Технологический процесс на сварочном участке

Сварочные работы востребованы везде, где подразумевается использование металлических конструкций. Без них не обходится ни одна отрасль экономики. И с каждым годом потребность в таких услугах только возрастает. Поэтому наряду со старыми сварочными предприятиями, которые существуют уже несколько десятилетий отрываются новые. В силу небольшой популярности профессии сварщика ощущается дефицит специалистов, а особенно высокой квалификации. Вместе с тем возрастают требования к специалистам, занятым на производстве.

Технологический процесс сварки

Технологический процесс сварки : принципы проектирования
Проектирование технологического процесса сварки представляет собой сложную оптимизационную задачу, основанную на использовании расчетных аналитических методов проектирования. Оптимальный вариант технологического процесса изготовления сложной сварной конструкции выбирается из нескольких расчетных вариантов технологии. В зависимости от основного назначения различают перспективные и рабочие технологические процессы.

технологический процесс сварки

включает в себя :

последовательность технологических операций;
разбивку конструкции на отдельные технологические узлы или элементы;
эскизную проработку специальных приспособлений и оснастки;
расчеты режнмов основных сварочных процессов, расчеты ожидаемых сварочных напряжений и деформаций;
сравнительную оценку разработанныхвариантов технологии.

После окончательного утверждения технического проекта и прииятого варианта технологии выполняют рабочее проектирование конструкции (составление конструкторской документации) и разработку рабочей технологии (составление технологической документации).

Рабочий технологический процесс сварки включает в себя :

уточнения и изменения принципиального технологического процесса, связанные с изменением конструкции на этапе рабочего проектирования;
разработку технологических карт, в которых указывают все параметры режима сварки, примеияемые сварочные материалы иоборудование;
краткие описания технологических приемов выполнения отдельных сварочных операций;
требования к прочности и качеству сварных конструкций на отдельных этапах их изготовления;
указания методов проверки точности и контроля качества соединений, узлов и готовой конструкции.

В зависимости от количества изделий, охватываемых процессом, установлено два вида технологического процесса : типовой и единичный. Правила разработки рабочих технологических процессов предусматривают обязательное использование типовых технологических процессов и стандартов на технологические операции.

В зависимости от степени детализации каждый технологический процесс сварки может быть маршрутным, операционным или операционно-маршругным. Типовые технологические процессы разрабатывают на основе анализа многих действующих и возможных технологических процессов для типовых представителей групп изделий. Технологическая операция является частью технологического процесса, выполияемой на одном рабочем месте.

Технологический процесс сварки : разработка типового техпроцесса сварки

К основным этапам разработки типового технологического процесса относятся:

1) классификация объектов производства — выбирают группы объектов, имеющих общие конструктивно-технологические характеристики, и типовых представителей групп;

2) количественная оценка групп объектов — оценка типа производства (единичное, серийное или массовое);

З) анализ конструкций типовых объектов по чертежам, техническим условиям (ТУ), программам выпуска и типу производства разрабатывают основные маршруты изготовления конструкций, включая заготовительные процессы;

4) выбор заготовки и способов ее изготовления с технико-экономической оценкой оценивают точностные характеристики способов изготовления и качества поверхности, выбирают метод обработки;

5) выбор технологических баз;

6) выбор вида производства (сварка, литье, обработка давлением, механическая обработка);

7) составление технологического маршрута обработки — определяют последовательность операций и выбирают группы оборудования по операциям;

разработка технологических операций, включающая в себя:

рациональное построение операций;
выбор структуры операций;
рациональную последовательность переходов в операции;
выбор оборудования, обеспечивающего оптимальную производительность и требуемое качество;
расчет загрузки технологического оборудования;
выбор конструкции технологической оснастки;
определение принадлежности выбранной конструкции к стандартным системам оснастки;
установление исходных данных, необходимых для расчетов, и расчет припуска на обработку и межоперационных припусков;
установление исходных данных для расчета оптимальных режимов обработки и их расчеты;
установление исходных данных для расчета норм времени и их расчет;
определение разряда работ и профессии исполнителей;

9) расчет точности, производительности и экономической эффективности вариантов типовых технологических процессов с выбором оптимального варианта;

1О) оформление документации на типовой технологический процесс сварки, согласование ее с заинтересованными службами и утверждение.

На предприятии должны быть компьютерные информационно-поисковые системы для поиска ранее разработанных аналогичных технологических процессов и отдельных технологических операций.

Всю информацию вводят в компьютер в кодированном виде. При разработке технологического процесса анализируют технологичность сварных изделий и конструкций. Количественная оценка технологичности основывается на системе показателей, включающей в себя:

базовые показатели технологичности, устанавливаемые в техническом задании на проектирование изделия;
показатели технологичности, достигнутые при разработке конструкции;
уровень технологичности (отношение достигнутых показателей к базовым).

Основными показателями технологичности являются трудоемкость и технологическая себестоимость изготовления изделия.

Факторы, влияющие на выбор показателей: требования к изделию, вид изделия, объем выпуска, наличие информации, необходимой для определения показателей.

Требования к изделию определяют, каким видом технологичности должна обладать конструкция: производственным, эксплуатационным или и тем и другим, что, в свою очередь, определяет группу показателей технологичности.

В зависимости от вида изделия (сборочная единица, комплекс, комплект или деталь) из групп выбирают те показатели, которые могут характеризовать технологичность данного вида изделия.

Знание объема выпуска позволяет выбирать показатели, характеризующие расходы или затраты и имеющие наибольшую значимость при данном объеме выпуска.

Обучение профессии сварщика

Сварщик — это профессия, предполагающая усиленное мышление при исполнении работ, умение принимать нестандартные решения. Тем не менее, главную роль играют именно рабочие специальности. Необходимым является обучение основам сварочного производства на этом уровне.

Специальность знатока сварочного производства можно получить, окончив предназначенные для этого курсы. На них преподаются основы сварочного производства, включая теорию и практические занятия. Такую профессию можно также приобрести в колледже или техникуме, где имеются соответствующие факультеты.

Программы на курсах включают в себя:

Обучение оборудованию и технологии сварочного производства.
Принципы электродуговой сварки.
Сварку полуавтоматом.
Газовую сварку и резку металлов.
TIG сварку.
Сварку аргоном.
Виды дефектов, их контроль и методы исправления.
Правила безопасности и оказание первой медицинской помощи.

После прослушивания лекций происходит практическое обучение под руководством опытных мастеров-преподавателей. Занятия являются групповыми. Для поступления на курсы необходимо иметь минимальное образование в объеме 9 классов. На курсах также можно повысить уже имеющийся разряд. Возможна переподготовка. Например, мастер по газовой сварке может приобрести более престижную профессию сварщика-аргонщика.

После окончания занятий наступает время экзамена, где комиссия оценивает полученные знания. При положительном решении ученику выдается удостоверение, в котором указывается присвоенный разряд. Техник сварочного производства может иметь разряд от 1 до 6.

Для получения высшего образования по сварке придется закончить высшее учебное заведение соответствующего профиля. Инженер-сварщик должен обладать более глубокими познаниями в этой области. Кроме этого в его обязанности входит общее руководство процесса на всех этапах, поэтому он должен обладать организаторскими способностями. В программу его обучения входят различные дисциплины, дающие знания и расширяющие его кругозор.

Высшее образование по сварочному производству дает право выполнять следующие работы:

Осуществлять собственные разработки и внедрять их в производство.
Активно участвовать в подготовительных работах. Производить закупку необходимых расходных материалов и оборудования.
Осуществлять контроль над ходом технологического процесса и выполнением существующих правил.
Контролировать экономичность расходного материала.
Следить за выполнением правил безопасности.
Правильно выбирать оборудование и обеспечивать правильность его эксплуации.
Выбирать необходимые режимы для конкретного вида сварочной работы.
Участвовать в контроле качества получившегося сварного шва.

После получения профессии, связанной с оборудованием и технологией сварочного производства кем работать — имеется широкий выбор. В высшем учебном заведении можно получить профессии инженера и технолога-сварщика. Инженеры и технологи обязаны выполнять обязанности, указанные в их должностных инструкциях.

Если сварщику предстоит выполнение новых для себя работ, то необходима его дополнительная подготовка в плане обучения. Поскольку конкуренция в этой области не является слишком большой со временем можно сделать карьеру и вырасти до более высокой и хорошо оплачиваемой должности.

Список учебных заведений, обучающих этой профессии достаточно велик. Они находятся во многих крупных городах России.

Организация труда на сварочном участке

Сварочные работы предназначены для ликвидации трещин, разрывов, поломок, а так же прикрепления кронштейнов, уголков и т. п. В АТП применяют электродуговую и газовую сварку. Работы газовой сварки обычно подразделяют на сварку деталей из толстолистовой стали и сварку тонколистовой стали кузовов, а так же тонкостенных деталей. Электросваркой ремонтируют массивные детали (раму).

Подготовка металла (деталей) к сварке.

Металл, идущий на изготовление сварных конструкций, предварительно очищают и выправляют.

Очистка должна производиться до сборки узла. В месте сварки кромки тщательно очищают от ржавчины, масла, влаги, окалины, загрязнений, наличие которых приводит к образованию пор и других дефектов. Особенно следует обратить внимание на зачистку в зазоре между кромками. Если в зазор уже собранного узла попали загрязнения, его следует тщательно продуть сжатым воздухом или прожечь пламенем горелки.

Очистка производится ручными и механическими проволочными щетками, пламенем многофакельной горелки, абразивными кругами, травлением в растворах кислот и щелочей, промывкой растворителями.

Перед сваркой кромки деталей, если это предусмотрено чертежами, подвергают обрезке, скосу и очистке.

Для обеспечения качественного провара и формирования сварного шва выполняют подготовку кромок под сварку Элементами геометрической формы подготовки кромок под сварку являются: угол разделки кромок , угол скоса одной кромки , зазор между стыкуемыми кромками и притупление. Существующие способы ручной дуговой сварки позволяют сваривать без разделки кромок металл ограниченной толщины — до 6 мм. Поэтому при сварке металла большой толщины необходимо разделывать кромки для доступа сварочной дуги вглубь соединения и полного проплавления кромок на всю толщину.

Сборка деталей под сварку

Более 30 % общей трудоёмкости изготовления сварных деталей и узлов составляют затраты труда на сборку деталей под сварку.

Сборка деталей под сварку выполняется с целью установления взаимного пространственного положения элементов сварных конструкций. Для уменьшения времени сборки, а также повышения её точности применяют различные приспособления: установочные детали, прижимные механизмы, стенды, кондуктор и др.

Сборку деталей под сварку выполняют несколькими способами. Наиболее рационален метод секционной сборки, предусматривающий сборку и сварку отдельных узлов, из которых состоит конструкция, а затем сборку и сварку всей конструкции.

При изготовлении сварных конструкций широко используют так называемый метод общей сборки сварной конструкции. Он заключается в том, что вначале всю конструкцию собирают из отдельных заготовленных элементов, а затем её сваривают. Если это не удается, то детали последовательно присоединяют к уже сваренной конструкции.

Организация работы сварочного цеха

Любой сварочный цех – объект непростой. Чтобы его организовать, придется провести согласования с пожарной охраной и санэпидстанцией, потому что в первую очередь здесь будет присутствовать энергия в чистом открытом виде, а это электричество или огонь от газовой горелки.

Во вторую очередь, все по тем же причинам, здесь будут сложные условия работы. Поэтому очень важно изучить правила организации цеха, строго соблюдать их в процессе всего срока эксплуатации сварочного участка.

Поиск клиентов

Чтобы сварка как бизнес приносила высокий доход, нужно правильно выбрать направление деятельности. Среди частных клиентов пользуются спросом услуги по изготовлению мангалов, каркасов для теплиц, ограждений, заборов, решёток и различных декоративных изделий. Востребованным направлением является кузовной ремонт автомобилей. Выгодно сотрудничать и с крупными строительными фирмами. Опытные сварщики необходимы на любом этапе возведения здания.

Для продвижения услуг сварочного цеха можно использовать рекламу в социальных сетях и на крупных сайтах объявлений. Рекомендуется распечатать листовки и/или визитки с контактными данными и перечнем услуг и опустить их в почтовые ящики людей, проживающих в частном секторе. Надо сказать, что такой бизнес не нуждается в активной рекламе. Если первые несколько человек, обратившиеся к услугам мастерской, останутся довольны, то приток новых клиентов обеспечен. Так называемое сарафанное радио – вот основной двигатель этого бизнеса.

С чего начать

Главенствующее значение имеет проектирование сварочных цехов. В чем оно заключается? Здесь несколько позиций, которые будут определять технологический процесс, касающийся сварочных работ, а также сборки узлов и деталей.
В первую очередь надо разобраться с комплектацией. Понятно, что основное оборудование для сварочного цеха – сварочные аппараты (газовые, электрические). Их стоимость определяется объемами проводимых работ.

Если объемы большие, то лучше приобретать профессиональные приборы. Если сварочный цех небольшой, то можно обойтись бытовыми аналогами. Цех для сварки должен быть разноплановым, чтобы собрать как можно больше работы, поэтому стоит подумать о приобретении контактной сварки.

Нельзя забывать о простых на первый взгляд приспособлениях, которые в сварочном цеху будут занимать определенное место. К примеру, верстак или стол для сварки.

Он должен быть правильно организован не только в плане удобства проведения сварочных операций, но и в плане быстрого доступа к дополнительным инструментам, расходным материалам. Тем более, рабочее место сварщика – единый комплекс приспособлений, которыми ежедневно пользуются.

Сварочная разводка

Как правило, сварочное производство развивается постепенно. Начинается с одного или нескольких сварочных постов, состоящих из сварочного аппарата и одного баллона с газом под давлением. Через некоторое время количество таких сварочных постов может увеличиться, что начинает вызывать определенные проблемы.

Решением этих проблем является сварочная разводка на предприятии. Она представляет собой централизованную подачу газа для сварочных работ. Баллоны отменяются, их заменяет трубопровод, по которому течет газ для сварки. Он имеет ответвления на каждый сварочный пост. Это дает большие преимущества:

отпадает необходимость в постоянной проверке наполненности каждого баллона в отдельности благодаря автоматическому переключению;
наличие ротаметров на каждом посту дает возможность регулировать поток газа;
благодаря выносу тары с газом за пределы зоны, где происходят сварочные работы, увеличивается их безопасность;
при установке газового смесителя появляется возможность регулировать состав в смеси газов;
отпадает необходимость возвращать не до конца израсходованные баллоны, когда в них отпадает необходимость;
решается вопрос о заказе новых баллонов, их подсоединении и хранении.

Имеется ограничение — давление сжиженного газа не должно превышать 150 кПа. Иначе появляется необходимость в установке сетевого редуктора, который снижает давление газа при подаче его на сварочный пост.

Расположение оборудования и приспособлений

Схема расположения оборудования строго регламентирована нормами и правилами техники безопасности в сварных цехах. Планировка определяет безопасность, удобство передвижения персонала, перемещения деталей, узлов и готовой продукции. Есть несколько рекомендация по обустройству:

если в цеху используется для электросварки трансформатор, то его надо устанавливать в 5-7 м от верстака и в полуметре от стены (минимум). Бытовой инвертор может быть установлен на поверхности стола;
если сварка производится газом, тогда баллоны с кислородом и ацетиленом расставляются вдали друг от друга на расстояние не менее 5 м. То же самое касается и пропанового оборудования. Это же расстояние выдерживают между местом сварки и баллонами;
газовые шланги, электрические кабели укладывают в стороне от проходов, чтобы по ним не ходили. Это в первую очередь требование техники безопасности, во вторую способ сохранения имущества;
между оборудованием, столами, шкафами и другими громоздкими предметами оставляется расстояние 1 м для удобства перемещения людей, перевозки деталей на тележках.

Оборудование для автоматической сварки требует большего пространства. Необходимо учитывать его передвижение по сварочному цеху и доступ к нему исполнителей.

Требования к помещению

Кроме всех вышеописанных требований, которые в основном касаются техники безопасности, есть дополнительные правила и нормы. Одно из основных – прочность и твердость пола в сварочном цеху. Он должен быть отделан нескользящим огнестойким материалом.

У каждого сварщика должно быть свое рабочее место площадью не менее 2 м2. Работать в нем двух сварщикам запрещается.

Хотя если сварочный цех небольшой, то можно верстак поделить и на двоих с одним условием – между сварщиками надо установить перегородку из негорючего материала. Обычно ее делают из листового металла.

Очень важна цветовая отделка сварочного цеха, особенно когда процессы проводят электросваркой. Блики и отсветы могут помешать рабочим. Основной цвет окраски – желтый, белый или серый. Что касается краски, то лучше использовать белила из цинка или титана.

Система вентиляции

Вентиляция сварочного цеха – наиважнейшая составляющая и одно из главных требований организации сварочных цехов. С ее помощью из пространства рабочего места сварщика удаляются тяжелые газы от расплавления металлов и сгорания покрытий электродных стержней.

Многие делают ошибку, устанавливая над верстаком больших размеров зонд, который трубами или гофрами подсоединяется к общей системе вентиляции. Оптимальный и эффективный вариант – установить боковой отвод газов, чтобы они не поднимались выше уровня свариваемых заготовок.

Очень важно сделать точный расчет вентиляционной системы, чтобы обеспечить максимальный отсос воздуха из каждого рабочего места. Вентилятор лучше установить за пределами цеха. Особенно это будет актуально, если сварной цех организуется в гараже.

Небольшое помещение без вентиляции станет местом, где невозможно будет находиться без респиратора или противогаза. Да и СЭС разрешение на эксплуатацию такого плохо оборудованного цеха не даст. Поэтому очень важно не только установить систему вентиляции, но и грамотно рассчитать характеристики вентилятора, особенно мощность прибора.

Плюс правильно распределить воздуховоды, чтобы они не мешали при перемещении крупногабаритных деталей. А значит, придется сделать чертеж с условием грамотного расположения всех элементов системы.

Механизация производства

Механизация сварочного производства является современным методом улучшения сварочного процесса. Это позволяет высвобождать лишних исполнителей и обходиться их минимальным количеством. Механизация сварочных работ уменьшает ошибки, которые могут допускать даже весьма квалифицированные сварщики. Немаловажным фактором является значительное повышение производительности труда.

Один из основных способов механизации — использование в качестве сварочного оборудования инверторов. Это не требует неоправданно высоких затрат, зато значительно повышает качество результатов сварки. Обучение, как правильно пользоваться этим аппаратом, много времени не занимает.

При механизации дуговой сварки новшество может заключаться в механической подаче в рабочую зону присадочных материалов, защитных газов. К преимуществам относится своевременная подача, повышается возможность непрерывной сварки. Для обеспечения непрерывности горения дуги можно использовать механизмы для перемещения сварочного оборудования. Это особенно важно при большой длине наложения шва. Механизации подлежат и вспомогательные работы. К ним относятся подвоз деталей, обладающих большой массой, и вынесение сварного изделия из зоны работ. Механизации полежит и перемещение оборудования вдоль сварного в необходимое место. К механизации можно отнести организацию надежных креплений для фиксации свариваемых деталей.

Механизировать можно, как все производство в целом, так и его отдельные участки. Частичная механизация затрагивает отдельные моменты производственного процесса. При комплексном подходе механизмы устанавливают последовательно согласно технологическому маршруту.

Механизация сборочных работ заключается в установке специальных стендов для сварки крупногабаритных деталей, а также решения вопроса об их перемещении. К оборудованию для помещения деталей в удобное для сварки положение служат манипуляторы, позиционеры, кантователи, вращатели, роликовые стенды.

Сварочный вращатель

Сварочный позиционер

Сварочный робот

Механизация делает труд сварщика более легким и привлекательным.

Структурные элементы

Очень важно правильно подходить к структуре сборочно-сварочного цеха. Это производственное помещение, в котором проводятся различные операции с использованием широкого ряда разноплановых материалов.

Кроме основного цеха в структуру производства должны входить складские помещения: для металла, для расходных материалов.

В заготовительном отделе металл подготавливают к работе: проводят резку под заданные размеры, зачистку, шлифовку и прочее. Далее продукция поступает на промежуточный склад, где собираются заготовки по позициям.

Затем идет основной цех, где производится сборка, сварка деталей и узлов в единую конструкцию. Последний отдел в структуре – склад готовой продукции.

По понятным причинам в небольших сварочных цехах такое не организовать, но этого и не надо. К примеру, промежуточный склад здесь ни к чему, то же самое касается заготовительного цеха.

Как показывает практика, все операции проводятся обычно в одном помещении. А готовую продукцию хранят или на улице под навесом, или выдают тут же на руки заказчику.

Описание структуры со складами – достаточно большой комплекс, который может располагаться под одной крышей или в разных зданиях. В таких условиях не обойтись без продуманной организации логистики, позволяющей сэкономить на транспортных средствах.

В новых производствах стараются сварочные цеха расположить по блочному или модульному принципу. Вся структурная цепочка располагается на одной линии с необходимой последовательностью перемещения, начиная от исходных материалов, заканчивая готовой продукцией.

Отношение потребителей к сварочным цехам практически однозначное – это пыльное помещение, в котором работают люди в запачканных спецовках. Но не стоит думать так обо всех цехах.

Новые требования и правила представляют собой новый подход к грамотной организации труда, где в первую очередь ставка делается на человека, на его профессионализм, на то, в каких условиях он работает. От этого во многом зависит результат.

Технологический процесс современной сварки

Сварка применяется довольно широко как в коммерческих, производственных целей, так и для выполнения мелкого ремонта в частном строении или на даче. Оборудование, расходные материалы для сварочных работ предлагаются потребителю в специализированных магазинах и являются доступными. Процесс выполнения сварочного соединения зависит от вида сварки. Но наибольшее распространение приобрела дуговая сварка. Именно ее чаще всего применяют в быту. Но от правильного исполнения технологического процесса сварки зависит качество, надежность сварного соединения, а также безопасность самого работника.

Процесс сварки электродом.

Организация сварочного производства

Грамотная организация сварочного производства является залогом успеха. При ее неправильном проведении могут пропасть все усилия и материальные затраты.

Имеются разные виды объектов, на которых осуществляются сварочные работы. Это может быть специальный цех на предприятии, который обслуживает все другие отделы, или обособленно стоящий завод, куда привозят детали для их сварки. Если необходимо произвести сварку на открытом воздухе, например, трубопроводов, то осуществляется выезд на место со всем необходимым оборудованием. Такой вариант является более сложным и зависит от погодных условий.

Сварка в цеховых условиях является более универсальной. Имеется возможность выполнения работ любой сложности. Более того, тем же оборудованием можно выполнять не только сварке, но резку металла. Правильная организация сварочного участка является необходимой ступенькой, позволяющей получить необходимый результат при сварочных работах.

Существуют требования, которые предъявляются ко всем перечисленным вариантам, включая безопасность и экологичность.

При организации необходимо выполнение всех правил производства сварочных работ. В первую очередь это касается оборудования и технологии сварочного производства. Современное техническое оснащение, механизация и автоматизация, правильное составление технической документации являются неотъемлемой частью современного производства.

Грамотная организация и привлечение квалифицированных специалистов всех уровней являются основой, на которой будут успешно осуществлены эти востребованные во всех областях работы.

Подготовка и комплектация

Для того чтобы выполнить сварной шов при помощи ручной дуговой сварки, необходимо подготовить расходные материалы, маску для сварочных работ. Напряжение в электросети при этом должно соответствовать номинальным показателям, которые требуются для нормальной работы сварочного оборудования. Если есть прочие агрегаты, в работе которых нет необходимости, то их желательно не использовать в процессе дуговой сварки. Это применимо для бытового использования дуговой сварки. На производстве электрические сети выполняются с запасом нагрузки, поэтому работа сварочного оборудования в процессе дуговой сварки не вызовет нежелательных последствий.

Схема классификации сварных швов.

Кроме того, в наличии должны быть:

Сварочный аппарат, который состоит из реостата, держателя, заземляющего кабеля.

Реостат, который предоставляет возможность изменять подаваемый ток. Этот параметр должен соответствовать типу стали, из которой изготовлены металлические детали для сварки. Величина подаваемого тока должна зависеть от того, насколько глубокой должна быть сварочная ванна, каким будет резаный шов, от степени стягивания, методов наплавления.

Кабель, который используется для такого соединения, может состоять из 1, 2, 3-х жил. Главное, чтобы кабель был рассчитан на предполагаемые нагрузки, причем с запасом. Иначе возможно его повреждение непосредственно в технологическом процессе сварки. Заземляющий кабель необходим для того, чтобы при соприкосновении электрода со свариваемой поверхностью замыкался контур, образовывая тем самым дугу для выполнения сварочных работ.

Общая характеристика свариваемости материалов.

К таким материалам можно отнести несколько электродов. Их количество определяется размером свариваемого шва. В зависимости от типа и состава стали, из которой выполнены свариваемые детали, выбирают тип электрода. Состав покрытия электрода, условия правильного хранения и прочие требования, которые предъявляет производитель к потребителю, должны быть указаны на упаковке. Пользователю необходимо ознакомиться с ними и четко выполнять требования, что обеспечит хорошую производительность данного расходного материала.

Проволока для сваривания.

Марка проволоки, химические компоненты, которые находятся внутри нее, также определяются материалом, из которого выполнены элементы для сварки. Все обозначения и область использования проволоки должен указывать производитель на упаковке. Этот расходный материал должен в точности соответствовать марке стали, иначе сварное соединение будет непрочным или его невозможно будет выполнить.

Если сварочный технологический процесс требует применение флюса, то смесь должна в полной мере защищать рабочее свариваемое пространство.

Некоторые виды флюсов могут применяться только при специфических работах, если элементы для выполнения сварки имеют сложный состав и особые требования по качеству полученного соединения.

При сварке в особых условиях или при определенных металлах может потребоваться газ.

Аргон, гелий и их смеси, не влияя на химический состав сварной спайки, тем не менее ограничивают доступ кислорода в рабочую зону.

Некоторые особенности

Принцип газовой сварки.

При выполнении сварочных работ необходимо соблюдать требования техники безопасности, благодаря которым сварщик защищен от вредного воздействия брызг металла, ожогов для глаз. Такую защиту способна обеспечить маска сварщика, которая продается в специализированных магазинах. Специальное стекло, которое размещается в маске, надежно защищает глаза. Необходимо следить за тем, чтобы оно не было повреждено или поцарапано.

Любое повреждение стекла может привести к ожогу роговицы глаза сварщика или может ослепить его на время.

Если деформация стекла произошла во время выполнения работ, их надо прекратить до его замены.

Способы и режимы газовой сварки: А — ванночками; Б — по отборочным кромкам.

Если при сварке произошла временная потеря зрения, то работа приостанавливается до полного его восстановления. Кроме маски глаза можно защищать очками. Но они не обеспечивают полноценной защиты головы и глаз в связи с тем, что сварка основана на создании дуги между электродом и деталью, для возникновения которой необходимо прохождение электрического тока по кабелю.

Меры безопасности

Организация планировки невозможна без соблюдения правил пожарной безопасности. Ацетиленовый генератор монтируют в отдельном помещении.

Курить на территории сварочного участка запрещено. Участок необходимо оснастить углекислотным или пенным огнетушителем, кошмой, ящиком с песком и совковой лопатой, позаботиться о пожарной сигнализации.

Оборудование, указанное на чертежах, должно устанавливаться в соответствии с намеченным планом. В обязательном порядке надо проинструктировать рабочих участка и назначить приказом ответственного за противопожарную безопасность.

На сварочном участке надо следить за чистотой и порядком. Если речь идет о сварке цветных металлов, что желательно сделать моющийся пол, и регулярно его протирать, чтобы не было пыли.

Несоблюдение вышеуказанных мер и игнорирование противопожарных мероприятий, может привести к тяжёлым последствиям.

Техника сварочных работ

Принцип электродуговой сварки.

После того как выполнены все требования по технике безопасности, подготовлены материалы и детали, можно приступать к выполнению сварочных работ.

На сварочном аппарате надо установить рабочее значение тока, при котором будет производиться сварка. Ее определяют исходя из марки электрода, типа стали, вида сварного шва, месте его расположения на металлической конструкции и в пространстве. Чтобы образовалась дуга, необходимо электрод поднести к начальному месту для сварки. При этом электрод и металл должны быть перпендикулярны. После того как они соприкоснутся, электрод приподнимают на 2-5 мм от металла, в результате чего образуется дуга.

Такой процесс получения дуги используется для начала шва. Когда необходимо зажечь дугу уже на этапе выполнения шва, когда сварная ванна уже образовалась, этот технологический процесс выглядит несколько иначе. Чтобы шов был непрерывным, дугу надо зажигать прикосновением к ней электрода, немного отступив от места, где дуга оборвалась по шву. Если сварщик обладает опытом, дуга обрывается редко, что позволяет обеспечить целостность сварного шва.

Виды сварных соединений.

От того как в пространстве будет располагаться будущий сварной шов, зависит способ размещения электрода и его позиция. Швы могут располагаться внизу, на вертикальной поверхности (вертикально, горизонтально), на потолке. Элементы, которые необходимо соединить в вертикальной плоскости, сваривают, двигаясь сверху вниз. При нижнем размещении сварного соединения электрод должен быть наклонен в направлении сварки в вертикальной плоскости, а варят при этом «к себе» или «от себя».

Движения электродом по свариваемой поверхности, которые выполняет сварщик, могут иметь различную траекторию. Она зависит от размера шва, типа стали свариваемых элементов, а также от мастерства сварщика. Движения могут способствовать прогреву корней шва, прогреву только одной из кромок шва или п двух кромок.

Устройство сварочного инвертора.

От того каким образом происходит движение электрода по свариваемой поверхности, будут зависеть деформации сварного соединения, и напряжения, которые в после окончания работы будет испытывать шов. Сами движения электродом должны быть поступательными и достаточно плавными. Однако остановки при сварке могут образовывать наплывы, а частое зажигание дуги лишние повреждения окружающей поверхности.

Кроме того, сами сварные швы могут быть длинными, средними и короткими. Размеры их составляют выше 1000 мм, более 350 мм и менее 1000 мм, менее 350 мм соответственно. Если шов должен быть значительных размеров, то его выполняют несколькими отрезками, чтобы не допустить значительного прогревания металла кромок и повреждения поверхности металлической детали (прожига). При этом необходимо учитывать, что шов должен оставаться без отверстий, быть целым и аккуратным. Количество и размер отрезков для длинного шва зависят от его размера и чаще всего делится на 4-5 равных частей, если это позволяет сделать конструктивные особенности детали. Если шов короткий, то началом для него может служить любая удобная для подступа сторона. При средней длине шва его выполнение начинают с середины и постепенно движутся к краям. При этом направление движения обусловлено только конструктивными особенностями детали.

Основные виды сварочного оборудования

Сварочное оборудование без труда можно найти на любой строительной площадке, промышленном производстве, кроме того, оно нередко используется в бытовых целях. Вот почему спрос на такого рода технику остается стабильным, а требования к ней – неизменно высокие. Сегодня сварщики используют целый ряд методов сварки: с электродными или графитовыми стержнями, являющимися отличными проводниками, со специальными сварочными проволоками, при помощи газовых, плазменных, лазерных и прочих технологий.

Прежде чем перейти к разговору о том, какие требования предъявляются к сварочному оборудованию, важно представлять себе технологии сварки:

Электродуговая сварка.

Речь идет о соединении деталей электрической дугой за счет сварочного трансформатора или инвертора. В процессе работы дуга нагревается до +5 000 °С и более, данный показатель превышает температуру плавления всех используемых на данный момент металлов. Также существуют инверторные аппараты с пускозарядным устройством.

Полуавтоматическая сварка.

Главное требование для такого метода – это непрерывная подача проволоки, играющей роль электрода, к месту сварки. Отметим, что проволока движется с определенной скоростью. Туда же поступает активный или инертный газ – он позволяет защитить расплав от воздействия воздушной среды.

Плавление основного металла и присадочного материала происходит в открытом пламени горелки. Важное требование для нормальной работы такого оборудования – постоянная подача одного или смеси горючих газов (жидкостей) в сочетании с кислородом – это необходимо, чтобы обеспечить постоянную работу горелки.

Электрошлаковая сварка.

Данный метод базируется на принципе проводимости расплавленного шлака, в объеме которого при прохождении тока выделяется теплота. То есть соединение электрода с основным металлом происходит через расплавленный шлак. В шлаковой ванне выделяется теплота, за счет чего температура оказывается выше уровня, необходимого для плавления металлов. Это приводит к тому, что кромки основного металла с электродом оплавляются и стекают на дно расплава, образуя ванну расплавленного металла.

Термитная сварка.

В этом случае используется смесь магния или алюминия в виде порошка, который соединяется с окалиной железа. Алюминий обеспечивает восстановление железа с окалины, которое сопровождается выделением огромного количества тепла.

Основным требованием к такой сварке является работа в среде инертного газа аргона. При этом может применяться плавящийся или неплавящийся электрод. Отметим, что чаще всего отдают предпочтение вольфрамовому электроду.

Плазменная сварка.

Расплавление металла и присадки осуществляется при помощи потока высокотемпературной плазменной дуги. По своему принципу данная технология очень схожа с аргонодуговой сваркой.

Электронно-лучевая сварка.

В данном случае используемое оборудование позволяет кинетической энергии пучка электронов, направленного в зону сварки, перейти в тепловую.

Лазерная сварка.

Принцип работы лазерной установки базируется на использовании энергии лазерного луча. Чтобы сфокусировать последний на небольшом участке поверхности, используют оптические линзы.

Контактная сварка (стыковая сварка сопротивлением).

Образование соединений металлических изделий происходит за счет их нагрева проходящим электрическим током и пластической деформации при помощи сжатия зоны соединения. Основная роль в данном методе отводится электрическому сопротивлению зоны соединения – именно этим и объясняется второе название данной технологии.

Точечная сварка.

Это один из видов контактной сварки, при котором происходит соединение элементов конструкции по отдельным участкам соприкосновения, размеры которых ограничиваются площадью рабочих торцов электродов, ведь именно они передают усилие сжатия и подводят ток к поверхности металла.

Стыковая сварка.

Оборудование стыковой сварки позволяет скреплять по плоскости касания изделия из ПВХ, полиэтилена, полибутена. Благодаря нагреву, все детали из этих материалов, например, фитинги, трубы, без труда соединяются.

Стыковая сварка непрерывным оплавлением.

Эффективное соединение достигается за счет подключения к стержням электрического тока, дальнейшее их соприкосновение позволяет получить замкнутую электрическую цепь.

Диффузионная сварка.

Сварка элементов происходит за счет их сдавливания и нагрева, при этом удается отказаться от расплавления основного материала. Сваривание обеспечивается пластическим деформированием микронеровностей, находящихся на поверхности свариваемых изделий. Немаловажным требованием является работа при температуре, не достигающей температуры плавления металла.

Сварка высокочастотными токами.

При данном подходе обеспечивается значительная концентрация электромагнитной энергии в поверхностных слоях нагреваемого изделия. Также происходит выделение тепловой энергии в массе обрабатываемого металла за счет эффекта близости и поверхностного эффекта.

Сварка трением.

Данная технология считается разновидностью сварки давлением, нагрева в этом случае удается добиться за счет трения при перемещении (вращении) какой-либо части свариваемого изделия.

Нужно понимать, что для получения высококачественного результата недостаточно использовать только основное сварочное оборудование. Важно также выполнять все требования к дополнительному оборудованию, оснастке и расходникам. Речь идет об электродах, щетках для удаления шлака, сварочных масках, клеммах заземления, держателях электродов, электрических кабелях, проволоке, протяжных роликах, горелках, пр. От того, насколько ответственно вы подошли к выбору всего перечисленного оборудования, зависит качество работ.

Практические рекомендации

Швы могут выполняться в один проход, и тогда такую спайку называют однослойной. Если сварной шов образовался путем нескольких прохождений электродов, то это многослойный шов. Соединение, которое образовалось в процессе однослойной сварки, не является пластичным и выглядит достаточно грубо. Это связано с тем, что металл в районе выполнения соединения был сильно перегрет. Но при этом именно шов, полученный в один проход экономичен и производителен.

Многослойная сварка образует аккуратный шов в результате того, что каждый проход прогревает только определенный участок металла. При этом выполняется тонкий шов, который при втором проходе увеличивается незначительно. При многослойной сварке слои могут располагаться последовательным или каскадным образом, горкой. При последовательном способе каждый из следующих слоев накладывается на предыдущий только после того, как будет выполнен полностью проход по всему шву.

Каскадным способом и «горкой» пользуются при сваривании толстых слоев металла. При любом из способов многослойной сварки один проход должен быть выполнен особенно тщательно, от этого зависит прочность полученного соединения.