (особенно при большой толщине сварочного металла) и способствует снятию напряжения. 6. Термическая правка конструкции. Правка выполняется наплавкой валиков с обратной стороны шва или местным нагревом (для каждой конструкции в определенном порядке). 61. Влияние методов сваривания на величину напряжений и деформаций. Величина внутренних напряжений и деформации при сварке зависит от способов сварки, мощности источников питания сварочной дуги и скорости сварки. Чем больше зона разогрева металла при сварке, тем больше будет деформация. При сварке зоны нагрева по ширине различны. 52 53 Например: при дуговой сварке плавящимся электродом (6 мм); при автоматической сварке под флюсом (3,5 мм); при аргонной сварке (10 мм); при газовой сварке зона разогрева достигает (24-27мм). Для уменьшения сварочных напряжений и деформаций при сварке длинных и средних швов применяются различные способы сварки: обратноступенчатый способ; от середины к краям; от краев к середине; сварка каскадом; сварка горкой. Стыковое соединение с Х-образной разделкой кромок, необходимо сваривать попеременно с каждой стороны. В местах перехода, от поверхности пластины к сварному шву, на границе сварного шва напряжение достигает наибольшей величины при растяжении. Явление местного повышения напряжения называется концентрацией напряжения. Концентрация напряжения в стыковых швах зависит от усиления шва. Чем меньше усиление шва и плавный переход к основному металлу, тем меньше концентрация напряжений. В стыковых швах не только усиление, но и непровар корня шва или чрезмерное проплавление является значительной концентрацией напряжений. Концентрация напряжений вызывается дефектами в сварных соединениях и швах: подрезами, чрезмерным усилением, неравномерными размерами и неравномерными формами шва, раковинами, шлаковыми включениями, трещинами, непроварами и др. 62. ПОДГОТОВКА ДЕФЕКТНЫХ МЕСТ для РЕМОНТА ГАЗОВОЙ СВАРКОЙ. Дефектами сварных соединений принято называть отклонение от норм, предусмотренных ГОСТами, техническими условиями и чертёжными проэктами. Дефекты делятся на; Внешние дефекты: величина ширины шва и усиления шва не соответствует допустимым значениям; неравномерная чешуйчатость шва; кратеры; подрезы; поры; прожоги; шлаковые включения; трещины, выходящие на поверхность. Внутриние дефекты: непровары между кромками и в корне шва; газовые поры; внутренние трещины; шлаковые включения. Дефекты определяются как разрушающим, так и неразрушающим методом контроля. Самым недопустимым дефектом является трещина. Возникновение трещин связано : - с химическим составом основного и наплавленного металла; - со скоростью охлаждения сварного соединения; - с жёсткостью сварной конструкции. Трещины, образующиеся в процессе сварки, называются горячими, а после сварки холодными. Трещины являются наиболее опасным дефектом, они снижают статическую, динамическую и вибрационную прочность конструкции. Поверхностная трещина определяется визуальным осмотром после зачистки и травления. Для заварки трещины необходимо: - найти крайние точки трещины; - концы трещины накернить и засверлить сверлом 3-4мм; - при необходимости выполнить разделку кромок; - если есть необходимость, выполняется подогрев; - сварка ведётся от середины к краям; - если трещина выходит на край, её необходимо прихватить; - после сварки поверхность сварного шва обстучать, если есть необходимость выполнить медленное охлаждение. 53 54 Газовые поры и неметаллические включения уменьшают рабочее сечение сварного соединения. Газовые поры и неметаллические включения вырубывают или убирают механическим способом, зачищают места вырубки и заваривают с последующим контролем. Причиной образования газовых пор и неметаллических включений является плохая зачистка около шовной зоны, не качественная прокалка электродов, неправильный выбор режима сварки и угла наклона электрода, и.т.д. Непровары в корне шва могут стать причиной разрушения металлоконструкции в результате уменьшения поперечного сечения шва и повышения концентрации напряжений, что приводит к образованию трещин. Во избежание непроваров в труднодоступных местах выполняется сварка с подкладным кольцом. В ответственных металлоконструкциях (трубопроводах) при подварке корня шва в доступных местах выполняется пооперационный контроль. Прожоги образуются при сварке высоким сварочным током и малым притуплением кромок, при большом зазоре между кромками и, как следствие, образуется неравномерность структуры шва около шовной зоны, которая склонна к образованию трещин. Прожоги исправлению не подлежат. Подрезы уменьшают поперечное сечение шва и образуют нисплошности в около шовной зоне, что является предпосылкой к образованию трещин. Исправление дефекта подрез осуществляется следующим образом: удалить шлак, если он есть и заварить ниточным валиком около шовную зону со сварочным швом. 63. ТРЕБОВАНИЯ К ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ. Большое значение в условиях монтажа имеет внешняя защита сварных соединений от ветра, сквозняков, атмосферных осадков и низких температур. Для этого применяются металлические или брезентовые палатки от резкого охлаждения. При работе в условиях низких температур, в палатке устанавливают калорифер и сварку ведут с сопутствующим подогревом. После сварки сварной стык необходимо обмотать асбестом для медленного охлаждения. Для защиты от ветра и сквозняков, внутренние концы труб, закрывают при сварке временными заглушками. В качестве присадочного материала целесообразно выполнять сварку электродами УОНИ 13\45 и УОНИ 13\55, которые обеспечивают наибольшую пластичность шва. СВАРКА СТЫКОВ ТРУБ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ ВОЗДУХА НИЖЕ 00 . МАРКА СТАЛИ СВАРКА ДОПУСКАЕТСЯ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ ВОЗДУХА НЕ НИЖЕ : ПРИ ТОЛЩИНЕ СТЕНКИ ТРУБЫ, мм Менее 10 УГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ С СОДЕРЖАНИЕМ УГЛЕРОДА МЕНЕЕ 0,2% УГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ с СОДЕРЖАНИЕМ УГЛЕРОДА от 0,2% до 0.28% УГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ с СОДЕРЖАНИЕМ УГЛЕРОДА БОЛЕЕ 0,28% И МОЛИБДЕНОВАЯ СТАЛЬ 16 М ХРОМОМОЛИБДЕНОВЫЕ СТАЛИ 12МХ, 15 ХМ и 18 МХЛ ХРОМОМОЛИБДЕНОВАНАДИЕВЫЕ СТАЛИ 12Х1МФ,15Х1М1Ф, 20ХМФЛ, 15Х1М1Ф, А ТАКЖЕ СТАЛИ 12Х2МФСР и 12 Х2МФБ От 10 до 16 - 20 0 С без подогрева - 10 0 С без подогрева - 10 0 С без подогрева Более 16 - 20 0 С с подогревом до 100-2000 С - 10 0 С с подогревом до 100-2000 С - 10 0 С с подогревом до 250 - 4000 С - 10 0 С с подогревом до 250 - 4000 С - 10 0 С с подогревом до 350 - 4500 С 54 55 ВЫСОКОХРОМИСТАЯ СТАЛЬ МАРТЕНСИТНО-ФЕРРИТНОГО КЛАССА 1Х12В2МФ ( ЭИ756) АУСТЕНИТНЫЕ СТАЛИ Х18Н9Т, Х18Н12Т, ЭИ695Р, ЭП184, ЭП17, 1Х16Н9М2 и др. 0 С с подогревом до 300 3500 С 0 +10 С с подогревом до 350 - 450 С 0 0 - 20 0 С без подогрева 64.СПОСОБЫ СВАРКИ, ИХ СУЩНОСТЬ. Сваркой называется технологический процесс получения неразъёмных соединений по свойствам, близким свариваемому материалу, посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном ( или общем) нагреве или пластическом деформировании, или совместным действием того и другого. Все существующие способы сварки можно разделить на две основные группы – сварку давлением и сварку плавлением. По виду энергии, необходимой для образования сварного соединения, и условиям введения её в металл сварка подразделяется на: а). Дуговую; б). Газовую; в). Термитную; г). Электрошлаковую; д). Электронно-лучевую; е). Контактную; ж). Трением; з). Ультразвуковую и др. По степени автоматизации сварка подразделяется на ручную, полуавтоматическую и автоматическую. 1.Сварка плавлением включает такие способы сварки, как: 1.Ручная дуговая сварка металлическим электродом; При сварке металлическим электродом тепло, необходимое для расплавления основного металла и электродного стержня, образуется при горении между ними электрической дуги, которая обладает высокой температурой до 4000 – 60000 С. Расплавленные основной и присадочный металл перемешиваются в сварочной ванне, образуя при затвердевании, сварной шов. На металлический электрод наносят специальное покрытие, которое, расплавляясь, создаёт газовую и шлаковую защиту сварочной ванны от вредного влияния кислорода и азота воздуха. Сварка производится на постоянном токе (источники питания – сварочные преобразователи и выпрямители) и переменном токе (источники питания - сварочные трансформаторы). 2.Ручная дуговая сварка угольным электродом; При сварке угольным электродом для образования шва в зону дуги вводят присадочную металлическую проволоку. При сварке этим видом сварку выполняют только на постоянном токе и наплавленный металл получается низкого качества. 3.Дуговая сварка под флюсом: При этом способе сварки электрическая дуга горит под флюсом между свариваемым металлом и электродной проволокой. Флюс, частично расплавляясь при сварке, образует на поверхности шва слой шлака, который защищает расплавленный металл от вредного влияния кислорода и азота воздуха. а) полуавтоматическая сварка под флюсом; - электродная проволока подаётся механизмом в держатель по гибкому шлангу. Ток к проволоке подводится через контактные губки держателя от сварочного трансформатора. Держатель с бункером для флюса и дугу перемещают вдоль шва вручную. Применяют при сварке коротких швов в труднодоступных местах, толщина свариваемого металла 3-6 мм и диаметр проволоки под флюсом 1,2 – 2,0 мм. 55 56 б) автоматическая сварка под флюсом; - подача электродной проволоки в зону сварки и перемещение дуги вдоль шва производится автоматически сварочной головкой или сварочным трактором. Токоподвод к проволоке осуществляется через скользящий контакт при прохождении проволоки через мундштук, изготовленный из меди. Флюс поступает в зону сварки сверху из бункера. При этом способе достигается высокая производительность труда и хорошее качество шва. Применяют при изготовлении ответственных изделий (котлов, сосудов, резервуаров мостов и др.). 4. Дуговая сварка в защитных газах неплавящимся или плавящимся электродом: -в зону дуги подаётся защитный газ, струя которого, обтекая электрическую дугу и сварочную ванну, предохраняет расплавленный металл от воздействия кислорода и азота воздуха. Защитные газы: аргон, гелий, азот, углекислый газ. Сварка в защитных газах может быть: а) ручная; б) автоматическая; в) полуавтоматическая. При сварке неплавящимся электродом защитный газ (аргон или гелий) подаётся в зону сварки через газовое сопло, а электрическая дуга горит между вольфрамовым электродом и свариваемым металлом. Для заполнения шва в зону сварки вводят присадочную проволоку. Сварка производится на постоянном или переменном токе. Этот способ применяют при сварке конструкций из высоколегированных сталей, титана, алюминия и других цветных металлов и их сплавов. При сварке плавящимся электродом защитный газ подаётся в зону сварки через газовое сопло, а электрическая дуга горит между плавящемся электродом и свариваемым металлом. В качестве защитных газов применяются активный (углекислый газ) и инертные (аргон, гелий) газы. Углекислый газ используют при сварке углеродистых и легированных сталей. 11.Сварка с применением давления: 1.Газопрессовая сварка. Свариваемые детали в месте их соединения нагревают специальной многопламенной газокислородной горелкой до пластичного состояния или до оплавления кромок, а затем сдавливают внешним усилием. Этим способом сваривают рельсы, трубы, стержни и другие профильные детали, получая швы высокого качества и высокую производительность. 2.Контактная сварка: а) стыковая сварка; Свариваемые детали закрепляют в зажимах стыковой сварочной машины и пропускают через них электрический ток. В месте контакта торцы деталей разогреваются до пластического состояния или до оплавления и свариваются при сдавливании. Применяют для соединения проволоки, стержней, труб, полос. б) точечная сварка; Свариваемые детали собирают внахлёстку, помещают между двумя вертикально расположенными медными электродами, к которым подводится сварочный ток. Металл под электродами разогревается и при сдавливании сваривается в отдельных точках. Этим способом сваривают тонкий металл при изготовлении автомобилей, пассажирских вагонов, самолётов и производстве бытовых товаров. в) шовная сварка. Свариваемые детали сжаты вращающимися электродами (роликами), через которые пропускают сварочный ток от трансформатора для нагрева и расплавления металла. Ток может проходить кратковременными импульсами или непрерывно. В результате каждого импульса образуется сварная точка, причём для получения плотного шва каждая предыдущая точка пере56 57 крывается последующей. Этот вид сварки применяется при изготовлении тонкостенных баллонов, бидонов, бензобаков, огнетушителей и др. 65.СУЩЕСТВУЮЩИЕ ВИДЫ ГАЗОПЛАМЕННОЙ ОБРАБОТКИ, ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ. К газопламенной обработке металлов относятся такие виды, как: 1. Газовая сварка. Газовая сварка относится к сварке плавлением. Источником нагрева служит пламя сварочной горелки, получаемое сжиганием горючего газа в смеси с технически чистым кислородом. К преимуществам газовой сварки можно отнести то, что этим видом сварки можно сваривать почти все металлы, применяемые в технике, а такие металлы, как чугун, медь, свинец, латунь, легче поддаются газовой сварке, чем дуговой, а также газовая сварка не требует дорогого оборудования и источника электроэнергии. Недостатками газовой сварки являются понижение производительности с увеличением толщины свариваемого металла и большая зона нагрева. 2.Пайка металлов. При пайке расплавляется только припой, а основной металл нагревается до температуры несколько выше температуры припоя. Пайка осуществляется мягкими ( оловянно-свинцовыми) припоями с температурой плавления до 4000 С или твёрдыми ( медно-цинковыми, медносеребряными) припоями с температурой плавления 5500 С и выше. Пайка широко применяется при изготовлении изделий из чугуна и цветных металлов. 3. Газовая резка. Процесс кислородной резки металлов основан на способности металла сгорать в струе технически чистого кислорода и удалении этой струёй образующихся продуктов горения. Резка начинается с нагрева металла в начале реза подогревающим пламенем резака до температуры воспламенения металла в струе кислорода. Металл сгорает с выделением тепла, которое передаётся через образовавшийся шлак нижележащим слоям; происходит сгорание металла по всей толщине разрезаемого листа с образованием узкой щели (реза). Различают поверхностную (срезается поверхностный слой металла), разделительную (металл разрезается на части) и копьевую (в металле прожигается глубокое отверстие) кислородную резку. По характеру применяемого подогрева резка подразделяется на кислородную, кислородно-флюсовую, кислородно-дуговую, плазменно-кислородную и др. 66. СУЩЕСТВУЮЩИЕ СПОСОБЫ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ в СООТВЕТСТВИИ с КЛАССИФИКАЦИЕЙ 1SO. Согласно 1SO 4063 – 78 способы сварки плавлением имеют следующее условное цифровое обозначение: - ручная дуговая сварка покрытым электродом (РДЭ) 111 - дуговая сварка порошковой проволокой (СП) 114 - дуговая сварка под флюсом проволочным электродом (СФ) 121 - дуговая сварка металлическим плавящимся электродом в инертных газах (МИГ) 131 - дуговая сварка металлическим плавящимся электродом в активных газах (МАГ) 135 - дуговая сварка порошковой проволокой с защитой активным газом (ПАГ) 136 - дуговая сварка порошковой проволокой в в инертных газах (ПИГ) 137 - дуговая сварка вольфрамовым электродом в инертных газах с присадочной проволокой или без неё (ВИГ) 141 - плазменная сварка (ПС) 15 - газовая сварка (ГС) 311 57 58 67.ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГАЗОПЛАМЕННОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ. Сварка металлов является одним из выдающихся изобретений русских учёных и инженеров. Наследие В.В.Петрова, Н.Н. Бенардоса и Н.Г.Славянова получило новое развитие в трудах учёных, инженеров, рабочих. Способ газовой сварки стал применяться в конце 19 века, когда началось промышленное производство ацетилена и кислорода. Сравнительная простота и портативность оборудования для газовой сварки, большая универсальность способов делают газовую сварку незаменимой для соединения небольших деталей из различных металлов и для всевозможных ремонтных работ в строительстве и сельском хозяйстве. Она находит широкое применение для сварки сталей малой толщины, чугуна, цветных металлов и сплавов. Большую производительность и высокое качество сварного шва обеспечивает газопрессовая сварка, где применяется специальная многопламенная газокислородная горелка. Этим способом сваривают рельсы, трубы, стержни и другие профильные детали. Широкое применение во многих отраслях народного хозяйства получила газотермическая резка металлов. Для резки высоколегированных сталей широко используют кислородно–флюсовую резку, для резки цветных металлов и сплавов – способы газо-дуговой резки: воздушно-дуговую, плазменную, плазменно-дуговую. Плазменно-дуговая резка позволяет производить чистовую вырезку деталей, что резко повышает производительность заготовительно-сборочных работ. Разделительная кислородная резка широко применяется при раскрое листов и резке профильного материала. Широко применяется также машинная разделительная кислородная резка, которая производится на стационарных и переносных машинах. Копьевая резка находит широкое применение при обработке неметаллических материалов, например бетона. ТЕМА № 7 ДЕФЕКТЫ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ. 1.Перечислить дефекты, образующиеся по времени ( в процессе сварки, после сварки и в процессе эксплуатации). 2.Внешние и внутренние дефекты сварного шва. 3.Технологическая последовательность заваривания трещин. 4.Дать характеристику дефекта – « подрез непрерывный протяженный, подрез перемежающийся локальный, усадочная канавка»- причина их образования и метод устранения. 5. Дать характеристику дефекта – « прожог, превышение проплава»- причина их образования и метод устранения. 6. Дать характеристику дефекта – « непровар и полный непровар, несплавление»- причина их образования и метод устранения. 7.Дать характеристику дефекта – « трещина»- виды трещин, причина их образования и метод устранения. 8. Дать характеристику дефектов – « газовая полость, газовые поры, скопление пор, цепочка пор, свищ, поверхностная пора»- причина их образования и метод устранения. 9.Дать характеристику дефектов – « неметаллические и металлические включения, усадочная раковина, кратер»- причина их образования и метод устранения. 58 59 10. Дать характеристику дефектов – « наплыв, натек, смещение кромок»- причина их образования и метод устранения. 11.Дать характеристику дефектам формы шва – « нарушение формы шва, превышение выпуклости стыкового и углового шва, неполномерность шва, неравномерность ширины шва»- причина их образования и метод устранения. 12.Дать характеристику дефектов – « чрезмерная ассиметрия углового шва, грубаячешуйчатость, вогнутость корня шва»- причина их образования и метод устр. 13.Влияние дефектов на работоспособность сварных соединений. 14.Допустимые и недопустимые дефекты сварочных соединений. 15.Предварительный контроль качества сварного соединения. 16.Пооперационный контроль качества сварного соединения. 17.Контроль готовых сварных соединений. 18.Внешний осмотр и замер размеров шва. 19.Технологическая документация на исправление дефектов. 20.Разрушающие методы контроля. 21.Металлографические исследования. 22.Коррозийные испытания сварных соединений. 23.Перечислить неразрушающие методы контроля. 24.Перечислить нормативные документы на сварку при ремонте. 25.Визуальный осмотр. 26.Контроль качества сварочных материалов. 27.Ультразвуковой и магнитный метод контроля сварных соединений. 28.Контроль квалификации сварщика. 29.Дефекты сварных швов при газовой сварке. Т Е М А №7 ДЕФЕКТЫ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИ 1.ПЕРЕЧИСЛИТЬ ДЕФЕКТЫ, ОБРАЗУЮЩИЕСЯ ПО ВРЕМЕНИ в ПРОЦЕССЕ СВАРКИ, ПОСЛЕ СВАРКИ и в ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ. 1.Дефектами сварных соединений принято называть отклонения от норм, предусмотренных ГОСТами, техническими условиями и чертежами проектов. Эти нормы, предусматривают геометрические размеры сварных швов (высота, ширина) состав и структурные составляющие металла шва. 2. По времени возникновения дефекты разделяются на образующие в процессе сварки, после сварки в процессе эксплуатации конструкции. 3. Можно выделить следующие основные группы: а) образующиеся в результате нарушения технологии сборки (смещения свариваемых кромок, осей труб, несоответствия зазора между свариваемыми деталями и др.); б) имеющиеся в металле сварных деталей (трещин, расслоения, закаты и плены), на свариваемых кромках или вблизи шва; 59 60 в) вызываемые плохой свариваемостью основного металла (холодные, горячие трещины в основном металле); г) образующиеся в результате несоответствия химического состава и технологических свойств присадочных материалов; д) образующиеся из-за нарушения технологического процесса сварки или термической обработки (несоответствие структурных составляющих, подрезы, пары, непровары, прожоги, шлаковые включения, ослабленные швы); е) возникающие во время сварки или при охлаждении конструкции из-за несоответствия зажимных приспособлений, кондукторов и прочей оснастки; ж) образующиеся при эксплуатации конструкций. 2.ВНЕШНИЕ И ВНУТРЕННИЕ ДЕФЕКТЫ СВАРНОГО ШВА. По характеру залегания дефекты в сварных соединениях можно разделить на: - внешние; - внутренние. Внешние дефекты - это несоответствие геометрических размеров шва (излишнее или недостаточное усиление, неравномерность ширины шва), неравномерная чешуйчатость, незаплавленные кратеры, подрезы, поры, шлаковые включения и трещины, выходящие на поверхность. Внутренние дефекты - это непровары между свариваемыми кромками деталей, непровары в корне шва, пережог металла, внутренние трещины, газовые поры и шлаковые включения, не выходящие на поверхность, структурные составляющие, несоответствие материалов свариваемых изделий. По величине дефекты подразделяют на макроскопические, которые хорошо видны невооруженным глазом или рассматриваются под лупой с увеличением в 10-20 раз и микроскопические, рассматриваемые с увеличением в 50 - 150 раз. 3.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ЗАВАРИВАНИЯ ТРЕЩИН. 1. Найти концы трещины, отступив от конца трещины 0,5 мм - накернить. 2. Обозначенные места засверлить сверлом малого диаметра 3 мм. 3. Вырубить и зачистить полностью трещину. 4. Заварить трещину, от середины к краям. Если один конец трещины выходит на край металла, необходимо: - сначала сделать прихватку на этом конце трещины. - затем накернить, засверлить второй край трещины. - сделать разделку, зачистить и заварить от середины к краям. 4.ДАТЬ ХАРАКТЕРИСТИКУ ДЕФЕКТА «ПОДРЕЗ НЕПРЕРЫВНЫЙ ПРОТЯЖЕННЫЙ, ПОДРЕЗ ПЕРЕМЕЖАЮЩИЙСЯ ЛОКАЛЬНЫЙ, УСАДОЧНАЯ КАНАВКА», причина их образования и метод устранения. 1.Подрез непрерывный протяженный - это продольное углубление (канавка) на наружной поверхности валика по линии сплавления основного металла с металлом сварного шва. Жидкий металл сварочной ванны вытесняется в её центральную часть. Высокая скорость кристаллизации и низкая смачиваемость препятствуют растеканию металла в границах расплавления. 60 61 Причины возникновения и способы предупреждения: - сварка при повышенном напряжении дуги; - чрезмерная скорость сварки; - недостаточная смачиваемость металла шва; - улучшить смачиваемость за счёт предварительного подогрева и использовать сварочные материалы с высокой смачиваемостью; - вести сварку короткой дугой с оптимальной скоростью; - использовать приспособления для ориентации соединений в удобном для сварщика положении; - выбрать правильный угол наклона электрода и следить на протяжении сварки. 2.Подрез перемежающийся локальный – это продольное углубление отдельными участками на наружной поверхности валика сварного шва. Причины возникновения и способы предупреждения: - плохая зачистка свариваемых кромок; - завышенная сила тока; - низкая квалификация сварщика; - нестабильность параметров режима сварки; - химическая неоднородность основного металла; - подогревать свариваемые кромки; - вести сварку наклонным электродом углом вперёд; - точно ориентировать электрод по оси шва и длине дуги; - использовать инверторный источник питания. 3.Усадочная канавка – подрез со стороны корня одностороннего сварного шва, вызванный усодкой вдоль границы сплавления. Причины возникновения и способы предупреждения: - нарушение геометрических размеров шва; -неправильный выбор параметров режима сварки; - низкая квалификация сварщика; -выбрать правильное пространственное положение; - использовать электроды малого (2-3 мм) диаметра; - добиваться минимального проплавления основного металла. 61 62 Недопустим, так как уменьшает поперечное сечение в месте перехода от шва к основному металлу и является концентратором напряжения. Метод устранения – место подреза зачищают и подваривают тонкими (ниточными) швами электродами малых диаметров. 5.ДАТЬ ХАРАКТЕРИСТИКУ ДЕФЕКТА «ПРОЖОГ, ПРЕВЫШЕНИЕ ПРОПЛАВА», причины его образования и метод устранения. 1.Прожог – вытекание металла сварочной ванны, в результате чего образуется сквозное отверстие в сварном шве. В сварочной ванне образуется чрезмерный объём жидкого металла. Он не удерживается силами поверхностного натяжения и самопроизвольно вытекает из шва. Причины возникновения и способы предупреждения: - химическая неоднородность свариваемого металла; - завышенная сила сварочного тока, при недостаточной скорости сварки; - некачественная сборка стыка под сварку (под свариваемый шов плохо поджата флюсовая подушка или медная подкладка), чрезмерные зазоры; - низкая квалификация сварщика; - вести дуговую сварку «углом вперёд», а газовую «левым» способом. Недопустимы прожоги - так как нарушают сплошность сварного шва. 2.Превышение проплава – избыток металла на обратной стороне стыкового шва. Дефект виден невооруженным глазом при визуальном контроле. Под действием собственного веса расплавочный металл сварочной ванны провисает, и шов формируется с избыточной выпуклостью в нижней части. 62 63 Причины возникновения и способы предупреждения: - чрезмерная текучесть расплавленного металла сварочной ванны; - увеличенный зазор в стыке; - неодинаковая толщина металла по длине стыка; - уменьшать сварочный ток при сварке по широким зазорам и при уменьшении толщины стенки конструкции; - использовать сварочные материалы с повышенным межфазным натяжением. Недопустимо на ответственных конструкциях, так как место перехода от наплавленного металла к основному является концентратором напряжения. Метод устранения – вырубить дефектные места, заварить. 6.ДАТЬ ХАРАКТЕРИСТИКУ ДЕФЕКТА «НЕПРОВАР и ПОЛНЫЙ НЕПРОВАР, НЕСПЛАВЛЕНИЕ», причина их образования и метод устранения. 1.Непровар и полный непровар – это несплошность по всей длине шва или на его отдельном участке, возникающая из-за неспособности расплавленного металла проникнуть внутрь соединения. Бывает в корне шва или в сечении шва. При V – образной разделке кромок могут быть непровары в корне стыковых швов, а при Х – образной разделке – в центре шва. 2.Несплавление – это отсутствие соединения между металлом сварного шва и основным металлом или между отдельными валиками сварного шва. Различают несплавления: по боковой стороне, между валиками, в корне шва. 63 64 При непроваре, полном непроваре и несплавлении сварочная дуга не может расплавить часть кромки или нижнюю кромку разделки и сформировать шов с её участием. Расплавленный металл не проникает к корню соединения. Причины возникновения и способы предупреждения непроваров и несплавлений: - плохая зачистка свариваемых кромок; - неправильная подготовка кромок под сварку (форма и угол разделки); - плохая подготовка валиков при многослойной сварке; - химическая неоднородность металла; - недостаточная сила тока; - завышенная скорость сварки; - низкая квалификация сварщика; - правильно выбрать вид разделки кромок; - собрать кромки с соблюдением их геометрических размеров; - строго соблюдать режимы сварки, в частности, по сварочному току; - вести сварку в нижнем положении и в положении «в лодочку»; - вести сварку на короткой дуге; - использовать кантователи для удобного расположения шва. Недопустимы, так как являются концентраторами напряжений, вызывающие развитие трещин. Метод устранения -корень шва в месте дефекта вычищают и заваривают повторно. 7.ДАТЬ ХАРАКТЕРИСТИКУ ДЕФЕКТА «ТРЕЩИНА», причина его образования и метод устранения. 1.Трещины являются наиболее опасными дефектами – это несплошность, вызванная местным разрушением шва и его охлаждением, либо действием нагрузок. Возникновение трещин связано с химическим составом основного и наплавленного металла, а также со скоростью охлаждения и с жесткостью свариваемого контура. Внешние признаки: разрывы металла по границам кристаллических зерен или по самим кристаллам металла сварного соединения. Дефект виден невооруженным глазом или через лупу небольшого (2-4-х) увеличения при визуальном контроле. Процесс возникновения: Горячие трещины возникают в результате растягивающих напряжений, появляющихся во время охлаждения сварного соединения. 64 65 Трещины в околошовной зоне или в основном металле относятся к холодным трещинам и имеют закалочное, водородное или смешанное происхождение. Причины взникновения: - высокие сварочные напряжения, возникающие при кристаллизации; - повышенная жесткость свариваемой конструкции; - неправильная форма шва из-за несоблюдения режима сварки; - повышенное содержание углерода в основном металле; - резкое охлаждение конструкции. Способы предупреждения появления трещин: Перед сваркой: - правильно выбрать основной металл и сварочные материалы; - выбрать оптимальный режим; - использовать приспособления для снижения напряжений, возникающих при сварке. Во время сварки: - применять технику сварки, обеспечивающую оптимальный термический цикл и геометрию сварочной ванны; - по возможности обеспечить измельчение зерен материала сварочной ванны в период её кристаллизации. Недопустимы, так как являются концентратором напряжения и очагом разрушения. 2.Микротрещина – это трещина микроскопических размеров, которую обнаруживают физическими методами не менее, чем при 10-ти кратном увеличении. Внешние признаки: микроскопические разрывы по границам зерен металла. Процесс возникновения: легкоплавкие соединения, присутствующие в металле шва, влекут за собой возникновение кристаллизационных трещин. В период, когда сварочная ванна находится в твёрдо – жидком состоянии, под действием сварочных напряжений происходит разрыв кристаллов. Причины возникновения: - повышенное содержание в основном металле примесей, искажающих кристаллическую решетку: - повышенная деформация при сварке; - избыток в сварочной ванне сульфидных и оксисульфидных включений; - чрезмерная скорость охлаждения, приводящая к укрупнению кристаллов. Способы предупреждения: 65 66 Перед сваркой: -выбрать сварочные материалы, компенсирующие вредное влияние химических элементов; - применять фиксирующие приспособления, исключающие дополнительные напряжения; - выбрать режим сварки с минимальной погонной энергией. Во время сварки: - вести сварку с оптимальной скоростью; - применять перемешивание сварочной ванны; После сварки: - исключить внешние факторы, ускоряющие охлаждение сварочной ванны. Недопустима - так как является очагом развития макротрещины. 3.Продольная трещина - это трещина, ориентирована вдоль сварного шва. Может располагаться в металле сварного шва, на границе сплавления, в зоне термического влияния, в основном металле. Внешние признаки: продольные горячие трещины (1011, 1012) имеют на изломе желтовато – оранжевый оттенок; холодные трещины (1013)– чистый блестящий вид кристаллов; трещины в основном металле (1014) – цвет металла. Процесс возникновения: - горячие трещины образуются под действием напряжений по границам кристаллов, когда металл шва находится в твёрдо – жидком состоянии; - холодные трещины образуются по местам, где возникают закалочные структуры, не выдержавшие внутренних напряжений; - трещины в основном металле раскрываются под действием сварочных напряжений. Причины возникновения: - в металле шва и на границе сплавления - горячие трещины, возникающие под действием высоких поперечных сварочных напряжений; - в зоне термического влияния - холодные трещины, вызванные появлением хрупких закалочных структур; - в основном металле – трещины, образовавшиеся в процессе изготовления металла. Способы предупреждения: Перед сваркой: 66 67 - выбрать способ и режимы сварки, обеспечивающие минимальные сварочные напряжения; - использовать сварочные материалы, исключающие появление легкоплавких эвтетик; - применять металлы с пониженным содержанием серы, фосфора, углерода; - применять сборочные приспособления, исключающие поперечные деформации. Во время сварки: - вести сварку на минимальной погонной энергии ниточными швами; - применять способы и приемы , способствующие перемешиванию металла в сварочной ванне; - следует формировать шов оптимальных размеров с плавным переходом к основному металлу. После сварки: - дать остыть металлу сварочных швов конструкции, не вынимая её из сборочного приспособления. Недопустимо – так как является очагом концентрации напряжений и развития разрушения. 4.Поперечная трещина – это трещина, ориентированная поперёк оси сварного шва. Может располагаться в металле сварного шва, в зоне термического влияния, в основном металле. 5.Радиальные трещины – это трещины радиально расходящиеся из одной точки. Могут располагаться в металле сварного шва, на границе сплавления, в зоне термического влияния. Трещины этого типа, расходящиеся в разные стороны, известны как «звездоподобные». Недопустимы, так как под действием рабочих нагрузок, являются очагом развития разрушения конструкции. 67 68 6.Трещина в кратере сварного шва может быть продольной, поперечной, звездообразной. Недопустима, так как при заварке может остаться не заваренная часть трещины. 7.Раздельные трещины - группа трещин , которая может находиться в металле сварного шва, в зоне термического влияния, в основном металле. Недопустимы, так как под действием рабочих нагрузок, являются очагом развития разрушения конструкции. Метод устранения – концы трещины накернить, засверлить, место образования трещины удалить шлифовальным инструментом. Образовавшуюся полость заварить от середины к краям. 8.ДАТЬ ХАРАКТЕРИСТИКУ ДЕФЕКТОВ «ГАЗОВАЯ ПОЛОСТЬ, ГАЗОВЫЕ ПОРЫ, СКОПЛЕНИЕ ПОР, ЦЕПОЧКА ПОР, СВИЩ , ПОВЕРХНОСТРАЯ ПОРА», причина их образования и метод устранения. Процесс возникновения, причины возникновения способы предупреждения и способы устранения таких дефектов, как газовая полость, газовая пора, продолговатая газовая полость, цепочка пор, скопление пор, свищ аналогичны, а именно: Внешние признаки – отсутствуют, так как дефект находятся внутри сварного шва. Обнаруживают методом неразрушающего контроля. Процесс возникновения: В сварочной ванне образуются пузырьки водорода, азота, окиси углерода и других газов. Эти пузырьки фиксируются в металле шва при его кристаллизации. Причины возникновения: - плохая защита сварочной ванны от влияния воздуха; - некачественная зачистка, свариваемых кромок от ржавчины и грязи; - неправильный выбор режима сварки; 68 69 - сварка с большой длиной дуги; - плохая прокалка электродов; - высокая вязкость металла сварочной ванны при сварке; - низкая пластичность металла шва; - сварка с глубоким проплавлением; - однопроходная сварка толстостенных конструкций с большой скоростью. Способы предупреждения: Перед сваркой: - тщательно зачищать кромки от ржавчины и грязи; - прокаливать покрытые электроды, согласно режимам для каждого типа и марки; - выбирать оптимальные режимы сварки; - электроды не должны иметь окисленную поверхность стержня; - правильный выбор основного металла и сварочных материалов. - при сварке толстостенных конструкций применять многопроходную и многослойную сварку; - использовать плавящиеся электроды, образующие металл шва с низкой вязкостью; - очистить сварочную проволоку. Во время сварки: - сварка короткой дугой; - применять технику сварки с перемешиванием жидкого металла сварочной ванны; - вести сварку швами с увеличенной шириной; - вести сварку с минимальной погонной энергией; - исключать воздействие сквозняка, ветра и повышенной влажности на сварочную дугу; - сваривать швы в нижнем положении или в положении «в лодочку». Способ устранения - дефектный участок вырубают или вычищают и вновь заваривают. 1.Газовая полость - это полость произвольной формы, без углов, образованная газами, задержанными в расплавленном металле. 69 70 Допустимо в виде одиночного дефекта в неответственных конструкциях. Недопустимо в сварных швах ответственных конструкций повышенной опасности. 2.Газовая пора – это несплошность, образованная газами, задержанными в расплавленном металле. Имеет, как правило, сферическую форму. Могут быть внутренними, не выходящими на поверхность сварного шва, и наружными, выходящими на поверхность шва, могут быть одиночными, групповыми, либо располагаться цепочкой. Допустимо в виде одиночного дефекта в неответственных конструкциях. Недопустимо в сварных швах ответственных конструкций повышенной опасности, работающих в сложных условиях нагружения. 3.Равномерно распределённая пористость – это группа газовых пор равномерно распределённых в металле сварного шва. Недопустимо – снижает прочностные характеристики металла шва. 4.Скопление пор – группа газовых полостей, расположенных кучно, с шагом менее трех максимальных размеров наибольшей из них. Недопустимо - так как является местным участком провала прочности шва и концентратором напряжений. 70 71 5.Цепочка пор – это ряд газовых пор, расположенных в линию, обычно параллельно оси шва, с шагом менее трёх максимальных размеров наибольшей из пор. Недопустимо - так как может стать причиной развития других опасных дефектов, например, трещин. 6.Продолговатая газовая полость - это несплошность, вытянутая вдоль оси сварного шва. Длина несплошности не менее, чем в 2 раза превышает высоту шва. Недопустимо - так как при действии малоцикловых рабочих нагрузок, полость может стать причиной образования трещин. 7.Свищ – трубчатая полость в металле сварного шва из-за выделений газа. Форма и положение свища зависят от режима затвердевания и вида газа. Обычно свищи скапливаются и распределяются «ёлочкой». Недопустимо – так как свищ является концентратором напряжения. 8.Поверхностная пора - это газовая пора, нарушающая сплошность поверхности сварного шва. Дефект виден невооруженным глазом или через лупу небольшого ( 2 – 4-х ) увеличения при визуальном контроле. 71 72 Поры чаще всего представляют собой не успевшие выделиться до затвердения металла пузырьки водорода, азота, водяного пара и окиси углерода. Из–за высокой вязкости шлака на поверхности сварочной ванны газовый пузырек не может всплыть и кристаллизуется в виде полости на поверхности сварного шва. Способы предупреждения: прокалить электроды, удалить загрязнения со сварочной проволоки, применять сварочные материалы, дающие низкую вязкость шлака, использовать режимы сварки, соответствующие нормативно – технической документации. Допустимо после зачистки поверхности шва, не приводящей к изменению его геометрии. 9.ДАТЬ ХАРАКТЕРИСТИКУ ДЕФЕКТОВ «НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ и МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ВКЛЮЧЕНИЯ, УСАДОЧНАЯ РАКОВИНА, КРАТЕР» и причины их образования и метод устранения. 1.Неметаллические и металлические включения – представляют собой загрязнения металла. Это чаще всего шлаки, не успевшие всплыть на поверхность металла в процессе кристаллизации. Неметаллические включения уменьшают рабочее сечение шва и являются зонами концентрации напряжений, приводит к понижению прочности сварного соединения. а). Шлаковое включение – шлак, попавший в металл сварного шва. В зависимости от условий образования включения бывают: линейные, разобщенные и прочие. Дефект находится внутри сварного шва, обнаруживают методом неразрушающего контроля. Металлургические реакции раскисления образуют элементы шлака в виде оксидов марганца (MnO) и силиция (SiO2), которые всплывают на поверхность жидкой сварочной ванны. При медленном всплытии шлаковые включения кристаллизуются в металле шва. Причины возникновения: 72 73 - сложные физико – химические процессы, протекающие в сварочной ванне при сварке покрытыми электродами; - грязь на кромках; - малый сварочный ток; - большая скорость сварки. Способы предупреждения: - применять электроды с покрытиями, обеспечивающими низкую вязкость и хорошую смачиваемость; - перемешивать жидкий металл сварочной ванны; - формировать шов минимальной ширины. Недопустимо при сварке конструкций, работающих при малоцикловом нагружении и ответственных конструкций. б). Флюсовое включение - это флюс, попавший в металл сварного шва. В разных условиях образования включения бывают: линейные, разобщенные и прочие. Дефект находится внутри сварного шва, обнаруживают методом неразрушающего контроля. Гранула флюса, не успев вступить в реакцию с расплавленным металлом и всплыть на поверхность жидкой сварочной ванны, быстро кристаллизуется в ней. Причины возникновения: - низкое качество флюса; - завышенная скорость сварки; - недостаточная сила сварочного тока; - случайное попадание гранул флюса в жидкий металл сварочной ванны. Недопустимо - в конструкциях, работающих в сложных условиях эксплуатации и поднадзорных Гостехнадзору. в). Оксидное включение – оксид металла, попавший в металл сварного шва во время затвердевания. Дефект находится внутри сварного шва, обнаруживают методом неразрушающего контроля. В сварочной ванне происходит взаимодействие жидкого металла и электродного покрытия. В результате этих металлургических реакций и появляется большинство оксидных включений: силиция – марганца - железа (SiO2 – MnO - FeO), силиция – марганца – алюминия (SiO2-MnO-Al2 O3 ), силиция – железа – алюминия ( SiO2-FeO - Al2 O3 ). Причины возникновения: 73 74 - наличие в металле шва атомарного кислорода; - образовпание в расплавленном металле сварочной ванны зародышей оксидов SiO2 , MnO, FeO, СаО, MgO, TiO2 и других. Способы предупреждения: - не применять электроды с окисленной поверхностью под покрытием; - не приманять электроды с осыпавшейся обмазкой; - тщательно зачищать поверхность свариваемых кромок от ржавчины; - прокаливать электроды по режиму, указаному в НТД; - тщательно защищать металл сварочной ванны от кислорода воздуха; - вести сварку на оптимальной длине дуги. Недопустимо в сварных швах ответственных конструкций, поскольку снижает прочность металла шва. г). Твердые и металлические включения – твёрдые инородные вещества металлического или неметаллического происхождения в металле сварного шва. Различают частицы из вольфрама, меди и других металлов. Включения, имеющие хотя бы один острый угол, называются «остроугольными». Дефект находится внутри сварного шва, обнаруживают методом неразрушающего контроля. Тугоплавкие частицы инородных металлов и других включений (вольфрам, медь, корунд, кварц и другие) фиксируются в сварочной ванне при её кристаллизации. Твёрдое включение Металлическое включение Причины возникновения : - случайное попадание тугоплавких частиц извне в жидкий металл сварочной ванны; - эрозия вольфрамового электрода при аргонодуговой сварке; - завышена сила тока; 74 75 - недостаточная скорость сварки; - наличие тугоплавких частиц в основном и присадочном металле. Способы предупреждения: - соблюдать оптимальные режимы сварки, в частности по току; - вести сварку на постоянном токе обратной полярности или на переменном токе; Недопустимо в ответственных конструкциях, поскольку является концентратором напряжения 2.Усадочная раковина – это полость, образующаяся вследствие усадки металла во время затвердевания. Дефект виден невооруженным глазом или через лупу небольшого (2 – 4-х ) увеличения при визуальном контроле. Под действием дуги зеркало сварочной ванны деформируется, приобретая вогнутый вид. При внезапном обрыве дуги оно не успевает спрямиться и затвердевает в форме впадины. Причины возникновения: внезапный обрыв сварочной дуги, некачественная заварка кратера. Способы предупреждения: при сварке длинными швами выполнять перекрытие швов, по возможности вести сварку без случайных прерываний процесса, качественно заваривать кратер. Недопустимо в ответственных конструкциях, поднадзорных органам технического надзора. 3.Кратеры – это усадочная раковина в конце валика сварного шва, не заваренная до или во время выполнения последующих проходов. Диаметр кратера колеблется от 3 до 20 мм. Дефект виден невооруженным глазом или через лупу небольшого (2 – 4-х ) увеличения при визуальном контроле. 75 76 Возникают кратеры при внезапном прекращении процесса сварки, так как происходит мгновенная кристаллизация жидкого металла сварочной ванны. В сварном шве образуется углубление с впадиной в центре. Причины возникновения: внезапное прекращение процесса сварки без заварки кратера. Недопустимо, так как уменьшают сечение шва, снижают его прочность, часто являются очагами развития трещин 10.ДАТЬ ХАРАКТЕРИСТИКУ ДЕФЕКТОВ «НАПЛЫВ, НАТЁК, СМЕЩЕНИЕ КРОМОК», причины их образования и метод устранения. 1. Наплыв - избыток наплавленного металла сварного шва, натекший на поверхность основного металла, но не сплавленный с ним При формировании шва избыток металла сварочной ванны натекает на холодные кромки основного металла, не образуя с ним соединения. Причины возникновения: - неправильный угол наклона электрода; - большой сварочный ток; - излишняя длина дуги; - неправильный выбор сварочных материалов; - ошибки в технике сварки. 2. Натёк - металл шва, осевший от тяжести и не сплавленный с соединяемой поверхностью, при горизонтальном, нижнем или потолочном положении сварки, в уловом шве, в нахлёсточном соединении. Во время образования жидкой сварочной ванны, расплавленный металл под. действием силы тяжести натекает на основной металл. Причины возникновения: - высокая жидкотекучесть металла сварочной ванны; - применение сварочных материалов с низкой вязкостью метала; - низкая квалификация сварщика; 76 77 - применять кантователи, вращатели для формирования шва в удобном пространственном положении; - вести сварку на минимальной погонной энергии; - не допускать большого объёма сварочной ванны. Недопустимы наплывы и натеки - на ответственных конструкциях, поднадзорных органам технического контроля. 3. Линейное смещение кромок и угловое смещение: а). Линейное смещение кромок – дефекты сборки, смещение между двумя свариваемыми элементами, при котором их поверхности располагаются параллельно, но не на требуемом уровне. б). Угловое смещение – смещение между двумя свариваемыми элементами, при котором их поверхности располагаются под углом, отличающимся от требуемого. Дефекты линейное смещение кромок и угловое смещение видны невооруженным глазом. Размер смещения определяют при измерительном контроле. а).Линейное смещение кромок б). Угловое смещение Процесс возникновения: при сварке двух деталей под действием термического цикла сварки происходит параллельное или угловое смещение одной свариваемой детали относительно другой. Причины возникновения и способы предупреждения: - отсутствие приспособлений для жёсткой фиксации свариваемых деталей в горизонтальном положении.; - чрезмерная тепловая мощность сварочной дуги при сварке первого шва; - строго соблюдать требования технологического процесса; - использовать методы регулирования термического цикла для того, чтобы уменьшить деформации сварной конструкции; - вести сварку с минимальной погонной энергией, чтобы снизить сварочные деформации. Метод устранения: сварное соединение разрезать и сварить заново. Недопустим дефект на ответственных конструкциях, поднадзорным органам технического надзора. 11. ДАТЬ ХАРАКТЕРИСТИКУ ДЕФЕКТАМ ФОРМЫ ШВА «НАРУШЕНИЕ ФОРМЫ ШВА, ПРЕВЫШЕНИЕ ВЫПУКЛОСТИ СТЫКОВОГО и УГЛОВОГО ШВА, НЕПОЛНОМЕРНОСТЬ ШВА, НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ШИРИНЫ ШВА, при- чины их образования и метод устранения. 1.Нарушение формы шва - это отклонение формы наружных поверхностей сварного шва или геометрии соединения от установленного значения. При этом изменяются ширина выпуклости и чешуйчатость шва по его длине. Причины возникновения и способы предупреждения: - плохое качество электродов(влажность, нарушение сплошности и неравномер77 78 ность толщины покрытия); - низкая квалификация сварщика; исключить влияние колебаний напряжения питающей сети; - выбрать источник питания с оптимальной вольт – амперной характеристикой; вести сварку на короткой дуге; 2.Превышение выпуклости стыкового или углового шва - избыток наплавленного металла на лицевой стороне шва по всей длине или на участке, приводит к увеличенной выпуклости сварного шва и превышает 2-3 мм над уровнем основного металла. При формировании шва избыток металла кристаллизуется в центре сварочной ванны в виде выпуклости, превышающей допустимые значения. Превышение выпуклости стыкового шва Превышение выпуклости углового шва Причины возникновения и способы предупреждения: низкая квалификация сварщика; некачественная подготовка и сборка деталей под сварку; выбрать оптимальные параметры режима сварки; некачественная подготовка и сборка деталей под сварку; выбрать оптимальные параметры режима сварки; не снижать скорость сварки; - не допускать манипулирования электродом, переходя на сварку «углом назад»; - правильно разделать кромки в соответствии с толщиной металла; - применять сварку на обратной полярности, тогда межфазное натяжение металла будет ниже. 3.Неполномерность шва или неполное заполнение разделки кромок – это продольная непрерывная или прерывистая канавка на поверхности сварного 78 79 шва из–за недостаточного количества присадочного материала. При недостатке жидкого металла сварочной ванны шов формируется с углублением в центре или по краям. Причины возникновения и способы предупреждения: низкая квалификация сварщика; - неправильно выбраны марка и размеры присадочного материала; неправильно разделаны кромки; - применять кантователи, вращатели для сварки в удобном пространственном положении; - качественно подготовить и собрать стык под сварку; -использовать поперечные колебания электрода; - вести дуговую сварку «углом назад», а газовую сварку «правым» способом; - строго соблюдать параметры режима сварки. Недопустимы нарушения формы шва на ответственных конструкциях, так как являются концентраторами напряжения. 4.Неравномерная ширина шва – это отклонение ширины сварного шва от установленного значения. Причины возникновения и способы предупреждения: - низкая квалификация сварщика; - колебания напряжения питающей сети, поэтому использовать источник питания со стабилизацией напряжения; - плохая подготовка кромок, соблюдать стабильный зазор по длине или периметру; - вести сварку на короткой или средней дуге; - применять для ручной сварки источник питания с крутопадающей вольтамперной характеристикой; - строго соблюдать параметры режима сварки. 79 80 Способы устранения: узкие места подваривают, а уширения устраняют сошлифовыванием. Недопустим дефект на ответственных конструкциях, поднадзорных органам технического надзора . 12. ДАТЬ ХАРАКТЕРИСТИКУ ДЕФЕКТАМ ФОРМЫ ШВА «ЧРЕЗМЕРНАЯ АССИМЕТ- РИЯ УГЛОВОГО ШВА, ГРУБАЯ ЧЕШУЙЧАТОСТЬ, ВОГНУТОСТЬ КОРНЯ ШВА », причины их образования и метод устра- нения. 1.Чрезмерная асимметрия сварного шва – один катет шва значительно больше другого. Внешние признаки: несимметричность углового шва, вызванная тем, что один из катетов превышает другой более, чем в 1,5 раза. Процесс возникновения – в процессе сварки не удаётся сформировать симметричное равностороннее сечение углового шва. Причины возникновения и способы предупреждения: - не удобное пространственное положение для формирования шва, применять кантователи, вращатели для сварки в удобном положении; - различная теплопроводность металла свариваемых поверхностей; - низкая квалификация сварщика; - высокая жидкотекучесть металла сварочной ванны; - правильно выбрать покрытый электрод или присадочный материал; - строго соблюдать параметры сварки. Метод устранения: зачистить места сплавления меньшего катета с основным металлом и выполнить подварку. Недопустим дефект на ответственных конструкциях, поднадзорных органам технического надзора . 2.Грубая чешуйчатость – это грубая неравномерность формы выпуклой поверхности шва по длине. На поверхности шва чётко видны гребни и впадины затвердевшего металла по изотермам кристаллизации (чешуйчатость). 80 81 Причины возникновения и способы предупреждения: - низкая квалификация сварщика; - применение сварочных материалов с низкой жидкотекучестью; - правильно выбрать покрытый электрод или присадочный материал; - строго соблюдать требования технологического процесса; - равномерно перемещать источник нагрева вдоль оси шва; - использовать источник питания постоянного тока с обратной полярностью. Метод устранения: удалить поверхностные дефекты шлифованием и выполнить подварку облицовочным швом. Недопустим дефект на ответственных конструкциях, если превышает нормативы для каждого объекта, так как шов формируется дискретно с определённым шагом между соседними гребнями и впадинами, что приводит к созданию напряжений. 3.Вогнутость корня шва– дефект в виде неглубокой канавки со стороны корня одностороннего сварного шва. Процесс возникновения: при формировании корневого шва поверхностное натяжение металла снижается. Происходит утяжка корня шва, образуется вогнутая поверхность. Причины возникновения и способы предупреждения: - неправильно подготовлены и собраны стыкуемые кромки; - неправильно выбраны сварочные материалы; - строго соблюдать требования технологического процесса; - низкая квалификация сварщика; - вести сварку на постоянном токе обратной полярности; - соблюдать оптимальные параметры режима сварки. Метод устранения: зачистить корень шва от шлака, оксидов и выполнить подварку. 81 82 Недопустим дефект на ответственных конструкциях, поднадзорным органам технического надзора. 13.Влияние дефектов на работоспособность сварных соединений. Степень влияния дефектов на работоспособность сварных соединений и конструкций зависит от свойств соединяемых и присадочных материалов, способа сварки и вида сварных соединений, количества и расплавления дефектов в соединениях, условий эксплуатации, характера действующих нагрузок и других факторов. Дефекты искажают внутреннюю и внешнюю геометрию шва. Основным критерием при оценке допустимости дефектов является напряжение в сварочном соединении. Если хрупкого разрушения не происходит, то дефекты, ослабляющие поперечное сечение до 10%, не влияют на несущую способность сварной конструкции (особенно для швов с порами и шлаковыми включениями). Влияние надреза в трех областях сварного соединения: 1 – переход между швом и металлом – недопустимы с крутым углом между основным металлом и усилением шва; 2 – корень шва – нисплошности в корне не допустимы; 3 – поверхность усиления шва – опасны в местах прерываний шва, вызванных сменой электрода. Основными причинами разрушений являются: а) нерациональность проектируемых конструкций – 28,0 %; б) наличие дефектов в сварных соединениях – 21,3 %; в) нарушение технологии сварки – 18,7 %; г) повышение напряжения при эксплуатации, чрезмерные нагрузки – 20,0 %; д) влияние коррозии – 5,0 %. 14. ДОПУСТИМЫЕ И НЕДОПУСТИМЫЕ ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ. Допустимость дефекта определяется требованием , которое предъявляется к свариваемой конструкции, изделию. При контроле сварных соединений среднее значение твердости металла шва должны удовлетворяют нормам, приведенным в таблице. На каждом сварном шве должно быть произведено не менее трёх замеров. Твёрдость замеряется переносными твердомерами. При неудовлетворительных результатах повторно проводят термообработку или бракуются. Допускаются местные подрезы глубиной не более половины соответствующих допусков на смещение кромок, но не более 1 мм, при условии, что суммарная протяженность всех подрезов не превышает 20% наружного периметра соединения. Номинальная толщина стен- Максимально-допустимые Максимально допустимая 82 83 ки трубы смещения кромок 2,5 0,5-0,7 4,5 0.8-1,1 8,0-10,0 1,2-1,5 11,0-20,0 1,6-2,0 21,0-28,0 2,1-2,8 29,0 и более 3,0 Номинальная толщина стенки свариваемых элементов 2.5-5 5.5-10 11-20 Свыше 20 глубина местных подрезов 0,35 0,55 0,75 0.75 1,00 1,00 Допустимые поры 0,8 0,1 S 0,05S+1 Могу быть допустимыми: - отдельные поры - шлаковые включения, с максимальными размерами по высоте и ширине шва не более 0.9, а по длине шва не более 1.5 от нормы. Не допускаются: - трещины в металле шва и в околошовной зоне металла; - поры, расположенные в виде сплошной сетки; - не заваренные прожоги; - наплывы; - прожоги и подплавления основного металла труб; - отсутствие клейма сварщика. - Внутренние дефекты: трещины; непровары; поры, расположенные в виде сплошной сетки; свищи; рыхлости. 15.ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ. Чтобы обеспечить высокое качество и надежность сварных соединений, необходимо выполнить предварительный контроль, пооперационный контроль, контроль готовых сварных соединений. При предварительном контроле проверяется: а) сварочные материалы (электроды, сварочная проволока, флюсы, газы) и материалы для дефектоскопии; б) сварочное оборудование, сборочно-сварочные приспособления, контрольно- измерительные приборы, инструмент, аппаратура и приборы для проведения дефектоскопии; в) обязательно проверяется квалификация сварщика, контролеров – дефектоскопистов и инженерно – технических работников, занимающихся вопросами контроля сварных швов. 16.ПООПЕРАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ. Пооперационный контроль включает: а) контроль подготовки деталей под сварку, режимов сварки и правильности наложения швов; 83 84 б) контроль в процессе сварки за состоянием оборудования, за качеством и соответствием присадочных материалов и контрольно-измерительных приборов (режим, материалы). 17.КОНТРОЛЬ ГОТОВЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ. Контроль готовых сварных соединений выполняют после выполнения термической обработки (если она предусмотрена требованиями технологического процесса). В швах сварных соединений измеряют катет, высоту и ширину основного и подварочного шва. Способы контроля делятся на две группы: а) неразрушающие (сварное соединение не выводится из строя). б) разрушающие (сварное соединение приходится разрушать); Контрольные сварные соединения подвергаются: визуальному осмотру и измерениям; -радиографическому или/и ультразвуковому контролю; магнитопорошковому или магнитографическому методу контроля; металлографическим исследованиям; - механическим испытаниям (на разрыв, сплющивание, на изгиб и др.) - другим дополнительным методам, обеспечивающим эффективный контроль сварных соединений (капиллярная дефектоскопия, испытания на стойкость межкристаллитной коррозии) и т.п. 1.Визуальный осмотр и измерения. Осмотр сварных швов производится по всей их длине с двух сторон невооруженным глазом или с применением лупы с увеличением до 10-ти раз. Перед контролем сварных швов, и прилегающая к нему поверхность основного металла на ширину не менее 20 мм по обе стороны шва, должны быть очищены от шлака и других загрязнений, затрудняющих осмотр. 2.Более предпочтительный способ, производится по всей протяженности сварного соединения для выявления внутренних дефектов. Может быть заменен металлографическим исследованием - не менее, чем на 4 макрошлифах. 3.Для сварных соединений, выполненных при 114,135,137,311 видах сварки, в дополнение к испытаниям радиографией или УЗД обязательно испытание на разрыв, изгиб или спющивание. Определяют способность соединения принимать заданный по размеру и форе изгиб. Это способность характеризуется углом загиба при образовании первой трещины в растянутой зоне образца. Если трещина не образуется, то испытание продолжается до нормируемого угла загиба или параллельности сторон. Для труб Д<89 мм испытание на изгиб может быть заменено испытанием на сплющивание, где контролем является просвет между сторонами трубы. 4. Контроль сварных соединений при механических методах контроля на сплющивание и изгиб проводится по таблице: «Браковочные показатели по углу загиба и размеру просвета при сплющивании». ХАРАКТЕРИСТИКА СТАЛЕЙ Номинальная Угол за- Просвет между 84 85 НАИМЕНОВАНИЕ ГРУПП СТАЛЕЙ А СТАЛЕ Й ЕN287-1 ) Углеродистые W 01 Низколегированные марганцевистые и кремнемарганцевистые толщина сва- гиба стенками трубы риваемых ста- (градупри сплющивании, лей сыне ме- мм ( не более ) нее) <20 >20 <20 >20 100(70) 80 80(50) 60 4t 5t - W 02 Хромомолибденовые и хромомолибденованадие-вые <20 >20 50(30) 40 6t - W 03 Марганцевоникельмолибденовые, хромоникельмолибденовые и др. <20 >20 50 40 6t - W 04 Стали ферритного,мартенситного и мартенсито-ферритного классов, от 12 до 20% хрома. <20 >20 50 40 6t - W 011 Хромоникелевые стали ферритноаустенитного и аустениного классов <20 >20 120 100 4t - * В скобках указаны значения углов загиба для сварных соединений, выполненных газовой сваркой (311) 18. ВНЕШНИЙ ОСМОТР И ЗАМЕР РАЗМЕРОВ ШВА. Внешний осмотр и замеры размеров швов выполняются невооруженным глазом и с помощью увеличительного стекла. Осматривать детали следует, как после прихваток, так и после наложения каждого валика. Размеры швов замеряют специальными шаблонами и измерительными приборами непосредственно после сварки. Внешним осмотром выявляют излом или не- перпендикулярность осей, соединенных элементов, смещение кромок, соединяемых элементов, несоответствие размеров и форм швов (по высоте, катету и ширине, по равномерности увеличения, чешуйчатости и т.п.), трещины, всех видов и направлений, наплывы, прожоги, не заваренные кратеры, непровары, пористость и др. дефекты, отсутствие плавных переходов от одного сечения к другому, не соответствие общих геометрических размеров сварочного узла требованиям чертежей технических условий, отсутствие клейма сварщика. 19. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ НА ИСПРАВЛЕНИЕ ДЕФЕКТОВ. Исправление эксплуатационных дефектов сварных соединений, узлов или конструкций производят по технологической документации на ремонтную сварку, представляемой ответственным за производство сварочных работ или специализированной проектно-технологической организацией. В технологической карте указываются: общие рекомендации по сварке, способ сварки, вид шва, положение шва 85 86 в пространстве, сварочные материалы ( электрод или присадочная проволока с указанием марки и типа, защитный газ, марка флюса), технологические параметры сварки, режим термообработки и др. 20.РАЗРУШАЮЩИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. 1.Механический метод контроля. Механические испытания проводятся пробными пластинами или отрезками труб из того же металла, что и изделие, определенных размеров, который испытывают на статическое (кратковременное) растяжение на разрывной машине. Одновременно определяют относительные удлинения (в процентах от первоначальной длины образца). Пластичность металла шва определяется испытанием сварочного соединения на статический изгиб (загиб). Чем больше угол загиба, тем выше пластичность. Образец загибается до образования трещины. Испытание сварного соединения на ударный разрыв проводят на специальных машинах (маятниковых копрах). Сварные соединения испытывают на твердость, обычно, на закаливающихся сталях. Метод по Бринеллю основан на вдавливании в испытываемый материал стального шарика и последующем измерении диаметра полученного отпечатка, и выражается отношением нагрузки к площади поверхности сферического отпечатка. 2.Металлографические исследования – это исследование структуры и дефектов (пороков) основного и наплавленного сварного соединения. Они включают в себя макроструктурный и микроструктурный методы исследования металлов. При макроструктурном методе изучаются макрошлифы и изломы металла. Макрошлиф – это зашлифованный образец металла, протравленный 25 % водным раствором азотной кислоты. Шлифы вырезают из сварного шва. Макроструктуру рассматривают невооруженным глазом или с помощью лупы. Исследование изломов позволяют выявить такие дефекты, как белые пятна. По излому можно судить, где произошло разрушение металла - по зерну или по границам зерен. При микроструктурном методе исследования структура и пороки металла с помощью микроскопа (в 50 –100 кратном увеличении). Этим методом можно установить качество металла, в т.ч. пережог металла, наличие окислов по границам зерен, микроскопические трещины, поры и др. 21. МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ. Металлографические исследования – это исследование структуры и дефектов (пороков) основного и наплавленного сварного соединения. Они включают в себя макроструктурный и микроструктурный методы исследования металлов. При макроструктурном методе изучаются макрошлифы и изломы металла. Макрошлиф – это зашлифованный образец металла, протравленный 25 % водным раствором азотной кислоты. Шлифы вырезают из сварного шва. Макроструктуру рассматривают невооруженным глазом или с помощью лупы. Исследование изломов позволяют выявить такие дефекты, как белые пятна. По излому можно судить, где произошло разрушение металла- по зерну или по границам зерен. При микроструктурном методе исследования структура и пороки металла с 86 87 помощью микроскопа ( в 50 –100 кратном увеличении). Этим методом можно установить качество металла, в т.ч. пережог металла, наличие окислов по границам зерен, микроскопические трещины, поры и др. 22.КОРРОЗИЙНЫЕ ИСПЫТАНИЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ. Коррозия металлов и сплавов называется процесс превращения их в окисленное состояние и разрушение под влиянием внешней среды (воздуха, воды, растворы кислот и щелочей). По виду коррозионного процесса различают электрохимическую, термическую и химическую коррозию. Электрохимическая коррозия - это процесс самопроизвольного взаимодействия металла с жидкостью (электрометаллы), в ходе которого последовательно протекает окисление металла и восстановление окислительного момента. Электролитами могут быть электропроводящие жидкости (щелочи, водные растворы, кислоты солей, газов). Термической коррозией называется процесс, когда при условии сварки плавлением в зоне термического влияния металл нагревается до температуры 500-8000С, что может привести к формированию структуры склонной к межкристаллитной коррозии. Этот тип коррозии в основном проявляется в высокохромистых сталях (нержавейка). Химической коррозией называется процесс самопроизвольного взаимодействия металла с окислительным компонентом коррозиционной среды, не зависящей от электродного потенциала металла. Химическая коррозия протекает при действии на металл сухих газов. Например: продуктов сгорания топлива или жидких органических веществ (бензин, мазут, смолы). Атмосферная коррозия совмещает особенности химической и электрохимической коррозии. Коррозионные повреждения, связанные со сварочными работами, могут произойти: а) при сварке разнородных металлов в результате контактной коррозии. В сварных соединениях разнородных металлов, например медь – алюминий, выполненных холодной сваркой, в окружении коррозионной среды образуется гальванический элемент. Преимущественно корродирует материал с менее положительным потенциалом. Тоже происходит, если присадочный материал отличается по составу от основного материала. В этом случае наносят защитное покрытие на место соединения; б) если шов и /или зона термического влияния обладают иной коррозионной стойкостью, чем основной материал, при сварке происходят структурные изменения в ЗТВ, выделяются карбиды хрома на границах зерен (аустенитные стали), образование больших количеств мартенсита и остаточного аустенита (низколегированные конструкционные стали), которые снижают сопротивления коррозии. Меры: Стабилизация карбидообразователями (титан, наобий, тантал), применение сталей с низким содержанием углерода (менее 0.03%), термическая обработка для снятия напряжений (отпуск, нормализация). в) если развивается коррозионное растрескивание под напряжением, обусловленное остаточными напряжениями, образовавшимися в результате сварки, необ87 88 ходимо применить отпуск для снятия напряжений и стабилизирующий отжиг, а имеющиеся в поверхностных областях зоны сварки растягивающие собственные напряжения можно устранить струйной обработкой песком или дробью. г) если при сварке происходит поглощение газов, ведущее к избирательной коррозии и охрупчиванию материала в зоне сварки, то важнейшей мерой защиты сварочной ванны является инертный газ, а также основательная очистка свариваемых деталей от жира, пыли и сажи. д) если шов имеет грубую чешуйчатую поверхность с остатками шлака и флюса, покрытую окислами, а также цветами побежалости, вследствие чего образуются гальванические элементы; е) при неправильной конструктивной форме сварного соединения и при наличии в конструкции усилений швов, зазоров, «мертвых» пространств; ж) если в присутствии определённых расплавов происходит разрушение припоем. Испытанию на межкристаллитную коррозию подвергаются сварные соединения из аустенитных и аустенитно-ферритных нержавеющих сталей. Для испытания изготавливаются образцы с перекрещивающимися односторонними или двусторонними швами, из которых вырезаются темплеты (образцы) длиной 80 мм, толщиной 5 мм. Контрольная поверхность темплета зачищается до чистоты 1.25. Наиболее распространенным для сварных соединений сталей 0Х18Н9, 1Х18Н9, 0Х18Н9Т, Х23Н18, 1Х18Н9, 1Х18Н12Т, Х18Н11Б является метод АМ из существующих А, АМ, В и Г. Образцы непрерывно кипятят в течение 24 часов в растворе из медного купороса + вода + серная кислота + медная стружка. После кипячения образцы промывают, просушивают и изгибают по зоне сплавления под углом 900 . Место изгиба осматривают с помощью лупы с 8-10 кратным увеличением. Наличие трещин служит браковочным признаком. Остальные методы отличаются по составу травителя и длительности травления. 23.ПЕРЕЧИСЛИТЬ НЕРАЗРУШАЮЩИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. 1. Радиационная дефектоскопия – рентгено- и гаммаграфический метод контроля- это метод получения на рентгеновской плёнке или экране изображения предмета (изделия) , просвечиваемого рентгеновским или гамма –излучением.. Он основан на способности рентгеновского и гамма-излучения проходить через непрозрачные предметы.. При этом дефекты в теле изделия ( непровары, трещины, раковины, поры и т.д.) на рентгеновской плёнке имеют вид пятен ( раковины, поры) или полос ( непровары). Рентгенаппараты состоят из рентгеновской трубки, источника питания и пульта управления. В качестве источника питания применяют повышающий трансформатор. 1 1 -рентгеновская трубка 4 гамма-лучи 3 – просвечиваемое изделие 88 89 3 – 2 рентгеновская плёнка 5 - кассета 2 5 . 6 -экран 2.Визуальный контроль. Внешний осмотр и замеры размеров швов выполняются невооруженным глазом и с помощью увеличительного стекла. Осматривать детали следует, как после прихваток, так и после наложения каждого валика. Размеры швов замеряют специальными шаблонами и измерительными приборами непосредственно после сварки. Внешним осмотром выявляют излом или не- перпендикулярность осей соединенных элементов, смещение кромок соединяемых элементов, несоответствие размеров и форм швов (по высоте, катету и ширине, по равномерности увеличения чешуйчатости и т.п.), трещины всех видов и направлений, наплывы, прожоги, не заваренные кратеры, непровары, пористость и др. дефекты, отсутствие плавных переходов от одного сечения к другому, не соответствие общих геометрических размеров сварочного узла требованиям чертежей технических условий, отсутствие клейма сварщика. 3. Ультразвуковой метод контроля – этот метод основан на способности высокочастотных колебаний частотой около 20000 Гц, проникать в металл и отражаться от поверхности дефектов (встретившихся препятствий). Отраженные ультразвуковые колебания имеют ту же скорость, что и прямые. Это свойство имеет основное значение в ультразвуковой дефектоскопии. Отраженные ультразвуковые колебания улавливаются искателем (щупом), и затем преобразуются в электрические импульсы. Отраженные электрические колебания через усилитель подаются на осциллограф, и вызывают отклонение луча на экране электронной трубки. По виду отклонения судят о характере дефекта. 4. Магнитный метод дефектоскопии – сварной шов покрывают смесью из масла и магнитного железного порошка (размер частиц – 5-10мкм). Изделия намагничивают пропусканием тока через обмотку, состоящую из нескольких витков, намагниченных вокруг изделия. Под действием магнитного поля частицы располагаются вокруг дефектов гуще. Этот метод выявляет дефекты глубиной до 5-6 мм. 5.Магнитографический метод контроля – результаты записываются на магнитную ленту. Сварочное соединение намагничивают, магнитный поток фиксируется на ферромагнитную ленту. Лента накладывается на контролируемое изделие, которое намагничивается импульсным полем. Магнитное поле, при наличии дефектов, распределяется по поверхности детали неравномерно. Результаты магнитографического контроля рассматривают на экране, на котором, при наличии дефектов, возникают всплески. По величине и форме отклоне89 90 ния луча на экране осциллографа судят о величине и характере дефекта. Метод применяют при толщине не более 12мм. Этим методом можно выявить макротрещины, непровары глубиной 4-5% от толщины металла, шлаковые включения и газовые поры. 24.ПЕРЕЧИСЛИТЬ НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ на СВАРКУ при РЕМОНТЕ. НПАОП 0.00 – 1.26 – 96 Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов; НПАОП 0.00 – 1.11 – 98 Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды НПАОП 0.00 – 1.59 – 87 Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением; НПАОП 0.00 – 1.01 – 07 Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов; СНиП 3.05.03 – 85 Строительные нормы и правила. Тепловые сети. СНиП 3.05.03 – 84 Строительные нормы и правила. Технологическое оборудование и технологические трубопроводы. СНиП 3.05.04 – 85 Строительные нормы и правила. Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации. СНиП 3.03.01 – 87 Строительные нормы и правила. Несущие и ограждающие конструкции. 25. ВИЗУАЛЬНЫЙ ОСМОТР. Внешний осмотр (ГОСТ 3242-79) служит для определения наружных дефектов в сварных швах. Производится невооруженным глазом или с помощью лупы 10- кратного увеличения. Перед осмотром сварной шов и прилегающую к нему поверхность металла шириной 20+20 мм очищают от шлака, брызг и загрязнений. Стыки паропроводов из аустенитных сталей проходят механическую и химическую обработку. Размеры сварного шва и дефектных участков определяют измерительным инструментом и специальными шаблонами. Границы трещин выявляют путём засверливания, подрубки металла зубилом, шлифовки дефектного участка и последующего травления. При нагреве металла до вишнево-красного цвета трещины обнаруживаются в виде темных зигзагообразных линий. В случаях, когда необходима термическая обработка сварных стыков, внешний осмотр необходимо производить до и после термообработки. 26.КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ МАТЕРИАЛОВ Контроль осуществляется, начиная с проверки качества подготовки шва и кончая проверкой полученного сварного соединения. Качество основного металла, электродной проволоки, присадочного металла, флюса и других материалов проверяют по сертификатам и заводским документах. Маркировка и качество должны соответствовать установленным техническим условиям и технологическому процессу сварки. Сборку под сварку и разделку шва проверяют по стандартным и техническим условиям. 27. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ и МАГНИТНЫЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ. 90 91 1.Ультразвуковой метод контроля - этот метод основан на способности высокочастотных колебаний частотой около 20000 Гц, проникать в металл и отражаться от поверхности дефектов (встретившихся препятствий). Отраженные ультразвуковые колебания имеют ту же скорость, что и прямые. Это свойство имеет основное значение в ультразвуковой дефектоскопии. Отраженные ультразвуковые колебания улавливаются искателем (щупом), и затем преобразуются в электрические импульсы. Отраженные электрические колебания через усилитель подаются на осциллограф, и вызывают отклонение луча на экране электронной трубки. По виду отклонения судят о характере дефекта. 2. Магнитный метод дефектоскопии – сварной шов покрывают смесью из масла и магнитного железного порошка (размер частиц – 5-10мкм). Изделия намагничивают пропусканием тока через обмотку, состоящую из нескольких витков, намагниченных вокруг изделия. Под действием магнитного поля частицы располагаются вокруг дефектов гуще. Этот метод выявляет дефекты глубиной до 5-6мм. 3. Магнитографический метод контроля – результаты записываются на магнитную ленту. Сварочное соединение намагничивают, магнитный поток фиксируется на ферромагнитную ленту. Лента накладывается на контролируемое изделие, которое намагничивается импульсным полем. Магнитное поле, при наличии дефектов, распределяется по поверхности детали не равномерно. Результаты магнитографического контроля рассматривают на экране, на котором, при наличии дефектов, возникают всплески. По величине и форме отклонения луча на экране осциллографа судят о величине и характере дефекта. Метод применяют при толщине не более 12мм. Этим методом можно выявить макротрещины, непровары глубиной 4-5% от толщины металла, шлаковые включения и газовые поры. 28.КОНТРОЛЬ КВАЛИФИКАЦИИ СВАРЩИКА. Удостоверение об аттестации сварщика действительно в течение двух лет, от даты получения, при выполнении следующих условий: 1.Сварщик постоянно занимается сварочными работами в соответствии с полученным допуском, что подтверждается каждые 6 месяцев, службами сварки на производстве с отметкой в удостоверении. 2.Перерывы в работе не превышают 6 месяцев. 3.Работа сварщика соответствует техническим условиям, при которых проводилась аттестация. Если не выполняется хотя бы одно из этих условий, то срок действия удостоверения приостанавливается. По истечении 2-х лет сварщики проходят периодическую аттестацию, при этом аттестационная комиссия может продлить срок действия свидетельства, но не более одного раза подряд, если выполнены условия 1-3, а также: - качество сварных швов отвечает установленным требованиям; - имеются заключения о прохождении испытаний неразрушающими методами контроля сварных соединений. Сварщики, отстраненные от работы за нарушение технологии сварки, проходят внеочередную аттестацию. 91 92 Сварщик допускается к сварке изделий с размерами и швами, указанными в его удостоверении. Сварщик, впервые приступающий к сварке на данном объекте, должен заварить контрольный образец в порядке, установленном соответствующими правилами Госнадзорохрантруда, СНиП или другой НД. 29. ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ ШВОВ ПРИ ГАЗОВОЙ СВАРКЕ. Основными причинами образования дефектов являются нарушения технологии сборки и сварки, применение несоответствующих сварных материалов, неправильный выбор режима сварки, низкая квалификация сварщика. Дефекты могут быть наружные и внутренние. К наружным дефектам относятся дефекты формы и размеров сварных швов. К внутренним дефектам относятся дефекты макро- и микроструктуры. Формы и размеры сварных швов устанавливаются техническими условиями или стандартами ( ГОСТ 5264-69) и обычно указываются в рабочих чертежах. При газовой сварке наиболее частыми дефектами сварных швов являются неполномерность шва, неравномерность ширины и высоты шва, наличие седловищ. Эти дефекты возникают вследствие плохого качества присадочной проволоки и горючих газов, неправильной подготовки кромок, недостаточной квалификации сварщика. Нарушение формы и размеров швов сопровождается часто такими дефектами, как наплывы, подрезы, непровары и др. Наплывы – образуются в результате натекания жидкого металла на кромки, недостаточно прогретого основного металла. Наплывы чаще всего образуются при сварке горизонтальных швов. Они могут быть в отдельных местах и иметь значительную протяженность. Причинами возникновения наплывов могут быть неправильный наклон мундштука горелки и присадочной проволоки к поверхности свариваемого металла. Обнаруженные наплывы сошлифовываются и проверяют, нет ли в этом месте непровара. 92 93 КОНСПЕКТ ПО ОХРАНЕ ТРУДА И ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ГАЗОСВАРОЧНЫХ РАБОТАХ КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ОХРАНЕ ТРУДА И ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ГАЗОСВАРОЧНЫХ РАБОТАХ Какие лица допускаются до газопламенной обработки металлов. Где запрещается выполнение газопламенных работ. Техника безопасности при сварке резервуаров. Техника безопасности при эксплуатации газопламенного оборудования. Защита сварщика от брызг расплавленного металла и излучения. Техника безопасности при работе с барабанами с карбидом кальция. Техника безопасности при работе с ацетиленовыми генераторами. 93 94 Техника безопасности при работе с баллонами. Техника безопасности при работе с горючими жидкостями. Правила пожарной безопасности при производстве ацетилена. Правила транспортировки баллонов и складирования пустых баллонов. Порядок допуска сварщиков к работе. Вводный инструктаж и первичный инструктаж на рабочем месте. Первая помощь при ожогах. Первая помощь при отравлении газами или вредными веществами, что образуются при сварке (оксиды цинка, угарный газ и др.) КОНСПЕКТ ПО ОХРАНЕ ТРУДА И ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ГАЗОСВАРОЧНЫХ РАБОТАХ КАКИЕ ЛИЦА ДОПУСКАЮТСЯ К ГАЗОПЛАМЕННОЙ ОБРАБОТКЕ МЕТАЛЛОВ. Все сварочные и другие огневые работы должны выполняться в соответствии с требованиями «Правил пожарной безопасности при проведении сварочных и других работ на объектах народного хозяйства», №Санитарных правил при сварке, наплавке и резке металлов№ «Правила производства и приемки работ. Техника безопасности в строительстве.» СниП, 111-4-80, «Инструкция о мерах пожарной безопасности при проведении огневых работ на энергетических объектах Минэнерго СССР»,ДНАОП 0.00-1.16-96 « Правила аттестации сварщиков», Закон Украины «Об ОХРАНЕ ТРУДА», который включает 60 документов. К газосварочным и другим огневым работам допускаются лица, прошедшие специальную подготовку и проверку теоретических знаний, практических навыков, знаний инструкций по охране труда и правил пожарной безопасности и имеющие »Удостоверение сварщика « и запись в удостоверении о проверке знаний о допуске к вы94 95 полнению специальных работ, а также прошедшие аттестацию и имеющие подтверждающий документ т.е. «Свидетельство сварщика». К выполнению газосварочных работ допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие предварительный медицинский осмотр, который повторяется ежегодно. Все сварщики должны ежегодно проходить проверку знаний инструкций по охране труда и правил пожарной безопасности. При перерыве работы по специальности свыше 6 месяцев, а также после временного отстранения за нарушение технологии и низкое качество работ сварщики перед допуском к работе подвергаются внеочередной проверке знаний. ГДЕ ЗАПРЕЩАЕТСЯ ВЫПОЛНЕНИЕ ГАЗОСВАРОЧНЫХ РАБОТ. ЗАПРЕЩАЕТСЯ выполнять газопламенные работы в радиусе 25 м от склада баллонов с горючими газами. Баллоны с газом должны устанавливаться в стороне от проходов не менее 1 м от радиаторов и не менее 5 м от открытого огня. При проведении газосварочных и газорезательных работ пользоваться открытым огнем на расстоянии 10 м с горючими газами и кислородом, ацетиленовых генераторов и иловых ям запрещается. Запрещается выполнять газосварочные и другие огневые работы на сосудах, трубопроводах заполненных горючими или вредными веществами, а также находящихся под давлением негорючих жидкостей, газов, паров или под напряжением. Запрещается одновременное выполнение газосварочных и электросварочных работ внутри барабанов котлов и резервуаров. Место проведения газопламенных работ должно быть обеспечено средствами пожаротушения. Защита сварщика от брызг расплавленного металла и излучения. Сварщик должен работать в спецодежде из брезента или плотного сукна, в рукавицах и головном уборе. Куртку не следует заправлять в брюки. Брюки надо носить поверх обуви. Надевать брезентовые нарукавники и плотно завязывать их поверх рукавов у кистей рук при выполнении потолочных, горизонтальных и вертикальных швов. Зачищать швы в очках с простыми стёклами и после полного остывания. Для защиты глаз и лица от от действия излучения сварщик должен пользоваться щитками со светофильтрами. Светофильтры Г-1 для газосварщиков; Г-2 – при газовой сварке и резке средней мощности; Г-3- при мощной газовой сварке и резке. Применение светофильтров из темного стекла для газовой сварки и кислородной резки в зависимости от расхода ацетилена и кислорода: 95 96 Таблица 2. Светофильтры для газовой сварки и кислородной резки (по ГОСТ 12.4.080-79) Обозначение светофильтра Расход ацетилена при сварке, л/час С-1 С-2 С-3 С-4 Не более 70 70-200 200-800 Не менее Расход кислорода при резке 900-2000 2000-4000 4000-8000 ВВОДНЫЙ ИНСТРУКТАЖ И ИНСТРУКТАЖ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ По характеру и времени проведения инструктажи по охране труда подразделяются на: вводный, первичный, повторный, внеплановый и целевой. Вводный инструктаж проводится специалистом по охране труда или, лицо, на которое приказом по предприятию возложены эти обязанности. Вводный инструктаж проводится в кабинете «Охрана труда» или специально оборудованном для этого помещении с использованием современных технических средств обучения и наглядных пособий. Вводный инструктаж проводится: со всеми работниками , вновь принятыми на работу ( постоянно или временно), независимо от их образования, стажа работы, профессии или должности; - с работниками, которые находятся в командировке на предприятии и берут непосредственное участие в производственном процессе; - с водителями транспортных средств, которые впервые въезжают на предприятие. Вводный инструктаж проводиться по программе, разработанной службой охраны труда с учётом особенностей производства. Программа продолжительность инструктажа утверждается руководителем. Во время вводного инструктажа необходимо работника ознакомить: - с правилами внутреннего распорядка на предприятии; - с основными требованиями правовых и нормативных документов по вопросам охраны труда ; - с обязанностями и правами работника на предприятии по отношению охраны труда и техники безопасности, и ответственность за нарушение ОТ и ТБ; - с требованиями производственной санитарии, средствами индивидуальной защиты; - с опасными производственными факторами на предприятии и последствиями, к которым могут привести при нарушении требований ОТ и ТБ; - с вопросами организации на предприятии противопожарной безопасности, действующими документами по пожарной безопасности, средствами пожаротушения и правилами их использования; - с порядком действий при несчастных случаях, авариях, пожарах, с планом эвакуации ; - с основными требованиями по электробезопасности; - с основными способами оказания первой медицинской помощи потерпевшим. Первичный инструктаж проводится на рабочем месте перед началом работы: 96 97 - с вновь принятым работником; - с работником, переведённым из одного цеха в другой; - с работником, который будет выполнять новую для него работу; - с командированными на предприятие, для участия в производственном процессе. Первичный инструктаж проводится индивидуально или с группой лиц этой же профессии по программе, составленной с учётом требований инструкций по охране труда, других нормативных актов и технической документации. Как правило у начальника цеха имеется утвержденный конспект первичного инструктажа на рабочем месте для каждой специальности. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГАЗОПЛАМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ Редуктор- должен быть обязательно с манометром и предохранительным клапаном, установленном в рабочей камере. Перед установкой редуктора и рукава необходимо проверить, для какого газа они предназначены. Боковые штуцера на баллонах должны иметь обязательно левую резьбу, а на баллонах, наполненных кислородом,- правую. Присоединять к кислородному баллону редуктор и рукав, предназначенные для горючего газа ЗАПРЕЩАЕТСЯ. На входе в кислородный редуктор должен быть установлен фильтр, улавливающий механические частицы размером более 50 мкм. Смазка редукторов кислородных баллонов во избежание взрыва запрещается. Замерзшие редукторы следует отогревать чистой горячей водой. Использовать открытый огонь и электрический подогрев запрещается. Не реже 1 раза в квартал должны производиться осмотр и испытание на герметичность всех редукторов для газопламенной обработки. Рукава - для газовой сварки и резки металлов должны быть не более 30 м.Рукава ежедневно перед работой необходимо осматривать для выявления трещин, надрезов потертостей. Рукава должны подвергаться гидравлическому испытанию на прочность 1 раз в 3 месяца давлением, равным 1.25р, где р рабочее давление МПа(кгс/кв.см). Рукав выдерживают при этом давлении 10 минут. До присоединения к горелке или резаку рукава должны быть продуты рабочим газом. Наружный слой рукавов, применяемый для подачи ацетилена, пропана и бутана, должен быть красного цвета, кислорода – синего. При обрыве рукава необходимо немедленно погасить пламя и прекратить питание, перекрыв соответствующие вентили. Резаки и горелки должны не реже 1 раза в месяц проверяться на газонепронецаемость и горение. Ацетиленопроводы должны подвергаться гидравлическим испытаниям на прочность 1 раз в 5 лет, кислородопроводы – 1 раз в 3 года. Допускается замена гидравлического испытания для ацетиленопроводов низкого и среднего давления ( до 0.15 МПа=1.5 кгс/кв.см) и кислородопроводов низкого давления (до 1.6 МПа=16 кгс/кв.см) Время выдержки под давлением не менее 10 минут. Ацетиленопроводы высокого давления ( свыше 0.15 МПа) следует подвергать испытанию давлением , 97 98 равным 1,25 рабочего.Кислородопроводы должны подвергаться испытанию давлением, равным 1,25 рабочего, но не менее 0.2 МПа(2 кгс/кв.см). Испытание ацетиленопроводов на плотность проводится азотом или инертным газом рабочим давлением , но не ниже 0.3 МПа не реже 1 раза в год. Плотность трубопровода проверяется путем смачивания мыльной эмульсией всех сварных стыков, фланцевых, резьбовых и др. соединений, а также сальников арматуры . ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С БАРАБАНАМИ с КАРБИДОМ КАЛЬЦИЯ. Барабаны с карбидом кальция следует хранить в сухих , защищенных от попадания влаги, несгораемых складах с наружным эл.освещением.В здании склада карбида кальция не должно быть водопровода, канализации, а также водяного и парового отопления. Склады должны быть удалены на 15 м от жилых зданий и 10 м от производственных помещений. Склады должны быть обеспечены порошковыми и углекислотными огнетушителями, асбестовым полотном и ящиками с сухим песком, лопата должна быть деревяная. Тушение пожара водой запрещается. В местах хранения и вскрытия барабанов с карбидом кальция курить, пользоваться открытым огнем а также использовать инструмент, могущий образовывать при ударе искры, запрещается. При работе запрещается: работать на карбидной пыли; загружать карбид кальция в аппарат сверх нормы, установленной инструкцией; проталкивать карбид кальция в воронку аппарата железными прутками (деревяные палки применять). ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С АЦЕТИЛЕНОВЫМИ ГЕНЕРАТОРАМИ. Каждый ацетиленовый генератор должен иметь паспорт и инструкцию по эксплуатации. Ацетиленовые генераторы необходимо ограждать и размещать не ближе 10 м от мест проведения сварочных работ, от открытого огня и сильно нагретых предметов. Установка генераторов в помещениях, в которых постоянно находятся люди, а также в помещениях, где возможно выделение веществ, образующих с ацетиленом взрывоопасные смеси (например, хлора) или легковоспламеняющихся ( например, серы, фосфора и др.) запрещается. При работе генератора необходимо следить , чтобы давление газа в генераторе не превышало 0,7 кгс/кв.см, а давление газа в сети не было выше 0.3 кгс/кв.см. Замерзшие ацетиленовые генераторы разрешается отогревать только паром или горячей водой, не имеющей следов масла. Постовые затворы должны быть размещены в металлических вентилируемых шкафах в вертикальном положении и удалены на расстояние не менее 0,5 м от изолиро98 99 ванных проводов, 1 м от оголенных проводов и 1.5 м от источника открытого пламени. Предохранительные затворы делятся по предельному давлению: низкого давления, где предельное давление ацетилена не превышает 0,1 кгс/кв.см; среднего давления-0,7 кгс/кв.см; - высокого давления –1.5 кгс/кв.см. Затвор должен проверяться: - 1 раз в неделю на герметичность мыльной эмульсией при рабочем давлении; - 1 раз в 6 месяцев на герметичность мыльной эмульсией при максимальном рабочем давлении; - 1 раз в год проверка на прочность гидравлическим давлением 6 МПа ( 60 кгс/ кв.см; - 1 раз в 15 дней плотность прилегания обратного клапана к седлу трехкратным отрывом клапана при полном отсутствии давления, при этом затвор должен быть залит жидкостью до уровня контрольного устройства. Вставлять камеру с карбидом кальция в гнездо генератора и вытаскивать её для зарядки и разрядки во избежание появления искр от трения следует медленно, плавно и без толчков. По окончании работы карбид кальция в генераторе должен быть полностью доработан, ил слит, корпус и реторты промыты водой. Осмотр, очистку и промывку ацетиленовых генераторов следует производить не менее 2 раз в месяц. ПРАВИЛА ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ АЦЕТИЛЕНА. Карбид кальция является химическим соединением кальция с углеродом СаС2, используется для получения горючего газа- ацетилена. При взаимодействии с водой карбид кальция, быстро разлагаясь, выделяет газообразный ацетилен и образует в остатке гашеную известь. СаС2 + 2Н2 О = С2 Н2 +Са (ОН)2 Карбит 1кг Вода 0,562кг Ацетилен 0,403кг Известь гаш. 1.156 кг При обслуживании ацетиленовых генераторов необходимо помнить о том, что ацетилен является взрывоопасным газом, что он образует взрывоопасные смеси с кислородом и воздухом. Нельзя подходить с огнем или зажженной горелкой к генератору или к выгруженной из генератора гашеной извести, так как вблизи них всегда возможно выделение ацетилена в окружающую среду и образование взрывчатой ацетилено - воздушной смеси. Обратным ударом называется воспламенение горючей смеси в каналах горелки или резака и распространение пламени по шлангу горючего. Обратный удар характеризуется резким хлопком и гашением пламени. Горящая смесь газов устремляется по ацетиленовому каналу горелки или резака в шланг, а при отсутствии предохранительного затвора- в ацетиленовый генератор, что 99 100 может привести к взрыву ацетиленового генератора и вызвать серьёзные разрушения и травмы. Причинами взрывов ацетиленовых генераторов могут быть: - образование взрывчатых смесей ацетилена с воздухом или с кислородом; - образование взрывчатых соединений ацетилена; - повышение температуры в генераторе; - повышение давления ацетилена; - загрузка генератора карбидом неподходящей грануляции; - нехватка активной и охлаждающей воды; - наличие в генераторе медных деталей, соприкасающихся с ацетиленом. Чтобы предотвратить перегрев ацетилена в генераторах системы «вода на карбид» , следует использовать крупнокусковой карбид и совершенно исключить применение мелкого, в особенности карбидной пыли. Так как разложение мелкого карбида идет очень интенсивно, а выделяющееся тепло не может быть отведено достаточно быстро. Реакция разложения карбида кальция сопровождается выделением большого количества тепла, составляющего примерно 400 кал на 1 кг карбида. При разложении карбида малым количеством воды и при недостаточном отводе выделяющегося тепла это может привести к повышению температуры в толще слоя карбида до 800-1000 градусов. В качестве предупредительной меры нужно после перезарядки аппарата и спуска ила сразу же выпустить первые порции ацетилена наружу и продуть аппарат ацетиленом. Если зажечь горелку, то в случае неисправности водяного затвора взрывная волна от обратного удара пламени проникнет по ацетиленовому шлангу в аппарат, вызовет в нем взрыв ацетилено-воздушной смеси и разрушит его. Вся осветительная аппаратура, рубильники, выключатели и предохранители может представлять серьёзную опасность ввиду возможного искрообразования, особенно при включении и выключении тока, поэтому их следует устанавливать снаружи. Для тушения пожаров применять только порошковые и углекислотные огнетушители. Использовать только сухой песок и асбестовое полотно. ВИДЫ ИНСТРУКТАЖЕЙ ПО ОХРАНЕ ТРУДА. КТО ПРОВОДИТ И СРОКИ ИХ ПОВЕДЕНИЯ. По характеру и времени проведения инструктажи по охране труда подразделяются на: вводный, первичный, повторный, внеплановый и целевой. Вводный инструктаж проводится специалистом по охране труда или, лицо, на которое приказом по предприятию возложены эти обязанности. Вводный инструктаж проводится в кабинете «Охрана труда» или специально оборудованном для этого помещении с использованием современных технических средств обучения и наглядных пособий. Вводный инструктаж проводится: - со всеми работниками , вновь принятыми на работу ( постоянно или временно), независимо от их образования, стажа работы, профессии или должности; - с работниками, которые находятся в командировке на предприятии и берут непосредственное участие в производственном процессе; 100 101 - с водителями транспортных средств, которые впервые въезжают на предприятие. Вводный инструктаж проводиться по программе, разработанной службой охраны труда с учётом особенностей производства. Программа продолжительность инструктажа утверждается руководителем. Во время вводного инструктажа необходимо работника ознакомить: - с правилами внутреннего распорядка на предприятии; - с основными требованиями правовых и нормативных документов по вопросам охраны труда ; - с обязанностями и правами работника на предприятии по отношению охраны труда и техники безопасности, и ответственность за нарушение ОТ и ТБ; - с требованиями производственной санитарии, средствами индивидуальной защиты; - с опасными производственными факторами на предприятии и последствиями, к которым могут привести при нарушении требований ОТ и ТБ; - с вопросами организации на предприятии противопожарной безопасности, действующими документами по пожарной безопасности, средствами пожаротушения и правилами их использования; - с порядком действий при несчастных случаях, авариях, пожарах, с планом эвакуции - с основными требованиями по электробезопасности; - с основными способами оказания первой медицинской помощи потерпевшим. Первичный инструктаж проводится на рабочем месте перед началом работы: - с вновь принятым работником ; - с работником, переведённым из одного цеха в другой; - с работником, который будет выполнять новую для него работу; - с командированными на предприятие для участия в производственном процессе. Первичный инструктаж проводится индивидуально или с группой лиц этой же профессии по программе, составленной с учётом требований инструкций по охране труда, других нормативных актов и технической документации. Как правило, у начальника цеха имеется утвержденный конспект первичного инструктажа на рабочем месте для каждой специальности. Повторный инструктаж проводится на рабочем месте со всеми работниками по конспекту первичного инструктажа руководителем работ: на работах с повышенной опасностью -1 раз в квартал; на других работах не реже 1 раза в полгода; для первогодников – 1 раз в месяц первый год; Внеплановый инструктаж проводится с работниками на рабочем месте или в кабинете охраны труда индивидуально или с группой работников одной профессии: - при введении в действие новых нормативных документов об охране труда; - при изменении технологического процесса; - при нарушении работником нормативных актов об охране труда; - при несчастных случая на предприятии или других предприятиях одноименных профессий; - при перерыве в работе исполнителя работ более, чем на 30 календарных дней – для работ с повышенной опасностью, а для других работ –более 60 дней. 101 102 Объем и содержание инструктажа определяется в каждом конкретном случае в зависимости от причины, вызвавших необходимости их проведения. Целевой инструктаж проводится с работниками при: выполнении разовых работ, непосредственно не связанных с обязанностями по специальности; ликвидации аварий, стихийного бедствия; экскурсии на предприятиях; проведении работ, для которых оформляется наряд-допуск. Инструктаж проводится непосредственно руководителем работ. Первичный, вводный, повторный и целевой инструктажи завершаются проверкой знаний устным опросом, лицом проводившем инструктаж. О проведенном инструктаже делается запись в журнале с обязательной подписью как инструктирующего, так и инструктируемого. Журнал инструктажей должен быть пронумерован, прошнурован и скреплен печатью предприятия. ОКАЗАНИЕ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ ПРИ ОЖОГАХ Ожоги бывают : 1.Термические- вызванные огнём, паром, горячими предметами и веществами; 2.Химические- кислотами и щелочами; 3.Электрические- электрического тока или электрической дуги; По глубине поражения все ожоги делятся на четыре степени: 1 степень- покраснение и отёк кожи; 11 степень-водяные пузыри; 111 степень-омертвление поверхностных и глубоких слоёв кожи; 1У степень- обугливание кожи, поражение мышц, сухожилий и костей. При термических и электрических ожогах во избежание заражения нельзя касаться руками обожжённых участков кожи или смазывать их мазями, жирами, маслами, присыпать питьевой содой, крахмалом и т.д. Нельзя вскрывать пузыри, удалять приставшую к обожжённому месту мастику,канифоль или др. смолистые вещества, так как удаляя их, легко можно содрать обожжённую кожу и тем самым создать благоприятные условия для заражения раны. При небольших по площади ожогах первой и второй степени нужно наложить на обожженный участок кожи стерильную повязку. Одежду и обувь с обожженного места нельзя срывать, а необходимо разрезать ножницами и осторожно снять. Если куски одежды прилипли к обожженному участку телу, то поверх них следует наложить стерильную повязку и направить пострадавшего в лечебное учреждение. При тяжёлых и обширных ожогах пострадавшего необходимо завернуть в чистую простыню или ткань, не раздевая его, укрыть потеплее, напоить тёплым чаем и создать покой до прибытия врача. Обожженное лицо необходимо закрыть стерильной марлей. При ожогах глаз следует делать холодные примочки из раствора борной кислоты ( половина чайной ложки кислоты на стакан воды) и немедленно направить пострадавшего к врачу. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С БАЛЛОНАМИ. 102 103 С газовыми баллонами разрешается работать только лицам, прошедшим специальное обучение обращению с ними. В рабочем положении баллоны должны находится в вертикальном положении. Баллоны, предназначенные для газопламенных работ, должны иметь отличительную окраску и надписи. Баллоны должны подвергаться периодическому освидетельствованию не реже 1 раза в 5 лет. Проверять баллоны и другие установки на утечку газа с применением огня за- прещается. Проверка утечки газов осуществляется путем покрытия мыльной эмульсией возможных мест утечки. Использовать баллоны с кислородом и горючим газом можно только при наличии на них редуктора с манометром, срок поверки, которого не истек. Подогревать баллоны для повышения давления ЗАПРЕЩАЕТСЯ, а при работе на солнце баллоны должны находиться под навесом или чехлами. При хранении , перевозке и пользовании баллонами необходимо следить за тем, чтобы на них не попадали масло или жир во избежание воспламенения и взрыва. ПРАВИЛА ТРАНСПОРТИРОВКИ БАЛЛОНОВ И СКЛАДИРОВАНИЯ ПУСТЫХ БАЛЛОНОВ. Склады для хранения баллонов должны быть оборудованы вентиляцией. Запрещается перевозить и хранить баллоны с кислородом и другими баллонами с горючими газами в одном помещении, а также с карбидом кальция, красками и маслами (жирами). Перевозка наполненных газом баллонов должна производиться на подрессоренном транспорте, в горизонтальном положении с прокладками и вентилями в одну сторону. При перевозке, погрузке и разгрузке должны быть приняты меры предотвращающие падение и повреждение баллонов, на боковых штуцерах вентилей баллонов с горючими газами должны быть поставлены заглушки. Разрешается перевозка баллонов в вертикальном положении, но в контейнерах или ограждением от возможного падения. Транспортировать и хранить баллоны с газами необходимо с навинченными на их горловины предохранительными клапанами. Снимать баллоны с автомашины колпаками вниз запрещается. При хранении баллоны должны находится в вертикальном положении. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ГОРЮЧИМИ ЖИДКОСТЯМИ. Для подачи керосина в резак должны применяться рукава из бензиностойкой резины, длина рукавов не более 30 м. Цвет рукавов для керосина – жёлтый, для кислорода –синий. Бачок для керосина должен быть герметичным с манометром. Бачки испытываются гидравлическим давлением 1МПа-10 кгс/кв.см 1 раз в год. Для определения неплотностей в соединениях бачка и резака следует пользоваться мыльной эмульсией. Наливать керосин в бачок разрешается не более чем на ¾ его вместимости и только после фильтрования. Доливать керосин во время работы в бачок запрещается. Запрещается заменять керосин на бензин. Бачок с керосином должен находиться не 103 104 ближе 5м от баллона с кислородом и от источника открытого огня и не ближе 3 от рабочего места резчика. На площадке должны быть средства пожаротушения: углекислотные огнетушители, листовой асбест и песок. Тушить загоревшийся керосин водой запрещается .При зажигании резака сначала должен быть пущен керосин, подогревающий кислород и зажжено пламя; затем после подогрева испарителя пущен режущий кислород. При тушении резака сначала должен закрываться вентиль подачи керосина, а затем кислорода. При прекращении работы воздух из бачка должен с керосином должен быть спущен после того, как будет погашено пламя резака. После окончания работы керосин из рукавов должен быть слит в бак, рукава продуты сжатым воздухом, резаки очищены. ПРАВИЛА ТБ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ГАЗОСВАРОЧНЫХ РАБОТ В ЗАКРЫТЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ, РЕЗЕРВУАРАХ, КОТЛАХ И ДРУГИХ ПОМЕЩЕНИЯХ. Перед сваркой ёмкостей, (резервуаров, баков и т.п.), в которых находилось жидкое топливо, легковоспламеняющиеся или горючие жидкости, кислоты, газы и т.п., должны быть очищены, промыты горячей водой с каустической содой, пропарены, просушены и провентилированы с последующей проверкой, подтверждающей отсутствие опасной концентрации вредных веществ. До начала сварочных работ в подземном сооружении в нем должно проверяться содержание вероятных вредных веществ непосредственно перед допуском. При обнаружении газа в подземном сооружении должны быть приняты меры по его проветриванию. Наличие наиболее вероятных вредных веществ в воздухе подземного сооружения или резервуара должно определяться газоанализатором. Пробу воздуха следует отбирать с помощью шланга, опускаемого в люк подземного сооружения или резервуара. СПУСКАТЬСЯ в ПОДЗЕМНЫЙ ЛЮК или РЕЗЕРВУАР ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ВОЗДУХА ЗАПРЕЩАЕТСЯ. Если, несмотря на вентиляцию, будет обнаружено присутствие вредных веществ, то работа в подземном сооружении должна быть запрещена до тех пор, пока не будет устранено их поступление и повторная проверка не подтвердит отсутствие вредных веществ. Сварка внутри барабанов котлов и других резервуаров, также подземных сооружениях должна производиться при открытых люках, лазах, пробках а также при действующей приточно-вытяжной вентиляции, обеспечивающей содержание вредных веществ в пределах допустимых концентраций и достаточное содержание кислорода. Скорость движения воздуха на рабочем месте внутри резервуара или подземного сооружения должна составлять 0,3-1,5 м/сек. Температура подаваемого воздуха должна быть не ниже 20 градусов. В случае выполнения сварочных работ внутри закрытых ёмкостей с применением сжиженных газов ( пропана, бутана) и углекислоты вытяжная вентиляция должна обеспечивать отсос внизу. 104 105 Производить сварочные работы с применением сжиженных газов в цокольных и подвальных помещениях, колодцах и др. подземных сооружениях ЗАПРЕЩАЕТСЯ. Освещение при сварочных работах внутри ёмкостей должно осуществляться с помощью светильников направляющего действия, установленных снаружи, или ручных переносных светильников на напряжение 12 В, оборудованных защитной сеткой. Трансформатор для переносных светильников следует устанавливать вне свариваемого объекта. Применение автотрансформаторов не допускается. Для выполнения сварочных работ внутри барабанов котлов и других резервуаров и подземных сооружений должно быть назначено не менее 3 человек, из которых двое ( наблюдающие) должны находиться вне резервуара, у люка (лаза) и страховать сварщика с помощью спасательной верёвки, прикреплённой к его спасательному поясу. Допускать к месту работы посторонних лиц запрещается. Наблюдающие не имеют права отлучаться с рабочего места пока в резервуаре находиться сварщик. При необходимости спуститься к пострадавшему один из наблюдающих должен надеть противогаз и спасательный пояс и передать конец от спасательной веревки оставшемуся наверху другому наблюдающему. Временные сварочные и другие огневые работы в резервуарах должны выполняться с письменного разрешения лица, ответственного за пожарную безопасность. Одновременное выполнение электросварочных и газопламенных работ внутри барабанов котлов и резервуаров ЗАПРЕЩАЕТСЯ. При выполнении сварочных работ внутри резервуара или подземного сооружения время пребывания в нем, а также время отдыха с выходом из сооружения или резервуара определяет лицо, выдавшее задание, в зависимости от условий и характера работы, но не более 20 минут. Работать в подземном сооружении или резервуаре ( кроме резервуаров для хранения масел и топлива) при температуре воздуха в нем выше 33 градуса допускается только в исключительных случаях ( при аварии, если она грозит опасностью для жизни людей, разрушением оборудования и т.п.) с разрешения руководителя работ и под его непосредственным руководством с принятием необходимых мер для предотвращения ожогов персонала. ОКАЗАНИЕ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ ПРИ ОТРАВЛЕНИИ ГАЗАМИ При отравлении газами в т.ч. угарным, ацетиленом, природным газом, парами бензина, появляется головная боль, стук в висках, звон в ушах, общая слабость, головокружение, усиление сердцебиения, тошнота, рвота. При сильном отравлении наступает сонливость, апатия, а при тяжёлых отравлениях – возбуждённое состояние с беспорядочными движениями, потеря и задержка дыхания, расширение зрачков. 105 106 При всех отравлениях следует немедленно вынести пострадавшего из отравленной зоны, расстегнуть одежду, обеспечить приток свежего воздуха, уложить его, приподнять ноги, укрыть потеплее, дать нюхать нашатырный спирт. У пострадавшего в бессознательном состоянии может быть рвота, поэтому необходимо повернуть его голову в сторону. При остановке дыхания следует сразу же начать делать искусственное дыхание ВЕНТИЛЯЦИЯ Различают следующие способы вентиляции: 1.При естественной вентиляции осуществляется проветривание помещения через открытые окна и двери. Такая система экономична, но не решает проблему удаления вредных веществ из производственного помещения. 2.Общеобменная механическая вентиляция основана на удалении воздуха из помещения с помощью осевых вентиляторов и поступлении его обратно через окна. При его применении СА распространяются по всему помещению, проникая в органы работающих. 3.Общеобменная вентиляция с рециркуляцией – её преимущество перед предыдущей является снижение потерь тепла за счёт возвращения очищенного в фильтрах воздуха в то же помещение. 4.Местная вытяжная вентиляция с настенными гибкими местными отсосами основана на удалении СА непосредственно от места их образования, что предотвращает распространение СА по всему помещению и его поступлению в органы дыхания работающих 5.Передвижные фильтровентиляционные агрегаты (ФВА) позволяют удалять воздух из мест сварки, очищать и возвращать его обратно. Они не требуют проведения монтажных работ, могут перемещаться в любое место цеха, отличаются высокой степенью улавливания СА, экономят электроэнергию за счёт рециркуляции воздуха. Недостаток- фильтрующие элементы периодически необходимо очищать, промывать или заменять другими. Состоит из сетчатого металлического фильтра предварительной очистки, ячейка ионизатора, осадительная ячейка. 106 107 107
