Тема 2 Типовые схемы сборочно-сварочных цехов

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.

Планировка сборочно-сварочного участка

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.

Тема 2 Типовые схемы сборочно-сварочных цехов

Размещение цеха и всех его производственных отделений и участков, а также вспомогательных, административно-конторских и бытовых помещений – должно по возможности полностью удовлетворять всем специфическим требованиям процессов, подлежащих выполнению в каждом из этих отделений. В этом заключается одна из главных задач рационального проектирования промышленных предприятий.

В данной теме рассматриваются вопросы эффективности использования производственных площадей, транспортирование заготовок узлов и сварных конструкций.

При изучении материала обратите внимание на то, что в сварных цехах основными ведущими процессами являются сборочно-сварочные работы, следовательно, удовлетворению требований этих процессов в первую очередь должно быть уделено особое внимание при разработке проектов сварочных производств.

Учащиеся должны изучить:

— схему цеха с продольным направлением производственного потока;

— схему цеха для производства сложных однотипных конструкций;

— схему цеха с петлевым направлением производственного потока;

— схему цеха со смешанным направлением производственного потока.

Литература: [1, c. 174-181]

Вопросы для самоконтроля

1 Что является одной из главных задач рационального проектирования промышленных предприятий?

2 Перечислите основные схемы компоновок сборочно-сварочных цехов

3 Что включает разработка технологического плана цеха?

Тема 3 Разработка плана и разреза здания цеха сборки и

Сварки

При разработке плана и разрезов здания проектируемого сборочно-сварочного цеха устанавливают необходимые размеры последнего и расположение в нем всех потребных элементов производства. При этом определение необходимой высоты здания цеха не представляет затруднений, поскольку максимальные габариты подлежащих изготовлению изделий и принятого производственного оборудования известны. Следовательно, основной и довольно сложной задачей описываемой проектной разработки служит составление плана цеха, представляющего в итоге один из главнейших результатов всего процесса проектирования цеха. Такой план цеха (отделения, участка), определяющий пространственное расположение в нем технологического процесса производства, называют технологическим, в отличие от строительного плана, разрабатываемого впоследствии строителями с целью выявления конструктивных особенностей и деталей здания цеха.

Разработка технологического плана цеха включает выбор наиболее рациональной схемы его компоновки, определение ее геометрических размеров и последующую детализацию ее содержания.

Составление плана цеха в целом и каждого его отделения представляет собой техническую задачу, допускающую несколько решений. Рациональное решение этой задачи достигается путем параллельной разработки нескольких (двух-трех) вариантов компоновочной схемы технологического плана цеха и последующего технико-экономического сравнения их между собой.

Учащиеся, при рассмотрении этой темы должны изучить оборудование цехов сборки и сварки, его габариты, должны научится производить расчет, производить расчет потребной площади участков и высоты здания цеха. Необходимо также уделить внимание вопросам безопасности труда и пожарной безопасности при планировке цеха и расстановке оборудования.

Литература: [1, c. 181-184]

Вопросы для самоконтроля

1 Что включает разработка технологического плана цеха?

2 Какой план называют технологическим?

3 Что входит в состав оборудования цеха сборки и сварки?

Тема 4 Планировка заготовительного участка

Заготовительное отделение сборочно-сварочного цеха обычно располагается в продольных пролетах. Исключение составляют лишь отдельные станки для первичной обработки металла, устанавливаемые нередко в поперечном пролете цехового склада металлов. При этом продольные пролеты заготовительного отделения либо служат продолжением продольных пролетов сборочно-сварочных отделений, либо располагаются параллельно этим пролетам.

Данная тема предусматривает изучение учащимися оборудования механической и огневой обработки металла на заготовительном участке, а также расстановку оборудования.

Необходимо уделить внимание вопросам безопасности труда и пожарной безопасности при планировке заготовительного участка.

Литература: [1, c. 118-119; 215-216]

Вопросы для самоконтроля

1 Какие участки входят в состав заготовительного отделения?

2 Что относится к оборудованию механической и огневой обработки металла на заготовительном участке

3 Техника безопасности и противопожарные мероприятия на заготовительном участке

Тема 5 Расчет и планировка складских мест и помещений

Каждое предприятие машиностроительной промышленности обычно имеет следующие складские помещения:

— склады металла;

— склады полуфабрикатов (промежуточный, сортировочный);

— склады готовой продукции;

— склады и кладовые инструмента и приспособлений;

— склад покупных изделий деталей и полуфабрикатов;

— склады резервного оборудования и запасных частей;

— склады и складовые обтирочных, смазочных и красящих материалов;

— склады топлива.

Первые четыре группы перечисленных выше складских помещений на машиностроительных заводах часто имеют характер децентрализованных цеховых складов, в то время как последние четыре группы всегда носят общезаводской характер, т.е. предназначаются для одновременного обслуживания всех цехов завода.

Изучая эту тему, обратите внимание на виды складских мест и помещений, приведите пример расчета их площади в зависимости от программы выпуска и габаритов изделий, запаса материалов и вида его складирования для хранения. Также необходимо уделить внимание вопросу по принятию мер по обеспечению пожарной безопасности.

Литература: [1, c. 226-233]

Вопросы для самоконтроля

1 Где обычно расположен и для чего служит склад металла?

2 Для чего предназначен склад готовой продукции?

3 Какими факторами обусловлен запас материалов для хранения на цеховом складе?

Тема 6 Расчет и планировка административно-бытовых

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.

Оборудование для сварочного цеха

Укомплектовать сварочную мастерскую необходимым оборудованием не составит труда для человека, знающего особенности этой сферы деятельности. Новичку придётся труднее с выбором. Поэтому действовать стоит последовательно. Для начала необходимо определить перечень работ, осуществляющихся в цехе, и составить список оборудования и мебели, которые для этого нужны. Далее стоит определиться с бюджетом. Затем – выбрать оптимальные варианты по цене и по качеству. Для открытия сварочной мастерской понадобятся:

• сварочные аппараты
• столы для сварочных работ
• инструменты для обработки металла
• генераторы
• защитные средства

Самым дешёвым является оборудование китайского производства. Однако оно будет существенно уступать по качеству европейским агрегатам. Российское оборудование является средним по качеству и по цене. Приобретать новые аппараты необязательно, можно купить подержанные, а со временем, по мере расширения бизнеса, докупать более новые и совершенные модели.

Сварочный аппарат является главным инструментом в мастерской. Он позволяет соединять и разъединять детали из металла. По принципу действия, удобству использования и функциональным возможностям сварочные аппараты делятся на несколько видов: трансформаторы, выпрямители, полуавтоматы, инверторы, аргоновые агрегаты, устройства для точечной сварки и установки для плазменной сварки. Сварочный стол служит для обеспечения удобства и безопасности работы мастера. Генераторы необходимы для того, чтобы поддерживать рабочий процесс в случае, если возникают проблемы с электроснабжением. Инструменты для обработки металла (например, дрель, ножницы по металлу, шлифовальная машина и т. п.) понадобятся для выполнения вспомогательных работ. Средства защиты – спецодежда, щитки, маски, брезентовые рукавицы, подшлемники и т. п. – нужны для обеспечения безопасности сварщиков во время работы.

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.

Местная вентиляция сварочного поста

Суть местной вентиляционной системы заключается в очищении воздуха непосредственно на рабочем месте сварщика, так как на расстоянии уже 4 м воздушные массы в цеху могут соответствовать требуемым санитарным нормам. А вот непосредственно у сварочного аппарата в воздушных массах скапливаются вредные для здоровья человека химические комбинации, превышающие норму более чем в 10 раз.

Виды местной вентиляции

Гибкие воздухоприемники

1. Вытяжные устройства подъемно-поворотного типа. Такая вентиляционная система состоит из воздухоприемника, который фиксируется в любом положении с помощью шарниров, шланг, диаметр которого составляет 200 мм, соединяющий воздухоприемник и централизованную вытяжную систему. Даная конструкция позволяет устранить до 85% вредных для здоровья веществ, так как ее можно разместить в непосредственной близости со сварочным аппаратом. Подъемно-поворотные вытяжки способствуют полноценному очищению воздуха на расстоянии до 8м от места установки. Самыми популярными вытяжными системами подъемно-поворотного типа являются модели «Лань», «Спрут».
2. Местные отсосы, которые устанавливаются на высоте 1,5 м от рабочего места. Еще одним вариантом монтажа отсосов является их установка непосредственно в сварочные столы. Соединяются они с общеобменной вентиляцией цеха специальными шлангами.

Для обеспечения правильного воздухообмена сварочный цех оборудуется приточно-вытяжной вентиляцией принудительного типа. Система должна обеспечивать приток свежих воздушных масс более 40м3/час.

Приточные каналы с вентиляторами устанавливаются на высоте до 4 метров. Вытяжные каналы оснащаются вентиляторами аналогичной мощности и обустраиваются на противоположной стене. Высота расположения каналов должна быть одинаковой.

Сварочные работы сопровождаются выбросом большого количества вредных веществ. Для их удаления требуется обустройство системы воздухообмена. Вентиляция сварочного цеха – сложная система, регламентированная многочисленными правилами, которые изложены в специальных стандартах и нормативах.

Сварочный цех — помещение, в котором наличие вентиляционной системы критически важноНесмотря на сложность, наличие общей информации по работе и обустройству воздухообмена позволяет обустроить такую систему своими руками.

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.

Местная вентиляция сварочного поста

Суть местной вентиляционной системы заключается в очищении воздуха непосредственно на рабочем месте сварщика, так как на расстоянии уже 4 м воздушные массы в цеху могут соответствовать требуемым санитарным нормам. А вот непосредственно у сварочного аппарата в воздушных массах скапливаются вредные для здоровья человека химические комбинации, превышающие норму более чем в 10 раз.

Виды местной вентиляции

Для обеспечения правильного воздухообмена сварочный цех оборудуется приточно-вытяжной вентиляцией принудительного типа. Система должна обеспечивать приток свежих воздушных масс более 40м3/час.

Теперь рассмотрим подробнее особенности обустройства этих схем.

Сварочный цех считается, пожалуй, одним из самых неблагоприятным мест для рабочей деятельности человека ввиду того, что во время технологического процесса выбрасывается огромное количество вредностей. Сварочные работы провоцируют насыщение окружающего воздуха фтористыми соединениями, окисями озона, азота и оксидами углерода, провоцирующими развитие опасных (т. н. «профессиональных») заболеваний и несущих вред окружающей среде. Именно поэтому грамотно спроектированная и сбалансированная система вентиляции сварочного цеха является приоритетной задачей.

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.

Помещение сварочного цеха

При составлении плана открытия бизнеса в первую очередь следует учитывать требования к помещениям, в которых проводятся электросварочные работы, установленные на законодательном уровне. В одном помещении может находиться одновременно несколько рабочих мест (постов) при условии, что они будут отделены друг от друга. При этом если электросварочные работы будут выполняться систематически, то посты следует размещать в отдельных кабинах, стены которых выполнены из несгораемых материалов. Если будет выполняться ручная дуговая сварка, и этот процесс будет носить несистематический характер, то между постами можно установить ширмы высотой не менее 1,8 м из негорючих материалов.

В помещении обязательно наличие хорошей системы обменной вентиляции. Вентиляционный отсос газов и подача свежего воздуха должны быть обеспечены на всех рабочих местах. Площадь отдельного участка, предназначенного для электросварочной установки, должна составлять не менее 10 кв. м, из которых не менее 3 кв. м должны быть свободны от оборудования и материалов. Кроме того, с целью обеспечения безопасности и удобства работы, нужно предусмотреть наличие проходов шириной не менее 0,8 м. Пол мастерской должен быть выполнен из негорючих материалов. Понадобится оборудовать пожарный щит и разместить на нём первичные средства пожаротушения.

На заметку: проектирование системы электроснабжения лучше доверить специалистам. Чтобы создать оптимальную схему низковольтного электроснабжения мастерской, нужно учитывать план расположения оборудования, мощность электроприёмников, вычислять силовую нагрузку.

В цехе необходимо установить электросварочный трансформатор и вводной щиток электропитания. Следует предусмотреть возможность подключения каждого сварочного аппарата к отдельному рубильнику проводом соответствующего сечения. Корпус любого источника питания и корпусы самих сварочных установок следует надёжно заземлять. Оборудование должно быть защищено предохранителями со стороны питающей сети. Выбирая помещение для сварочной мастерской, целесообразно обратиться к представителям службы пожарного надзора за разъяснениями относительно требований пожарной безопасности. К работе нельзя приступать до тех пор, пока цех не будет полностью им удовлетворять, о чём, кстати, нужно получить заключение.

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.

Ценовая политика

Стоимость сварочных работ рассчитывается отдельно в каждом случае и зависит от:

• вида необходимого оборудования
• объёма работы
• скорости выполнения заказа (срочности)

Средняя цена на основные услуги указана в таблице:

Если работа производится не в самой мастерской, а на территории заказчика, то отдельно оплачивается выезд мастера на объект.

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.

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.

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.

Поиск сотрудников

Для выполнения больших заказов необходимо заниматься решением кадровых вопросов. От квалификации специалистов, качества сварных швов зависит успешность сварочного бизнеса. Универсал владеет навыками сварочной работы на разном оборудовании, отлично разбирается в технических дисциплинах:

• электротехнике — должен уметь настроить оборудование, устранить незначительные повреждения — правильно подключить к электропитанию;
• металловедении — знать температуру точки плавления металлов, изменение структуры сплавов под воздействием пламени или электродуги;
• технологии — сварка оцинковки, цветного металла требует применения защитных флюсов, соблюдения температурного режима;
• техническом черчении (ценится умение читать чертежи, все обозначения, допуски).

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.

Преимущества и недостатки ручной дуговой сварки

Основным преимуществом такого типа сварки является простота и возможность выполнить небольшие швы не только сварщику в процессе работы. Бытовые сварочные аппараты можно использовать для мелких каждодневных нужд. Дуговая сварка может применяться в конструкциях любой сложности и положении. При этом необходимо обеспечить безопасность и надежность сварочного оборудования. Практически все металлы могут быть скреплены такой сваркой. Важно только правильно подобрать силу тока и расходные материалы. Дуговую сварку можно использовать практически при любой погоде за исключение дождя и снега. Но при сырой погоде или большой влажности работы необходимо выполнять аккуратно, а оборудование перед использованием тщательно проверять.

К недостаткам можно отнести негативное влияние на сварщика, которое образуется при воздействии на него электромагнитных волн. Большую роль в получении качественного и прочного шва играет опыт сварщика, его мастерство. При отсутствии навыков работы с дуговой сваркой могут образовываться дыры и прожоги, которые трудно заделывать в дальнейшем.

Даже в современных условиях дуговая сварка является самой применимой во всех видах производства, строительстве и быту.