Оснащение стационарного поста для РДС



Министерство образования и науки Российской Федерации

 

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

 

Тульский государственный университет

Политехнический институт

Механико-технологический факультет

Кафедра сварка, литье и технология конструкционных материалов

 

ОСНОВЫ СВАРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ И ТЕХНОЛОГИИ СВАРКИ

 

 

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

 

Методические указания

 

Форма обучения очная

 

Тула 2010 г.

 

 

Разработал:           Протопопов Е.А., ассистент,

                               Протопопов А.А., док. техн. наук, профессор

                               Маленко П.И., канд. техн. наук, доцент

 

 

Рассмотрено на заседании кафедры СЛиТКМ

протокол № __1___ от _31 августа______ 2010 г.

Зав. кафедрой_____________ А. А. Протопопов

 


Содержание

 

Лабораторная работа №1 Ручная дуговая сварка 4
Лабораторная работа №2 Технология и оборудование для сварки под флюсом 11
Лабораторная работа №3 Изучение устройства, конструкции и принципа работы  сварочного полуавтомата А-1230М 16
Лабораторная работа №4 Источники питания для дуговой сварки 24
Лабораторная работа №5 Технология и оборудование для контактной сварки 31

 


Лабораторная работа №1

Ручная дуговая сварка

 

Цель работы

    Ознакомиться с принципом, техникой ручной дуговой сварки (РДС). Изучить оборудование поста для РДС. Изучить составляющие покрытий электродов для РДС.

 

Теоретические сведения

        

Сущность РДС

 

    При ручной дуговой сварке (РДС) покрытыми электродами возбуждение сварочной дуги, поддержание постоянства ее длины в процессе образования шва, перемещение дуги вдоль свариваемых кромок со скоростью сварки и подача электрода по мере его плавления осуществляется сварщиком вручную. Поэтому качество сварного соединения определяется в основном квалификацией сварщика (умения возбудить дугу, поддерживать постоянство ее длины, выполнять требуемые колебательные движения электрода, сваривать швы в разных пространственных положениях, видеть и контролировать формирование сварочной ванны и шва и т. д.).

    Ручная дуговая сварка покрытыми электродами в настоящее время широко используется при изготовлении сварных конструкций, как в нашей стране, так и за рубежом. Это объясняется универсальностью процесса, простотой и мобильностью применяемого оборудования, возможностью выполнения сварки в разных пространственных положениях.

    Существенным недостатком ручной дуговой сварки покрытыми электродами является невысокая производительность процесса и зависимость качества сварного шва от практических навыков сварщика.

    К электроду и свариваемому изделию для возбуждения и поддержания сварочной дуги от источника питания подводится постоянный или переменный ток (рис. 4). Дуга расплавляет металлический стержень электрода, его покрытие и основной металл. Расплавляющееся покрытие образует шлак и газы. Шлак обволакивает капли металла, образующиеся при плавлении электродной проволоки. В сварочной ванне электродный металл смешивается с расплавленным металлом изделия, а шлак всплывает на поверхность ванны.

    Расплавленный шлак, покрывая капли электродного металла и поверхность сварочной ванны, способствует предохранению их от контакта с воздухом и участвует в металлургической обработке расплавленного металла.

  Рис. 4. Схема ручной дуговой сварки покрытыми электродами: 1 – металлический стержень, 2 – электродное покрытие, 3 – остаток жидкого металла, 4 – козырек, 5 – капля жидкого металла, 6 – дуговая плазма, 7 – жидкая пленка шлака, 8 – шлаковая корка, 9 – свариваемый материал, 10 – жидкая металлическая ванна, 11 – сварной шов

 

    Образующиеся при расплавлении и распаде покрытия газы оттесняют воздух из зоны дуги и способствуют созданию лучших условий для защиты расплавленного металла сварочной ванны.

 

Электроды для РДС

 

    Для РДС плавящимся электродом применяют электроды, представляющие собой стержни из сварочной проволоки (длиной 225-450 мм) с электродным покрытием.

    Электродное покрытие предназначено для повышения устойчивости горения дуги, образования комбинированной газошлаковой защиты, легирования и рафинирования металла.

    Для изготовления покрытий применяют различные материалы (компоненты):

ü Газообразующие компоненты – органические вещества: крахмал, пищевая мука, декстрин либо неорганические вещества, обычно карбонаты (мрамор СаС03, магнезит MgC03 и др.).

ü Легирующие элементы и элементы – раскислители: кремний, марганец, титан и др., используемые в виде сплавов этих элементов с железом, так называемых ферросплавов. Алюминий в покрытие вводят в виде порошка-пудры.

ü Ионизирующие или стабилизирующие компоненты, содержащие элементы с низким потенциалом ионизации, а также различные соединения, в состав которых входят калий, натрий, кальций, мел, полевой шпат, гранит и др.

ü Шлакообразующие компоненты, составляющие основу покрытия - обычно это руды (марганцовая, титановая), минералы (ильменитовый и рутиловый концентраты, полевой шпат, кремнезем, гранит, мрамор, плавиковый шпат и др.).

ü Связующие – водные растворы силикатов натрия и калия, называемые натриевым или жидким калиевым стеклом, а также жидким натриево-калиевым стеклом.

ü Формовочные добавки – вещества, придающие обмазочной массе лучшие пластические свойства, – бентонит, каолин, декстрин, слюда и др.

    Для повышения производительности сварки, увеличения количества дополнительного металла, вводимого в шов, в покрытии электродов может содержаться железный порошок до 60% массы покрытия. Многие материалы, входящие в состав покрытия, одновременно выполняют несколько функций, обеспечивая и газовую защиту в виде газа СO2, и шлаковую защиту в виде СаО и т. д.

    Газовая защита образуется в результате диссоциации органических веществ при температурах выше 200°С, диссоциации карбонатов при температуре ~ 900°С

, ,

а также последующей диссоциации С02

.

    Состав шлакообразующих может быть различным. Это оксиды СаО, MgO, MnO, FeO, A1203, Si02, Ti02, Na2O, галогены CaF2 и др.

Плавящиеся штучные электроды (с покрытием) согласно ГОСТ 9466 - 75 классифицируют:

ü по назначению,

ü типам,

ü толщине и виду покрытия,

ü группам,

ü роду и полярности тока,

ü допустимым пространственным положениям сварки.

Согласно этой классификации электроды маркируют.

 

Оснащение стационарного поста для РДС

    В стационарных условиях сварочного цеха, участка или лаборатории для выполнения работ ручной дуговой сваркой покрытыми электродами оборудуют специальные посты РДС. Пример комплектации стационарного поста РДС представлен на рис. 5.

    Пост представляет собой отдельную кабину размером 2×2,5 м и 2×2м. Кабины обязательно имеют стенки для защиты от излучения дуги соседних рабочих мест. Стенки кабины могут быть сделаны из тонкого железа, фанеры, брезента. Фанера и брезент должны быть пропитаны огнестойким составом, например раствором алюмокалиевых квасцов. Каркас кабины изготовляют из стали (из трубы или уголка). Пол в кабине должен быть из огнестойкого материала (кирпич, бетон, цемент). Стены окрашивают в светло-серый цвет красками, хорошо поглощающими ультрафиолетовые лучи (цинковые или титановые белила, желтый крон). Освещенность кабины должна быть не менее 80 - 100 лк. Кабину оборудуют местной вентиляцией.

Рис. 5. Стационарный пост для РДС: 1 – источник питания; 2 – сварочный стол; 3 – вентиляционный отсос; 4 – ящик для инструмента; 5 – электрододержатель; 6 – ящик с электродами.

 

    Вентиляционный отсос 3 (рис. 5) располагают так, чтобы газы, выделяющиеся при сварке, проходили мимо сварщика.

    Сварку деталей производят на рабочем столе 2 высотой 0,5 — 0,7 м. Крышку стола изготовляют из чугуна толщиной 20 — 25 мм. В ряде случаев на столе устанавливают различные приспособления для сборки и сварки изделий. Если выполняются однотипные работы, то стол заменяется манипулятором, на котором изделие собирается и сваривается в удобном для сварщика положении. Сварочный пост оснащен источником питания 1 (генератором, выпрямителем или сварочным трансформатором).

    Обязательным условием выполнения сварочных работ является использование защитных щитков сварщика, которые обязательно имеются на рабочих местах и  применяют для защиты глаз и лица электросварщика от прямого излучения электрической дуги, брызг расплавленного металла и искр. Их изготовляют по ГОСТ 12.4.035 из токонепроводящего, нетоксичного и невоспламеняющегося материала. Внутренняя сторона корпусов щитков должна иметь матовую гладкую поверхность черного цвета. Щиток имеет ручку овального сечения длиной не менее 120 мм, или снабжен устройством, удерживающим ее на наголовнике не менее чем в двух фиксированных положениях: опущенном (рабочем) и откинутом назад. Щитки должны иметь массу не более 0,6 кг. Они комплектуются светофильтрами. Светофильтр выбирается в зависимости от мощности дуги (сварочного тока). Нельзя пользоваться случайными цветными стеклами, так как они не могут надежно защищать глаза от невидимых лучей сварочной дуги, вызывающих хроническое заболевание глаз.

    Электрододержатели 5 (рис. 6) применяют для закрепления электрода и подвода к нему тока при ручной дуговой сварке. Электрододержатели допускают захват электрода не менее чем в двух положениях: перпендикулярно и под углом не менее 1150 к оси электрододержателя. Токоведущие части электрододержателя необходимо надежно изолировать от случайного соприкосновения со свариваемым изделием или руками сварщика. Схемы некоторых конструкций электрододержателей показаны на рис. 6.

Рис. 6. Типы электрододержателей: а – вилочный; б- щипцовый; в – завода «Электрик»; г – с пружинящим кольцом.

    Для присоединения провода к изделию применяют винтовые зажимы типа струбцин, конец провода в которые впаивают твердым припоем. Зажимы должны обеспечивать плотный контакт со свариваемым изделием.

    Для зачистки швов и удаления шлака применяют проволочные щетки - ручные и с электроприводом.

    Для клеймения швов, вырубки дефектных мест, удаления брызг ишлака служат клейма, зубила и молотки.

Для хранения электродов при сварке используют специальные ящики 6.

    Сварочные проводаслужат для подвода тока от сварочной машины или источника питания к электрододержателю и свариваемому изделию. Применять провод длиной более 30 м не рекомендуется, так как это вызывает значительное падение напряжения в сварочной цепи.

 


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 705;