Организация сварочного производства на предприятии

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:

1. Обучение оборудованию и технологии сварочного производства.
2. Принципы электродуговой сварки.
3. Сварку полуавтоматом.
4. Газовую сварку и резку металлов.
5. TIG сварку.
6. Сварку аргоном.
7. Виды дефектов, их контроль и методы исправления.
8. 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:

1. Осуществлять собственные разработки и внедрять их в производство.
2. Активно участвовать в подготовительных работах. Производить закупку необходимых расходных материалов и оборудования.
3. Осуществлять контроль над ходом технологического процесса и выполнением существующих правил.
4. Контролировать экономичность расходного материала.
5. Следить за выполнением правил безопасности.
6. Правильно выбирать оборудование и обеспечивать правильность его эксплуации.
7. Выбирать необходимые режимы для конкретного вида сварочной работы.
8. 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.

Сотрудники мастерской

Поиск сотрудников для производства сварочных работ – нелёгкая задача, поэтому на этом пункте стоит остановиться подробнее. Желательно, чтобы на предприятии работали мастера-универсалы. Это позволит охватить большую целевую аудиторию и предоставлять клиентам широкий перечень услуг. Наиболее востребованными считаются:

• сварщики третьего разряда – мастера, работающие с основными участками металлических конструкций
• сварщики пятого разряда – осуществляют сварку важных участков, работают с трубами высокого давления, паропроводами и т. п.
• сварщики шестого разряда – самые ценные специалисты, производящие сварочные работы на ответственных участках трубопроводов и металлоконструкций

Допустить работника к выполнению заказов можно только в том случае, если у него имеется ряд документов:

• удостоверение сварщика
• удостоверение по электробезопасности (группа не ниже второй)
• талон о прохождении ПТМ (пожарно-технического минимума) по огневым работам

Квалифицированный сварщик должен уметь читать чертежи, пользоваться нормативно-технической документацией, настраивать оборудование, осуществлять сварочные работы с контролем на соответствие заданным параметрам. Сварочные работы оказывают вредное воздействие на организм человека. Этот факт следует учитывать при установлении тарифов на услуги и определении размера зарплаты.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Виды сварочного производства.

Сварочное производство делится на такие виды:

• Мелкосерийное
• Серийное
• Крупносерийное

Естественно, что первый вид не включает в себя возможность производства на промышленном предприятии, а скорее всего, сварочные работы в бытовых условиях: трубы, металлические конструкции и прочее, которые требуют некоторого количества повторений одних и тех же операций. В отличие от него, серийное производство включает в себя специальные поточные линии с несколькими рабочими местами для обеспечения сварочных работ, и, причем нередко они связаны между собой транспортными средствами. Примером такого производства является изготовление пропановых баллонов с помощью автоматической сварки под флюсом стали толщиной не более 3 миллиметров на подкладке. Крупносерийное производство представляет собой огромное промышленное изготовление одинаковых конструкций, которое в большинстве случаев автоматизировано и не требует множества сварщиков для осуществления операций по сборке конструкций.

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.

Необходимое оборудование для лазерной сварки металла

Оборудование для лазерной сварки имеет разные габариты и мощность, но все оно функционирует на твердом или газообразном рабочем теле. Разница заключается в способе возникновения светового излучения. Обработка металлов на любом из типов станков выполняется одинаково.

• Твердотельные установки.

Аппараты применяются в режиме непрерывного излучения. Для них характерны более высокие рабочие частоты, а также ограниченный КПД и мощность. Твердотельное оборудование используется при работе с малогабаритными и тонкостенными изделиями.

• Газовые аппараты.

При необходимости сваривания более толстых заготовок требуется оборудование с газообразным рабочим телом. Возбуждение излучения в газовой среде происходит за счет электрического разряда. Такая аппаратура подходит для работы с заготовками толщиной до 20 мм. При данной технологии увеличивается мощность луча, а также повышается КПД. Оборудование для сварочных работ имеет сложное устройство с хрупкой стеклянной колбой.

• Гибридные установки.

Детали сложной конфигурации и толстые листовые металлы обрабатывают гибридными сварочными установками. Они имеют, помимо лазерной головки, горелку электродугового полуавтомата.

Присадочным материалом является проволока, заполняющая сварочный зазор и формирующая сварочный шов.

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:

1. 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.

1. 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.

1. 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.

1. 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.

Используемое оборудование для плазменной сварки

Оборудование для сварочных работ (для плазменной обработки) состоит из следующих элементов:

• горелки (плазматрона);
• источника питания (инвертора);
• баллона с плазмообразующим газом;
• баллона с защитным газом;
• системы водяного охлаждения;
• кабель-пакета.

Сварочная горелка является сложным устройством, состоящим из электродов, трубопроводов для подачи газов и охлаждающей жидкости, электрического кабеля для подачи питания к электроду.

На конструкцию горелки влияет мощность сварочного оборудования. Маломощные аппараты оснащаются горелками с выдвижным катодом, который за счет кнопки управления замыкается на анод-сопло и возбуждает дугу.

Ручная плазменная сварка выполняется при помощи горелки в форме пистолета, которую удобно держать в руках. Плазменно-водяная сварка осуществляется приспособлением для горения в форме пистолета, имеющего также разрядную камеру и парообразующее устройство.

Более мощное оборудование для сварочных работ оснащается горелками с неподвижным катодом. Оно состоит из:

• катода;
• полости для рабочего газа;
• полости для защитного газа;
• анода (с полостью для охлаждения);
• корпуса.

В горелках для мощного сварочного оборудования отсутствуют ручки, так как они крепятся непосредственно к манипуляторам или станкам.

Источником питания в оборудовании выступают инверторы, практически полностью вытеснившие трансформаторные источники энергии. Благодаря современным импульсным преобразователям на IGBT-транзисторах обеспечивается стабильный рабочий ток, регулируемый для работы оборудования на различных режимах.

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.

Рабочие столы

Учитывая, что на рабочих постах стационарного типа свариваются металлические детали небольшого размера, то для удобства предусматриваются специальные столы. Конструктивно промышленные верстаки рассчитаны для работы в стоячем или сидячем положении. Если стол изготавливается самостоятельно, то нужно учесть, что для работы сидя оптимальной будет высота в 60 см, а стоя – 90 см.

Крышка стола выполняется из листовой стали или чугуна толщиной 2 см. Общая площадь поверхности составляет не менее 1 квадратного метра. Важно, чтобы стол имел выдвижные ящики, в которых сварщик мог бы хранить электроды и другие расходные материалы, инструмент и мелкую оснастку. Если таковых нет, то нужно дополнительно обзавестись специальной слесарной тележкой.

Под самим столом и по его периметру следует уложить резиновые коврики, которые бы препятствовали поражению сварщика электрическим током. И еще один небольшой штрих – металлическое кресло с диэлектрическим сидением, позволяющее выполнять часть работы в сидячем положении.

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.

Оборудование сварочного поста

Вне зависимости от функциональности, будь то стационарный или передвижной сварочный пост, место работы специалиста должно в полной мере соответствовать следующему набору требований:

• заземление всех энергопотребляющих устройств в обязательном порядке;
• хорошая степень освещенность рабочего стола. Оптимальным считается сочетание естественного и искусственного освещения;
• полы должны быть выполненными из кирпича или бетона;
• столешница изготавливается из чугуна или стали и подключается к «массе»;
• для хранения инструмента предусматриваются выдвижные ящики;
• в случаях, когда подразумевается сидячая работа, то требуется кресло из диэлектрического материала;
• под ногами расстилается резиновый коврик.

При работе на открытой площадке дополнительно потребуются средства защиты от солнечного света, ветра и осадков.

Оборудование стационарного поста

Рабочее место стационарного типа должно соответствовать ряду требований:

• Выполняется такое рабочее место в виде кабины, не имеющей кровельного перекрытия. Общая площадь выделенного пространства не должна быть меньше 3 м кв. Оптимальная высота ограждений составляет 2 м. Входной проем должен закрываться пологом, выполненным из огнестойкого брезента.
• В нижней части ограждения должны быть приподняты над полом на высоту 25-30 см.
• Материалом для столешницы рабочего места могут послужить сталь или чугун. Площадь поверхности делается не меньше квадратного метра.
• Следует предусмотреть возможность регулировки стола по высоте, чтобы сварщик имел возможность изменять ее для работы сидя (50-60 см) или стоя (90 см).
• Простенки по периметру делаются из огнеустойчивого материала. С внутренней стороны они окрашиваются в светло-серый оттенок, поглощающий ультрафиолетовое излучение.
• Нужно предусмотреть вытяжку, которая бы эффективно отводила продукты горения. Для эффективного обмена воздуха потребуется приточная вентиляция. По требованиям безопасности продуктивность такой системы рассчитывается не ниже 40 куб/м воздуха за час.
• Нормативная яркость освещения составляет 60-80 люменов. Идеально, если удается обеспечить комбинированную освещаемость поста: естественную в сочетании с искусственной.

В обязательном порядке все оборудование, подключенное к сети энергоснабжения, заземляется. Помимо этого, устанавливается один общий рубильник, позволяющий за раз отключить все оборудование от сети снабжения.

Оборудование передвижного поста

Отличный вариант для производственного цеха или другого большого рабочего пространства, а также при создании масштабных конструкций.

Основные требования:

• Электросварка и дополнительное оборудование комбинируется на передвижной тележке.
• Длина питающего кабеля должна быть достаточной для перемещения в пределах рабочего участка или объекта.
• Нет потребности в обустройстве системы вентиляции. На улице продукты горения расходников уносятся в результате естественного движения воздушных масс.
• Переносной пост оборудуется навесом и оградительными щитами, которые можно быстро собрать для защиты от осадков, ветра или солнца.
• Точно так же необходимо предусмотреть возможность установки ограждений для защиты посторонних от вспышек сварочной дуги.
• Для удобства работы сварщик должен иметь достаточное количество инструментальных тележек для хранения своего оборудования, дополнительного инвентаря и оснастки.

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.