Ручная дуговая сварка покрытыми электродами

Технологическая карта на сварочные работы

Типовая технологическая карта на сборочно-сварочные работы (МК/КТП) представлена в табл. 1.

Другие страницы, по теме

Технологическая карта на сварочные работы

Кодовое обозначение операции указывают в МК, КТП (КТТП) в графе «Код, наименование операции» на строке с символом «А», в ОК в графе «Код операции», в ВО (ВОб) на строке с символом «В» в графе «Код, наименование операции».

Кодовое обозначение операции соответствует структуре:

Кодовые обозначения сборочно-сварочных операций (поз. 1 – 4) приведены в табл. 2.

Поз. 5, 6 устанавливают конкретизацию признаков классификации и кодов (в соответствии со спецификой отрасли).

В графе «Обозначение документа» указывают обозначения нормативных документов, применяемых при выполнении данной операции.

Таблица 1. Технологическая карта сборочно- сварочных работ МК/КТП.

Карта МК/КТП содержит строки А, Б, К1М, Р (А – название операции и ее номер; Б описание оборудования; КIМ – комплектация/ материалы; Р – режим).

Информация, вносимая в строку с символом «А». В графах «Цех», «Уч.», «РМ» строки указывают соответственно номер (код) цеха, участка, рабочего места, где выполняется операция (или их буквенные наименования).

В графу «Опер.» заносят номер операции. В графе «Код, наименование операции» указывают унифицированное обозначение операции ТП.

Информация, вносимая в строку с символом «Б». В графу «Код, наименование оборудования» вписывают его код, краткое наименование или модель и инвентарный номер.

Остальные графы характеризуют трудозатраты.

В графе «СМ» – «Степень механизации» указывают степень механизации кодом или индексами: РС – ручная сборка, МС – механизированная сборка, в приспособлении, сборка по разметке.

В графе «Проф.» приводят код профессии рабочего (сборщик или сварщик).

В графе «Р» дают разряд рабочего.

В графу «УТ» – «Условия труда» – вписывают индекс: легкие (Л) или вредные (В).

В графе «КР» – «Количество работающих » – указывают число занятых на операции рабочих.

В графе «КОИД» – «Количество одновременно изготовляемых деталей» – вносят число деталей при выполнении одной операции.

В графе «ЕН» – «Единица нормирования » – называют норму расхода материала или норму времени.

В графе «ОП» – «Объем партию) – указывают ее объем в условиях серийного производства в штуках.

Графа «К_шт» – «Коэффициент штучного времени» – соответствует многостаночному обслуживанию, и для сварочных работ ее не заполняют.

В графах «Т_{п .-з}» и «Т_шт» указывают нормы подготовительно-заключительного и штучного времени на выполнение операций, выбираемые на основе общемашиностроительных и отраслевых нормативов.

Информация, вносимая в строку с символом «К». В графе «Наименование деталю) дают ее название по ЕСТд, допускается указывать в этой графе марку материала.

Графы «Обозначение, код» и «ОПП» (откуда поступает партия) заполняют в соответствии с ЕСТД, обычно в графе «ОПП» сообщают номер цеха.

В графе «ЕМ» – «Единица измерения массы» – приводят массу изделия в килограммах.

В графе «ЕН» – «Единица нормирования» – указывают норму расхода материала в килограммах.

В графу «КИ» вписывают число изготовляемых изделий.

В графе «Нрасх » указывают норму расхода материалов.

Информация, вносимая в строку с символом «М». В графе «Материал» указывают сортамент, марку материала, размер, обозначение стандарта или ТУ.

При сварке в этой графе дают также марку, диаметр присадочного материала, размер электродов, а при пайке – марку, вид припоя (проволока, фольга, порошок), диаметр и толщину припоя, данные о флюсах, средах.

При раскрое материалов в этой графе указывают профиль и размер исходной заготовки, общее число получаемых из нее деталей, коэффициент раскроя материала заготовки, норму расхода материала и Т.П.

Информация, вносимая в строку с символом «Р». В соответствующие графы вписывают информацию о технологических параметрах режима сварки: тип шва, катет и длину шва в миллиметрах, положение шва, полярность тока, напряжение, ток и скорость подачи проволоки.

Таблица 2. Коды сборочно-сварочных операций в технологической карте

Виды дуговой сварки

РД сварка металлоконструкций может проводиться разными способами, которые могут отличаться технологией, видами используемого оборудования и расходных материалов.

Выделяют несколько классификаций, которые пользуются высоким спросом:

• в зависимости от вида механизации — механизированный или автоматизированный способ;
• в соответствии с видом и полярностью тока;
• тип электрической дуги;
• разновидность используемой защиты сварочной области;
• в зависимости от используемых электродов.

Но стоит учитывать, что каждый вид имеет подвиды сварочного процесса. Каждый из них имеет определенную технику проведения. Все же стоит рассмотреть каждую классификацию сварки с использованием дуги.

В соответствии с автоматизацией сварных работ выделяют:

1. Ручного типа.
2. Полуавтоматическая — подача проволоки для сварочного процесса осуществляется автоматически, а движение электрода производится вручную.
3. Автоматического вида — передвижение проволоки и электрода производится автоматически.

В зависимости от вида и полярности тока сварка бывает:

1. С использованием постоянного тока. Осуществляет соединение поверхностей при помощи тонкого шва.
2. С применением высокочастотного тока. Плавление электрода осуществляется струйно, устраняются прорези, привариваются прихваты.
3. Импульсная.
4. С применением переменного тока. Обычно эта технология применяется для разрезания металлических листов.

В зависимости от типа защитного средства от влияния кислорода:

• шлаковая;
• флюсовая;
• инертно-газовая.

Стоит отметить! Все способы защиты могут зависеть от условий и целей рабочего процесса. Главное назначение состоит в предотвращении попадания в сварочную область кислорода, который негативно влияет на прочность шва.

В зависимости от видов используемых электродов:

1. Плавящийся стержень с обсыпкой. Используется для формирования сварочной зоны и соединения кромок.
2. Неплавящийся стержень из вольфрама. Применяется для формирования напылений, восстановления поврежденных или разрушенных заготовок, наваривания наплывов.

В соответствии с условиями горения выделяют:

1. Открытая дуга. Она видима, но наблюдение за ней должно производиться через специальные средства для защиты глаз. Открытый вид применяется при проведении ручной технологии и сварок с защитными газами.
2. Закрытая. Вид дуги невозможно увидеть визуально. Она присутствует в составе расплавленной металлической смеси — флюсе, шлаке.
3. Полуоткрытого вида. Дуга видна. Но видеть возможно только одну часть. Первая имеется в металле, а вторая располагается над ним. Наблюдать за сваркой рекомендуется только через элементы для защиты глаз. Этот вид дуги используется при сваривании алюминия автоматическим способом.

По способу защиты сварной ванны:

• без использования защитных элементов — голый электрод, стабилизирующее покрытие электрода;
• применение шлаковой защиты — под флюсом, толстопокрытые стержни;
• шлакогазовая защита — стержни толстопокрытого типа;
• газовая защита — в газовой среде;
• комбинированные защитные средства — среда из газа, покрытие, флюс.

Виды термообработки

Термообработка сварных соединений может проводиться несколькими способами. К наиболее эффективным относятся:

1. Нагревание деталей до сваривания. Применяется при работе с низкоуглеродистыми сталями. Сварщик нагревает рабочие поверхности до 200 градусов. После сваривания конструкция должна остыть при комнатной температуре.
2. Отпуск металла. Подразумевает под собой нагрев деталей до критических температур. Заготовки выдерживаются в таком режиме до 5 часов. Затем материал медленно охлаждается.
3. Термический отдых. Заготовки разогреваются до 300 градусов. При такой температуре они выдерживается до трех часов. Постепенно остаточные нагрузки исчезают, шов становится прочнее.
4. Нормализация. Проводится для уменьшения крупных зёрен структуры материала, увеличения показателей прочности.
5. Аустенизация. Перед сваркой детали разогревают до 1100 градусов. Выдержка при такой температуре составляет 90 минут. Процесс охлаждения происходит на свежем воздухе. Механические свойства улучшаются, остаточное напряжение исчезает.
6. Стабилизирующий отжиг. Готовый шов нагревают до 800 градусов. На протяжении трех часов температура поддерживается на одном уровне. Снижается риск образования ржавчины.

Метод термической обработки зависит от используемого материала.

Применение нагревательных элементов

Технологическая карта сварки труб

Она представляет документ, который состоит из таких основных пунктов:

• область применения техпроцесса;
• общие положения и рекомендации;
• технология и организация работ;
• требования к качеству;
• техника безопасности и охрана труда;
• список использованной нормативно-технической документации и литературы;
• технологические карты на сварку.

Вначале указывается, к каким объектам применима эта карта. Затем в общих положениях описываются:

• техника проведения работ;
• условия по качеству и правила приемки работ;
• мероприятия по технике безопасности и охране труда.
• виды выполняемых работ по настоящей технологической карте (сварка трубопроводов, сборка, подготовка кромок).

Важной частью являются инструкции ко всем операциям и последовательность их проведения. Упоминается о том, как перед сваркой труб производить предварительный визуальный контроль поверхностей

Труба, запорная и распределительная арматура проверяются на отсутствие повреждений, очищаются полости и подготавливаются к сборке. Важным пунктом является указания о том, что делать, если обнаружено наличие дефектов (повреждений), превышающих допустимые нормы. Дефекты поверхностей устраняют шлифовкой, при этом остаточная толщина стенки не должна быть меньше допустимого минусового минимума. Торцы труб с задирами и забоинами обрезаются. При стыке сварных труб заводские продольные или спиральные швы в обязательном порядке смещают на 75 мм по отношению друг к другу.

Техника безопасности включает в себя инструкции, которые нужно выполнить перед началом сварки. Также указываются требования, как оборудовать площадку, на которой будет производиться технический монтаж узлов металлоконструкций при помощи сварки, и какой противопожарный инвентарь использовать. Сварку следует вести в соответствии с операционно-технологическими картами, входящими в состав данной технологической карты исходя от диаметра свариваемых труб.

Требования к качеству работ содержат перечисления методов проверки сварных швов и допустимые отклонения. При неудовлетворительных результатах контроля указывается порядок и способ исправления дефектов.

Операционно-технологические карты содержат все технические характеристики необходимые для проведения сварки:

• объект сварки;
• характеристика труб;
• сварочные материалы;
• форма разделки кромки и сварного шва;
• предварительный подогрев (если он необходим);
• режимы сварки;
• дополнительные требования и рекомендации;
• перечень и последовательность операций сборки и сварки.

Технологические карты сварки труб и других металлоконструкций полностью идентичны по внешнему виду, но различаются по содержанию и наполнению.

Функциональная схема сварочного процесса

Стержневой электрод (диаметр 1,5-10 мм) закреплен в электрододержателей. Соприкосновение электрода с поверхностью металла вызывает электрозамыкание цепи и разогрев торца электрода. При отодвигании электрода на 3-5 мм от металла возникает дуговой разряд, который поддерживает электрический ток. Происходит интенсивный локальный разогрев, вызывающий плавление детали. К этому расплаву добавляется металл с торца электрода. Образуется совместная «сварочная ванна». Метод сварки, форма электродов и сварного шва, а также все тонкости процесса фиксируются в заранее составленной карте технологического процесса сварки.

Аттестованный сварщик, строго следуя технологической карте, отслеживает неизменность дугового зазора при соединении свариваемых краев, а также создающийся при кристаллизации расплавленного металла валик-шов.

Здесь 1.Ориентация сварочного процесса; 2.Экранирующая оболочка электрода; 3.Проволока, добавляемая в качестве плавящегося материала; 4.Газ, защищающий от воздушной атмосферы; 5.Сварочная ванна; 6.Шов, возникающий в процессе работы; 7.Свариваемая деталь.

Работа с неплавящимся вольфрамовым электродом часто требует добавку присадки из проволоки. В рабочую область для защиты от примесей из воздуха вводится инертный газ. Этот метод характеризуется возможностью точного контроля и для ручной сварки, и для механизированного процесса.

Сварка металлоконструкций допускает различные виды соединений деталей: встык, угловое, с напуском и тавровое.

Группы из разных видов сварных швов различают:

• По позиции в пространстве – снизу, горизонтально, вертикально и на потолке.
• Касательно к прикладываемому напряжению – с флангов, с торцов, в комбинации, наклонное.
• По протяженности – непрерывные или нет.
• По степени округлости – ровные, выпуклые или вогнутые.
• По типу сочленения – в стык или углом (валиком).

Все это многообразие учитывается при написании технологической карты для сварки металлоконструкций.

Карта начинается с описания возможной сферы применения. В ней подробно указываются типы металлоконструкций, по отношению к которым применима данная технология, расписывается расположение деталей и углы креплений. Определяется температурный режим.

Ядром техкарты выступает сварочный маршрут и его технические характеристики. Он подразделяется на разделы:

• Начальная подготовка работ и правила их проведения.
• Типы работ.
• Последовательность этапов.
• Схемы, конструкторские чертежи, их описание по каждому процессу.
• Техника безопасности и условия труда.
• Численность и квалификация аттестованных работников, длительность работы.
• Расходные материалы, их количество.

Четко проработанный маршрут технологического процесса дает возможность заранее оценить технические и материальные расходы, сроки работ и экономическую эффективность.

Завершающим разделом техкарты является экономический расчет необходимых материальных и людских ресурсов.

Технологическая карта на сварку стальных труб идентична вышеприведенной карте по форме, но несколько отличается по информации.

В этот документ включены следующие данные:

• Область применимости техкарты, для каких объектов она работает.
• Общие положения и рекомендации по проведению работ.
• Описание технологии и требования по организации рабочего процесса.
• Контроль качества работ.
• Условия для проведения работ и техника безопасности.
• Перечень используемой нормативной документации и ГОСТов.
• Техкарты по каждому виду сварки.

Инструкции готовятся по каждой операции в отдельности, по всей их совокупности и последовательности, по предварительному контролю свариваемых объектов на предмет неисправностей, чистоты и дефектов. Обязательно следование технике безопасности работ и противопожарным, требованиям охраны труда при подготовке рабочей площадки.

Все действия необходимо исполнять согласно операционным техкартам, входящим в технологическую карту процесса в целом. Качественность выполнения работ определяется по перечисленным там же методикам проверки швов.

В качестве примера приведем техкарту сварки трубопровода.

Метод плавлением

Существует несколько видов сварочного процесса методом плавления, которые должны быть указаны в технологических картах по сварке металлоконструкций:

1. Ручная дуговая.
2. Газовая.
3. Полуавтоматическая.
4. Автоматическая.
5. TIG сварка.

Наиболее распространенной является дуговая сварка. Она находит широкое применение, как в быту, так и в промышленности. Этим видом сварочного процесса можно соединять детали и конструкции из различных материалов. В комплект аппарата для осуществления этого процесса входят держатели электрода, а также держатель массы, крепящийся на свариваемой детали.

Сварка ручным дуговым методом производится электродами, состоящими из металлического стержня и обмазки, функцией которой является защита стержня и обеспечение стабильности горения электрической дуги.

Операционная технологическая карта сборки и ручной дуговой сварки содержит сведения о том, какие электроды могут использоваться. Имеется большой выбор электродов. При правильном выборе с помощью этого метода может проводиться сварка деталей из различных материалов. Этим методом возможна сварка во всех пространственных положениях, а также в труднодоступных местах. К отрицательным моментам относится низкий КПД работ, невысокая производительность, вредные условия. Такой род работ для получения качественного результата может проводиться только сварщиком, имеющим опыт и высокую квалификацию.

Несмотря на то, что имеется много видов электродов, для разных видов сварки применяются определенные электроды. Имеется указание на то, что перед началом сварки электроды должны быть просушены и другие нюансы этого процесса.

Ручная дуговая сварка потенциально опасна для сварщика, поэтому большое внимание уделяется требованиям безопасности

В технологической карте указываются способы подготовки кромок деталей и способ сборки.

В качестве способа сборки чаще всего указываются прихватки.

При сварке стыковым методом для получения хорошего шва большую роль играет форма скосов деталей. В технологической карте указывают, каким рекомендуется делать скос. V-образный применяется для тонких листов, а X-образный используется для сварки более толстых деталей.

Согласно технологии электрод вместе со сварной ванной следует плавно перемещать вдоль линии соединения со скоростью, которая зависит от материала деталей. Рекомендуемая скорость указывается в технологической карте. Основной принцип заключается в том, что тонкие детали требуют большую скорость. Для толстых и массивных предпочтительнее будет более медленная.

Исходя из ширины шва и глубины проплавки, необходимо выбрать способ перемещения электрода — прямой, зигзагообразный, петлевидный. Во время выполнения сварки ручным дуговым способом значительную роль играет направление перемещения электрода. Необходимо выбрать один из трех вариантов: по оси электрода, вдоль оси валика, поперек шва.

Газовая сварка также осуществляется методом плавления. При этом используется смесь кислорода и горючего газа. К плюсам газовой сварки относится возможность сваривать цветные металлы, в том числе очень тонкие. Недостатком является сильный нагрев детали.

Видом сварки, при которой соединение происходит благодаря тому, что в зону сварки подается проволока, выполняющая роль электрода, является полуавтоматическая сварка. В ту же зону, что и электрод подается защитный газ, функцией которого является защита места сварки от окружающего негативного воздействия. Таким способом можно сваривать черные и цветные металлы. Еще одним достоинством является то, что можно сваривать тонкие детали и обладающие большой толщиной.

Этот вид сварки весьма распространен. С работой таким методом может справиться сварщик и более низкой квалификации, что делает особо востребованной технологическую карту на сварку металлоконструкций.
Автоматическая сварка отличается используемым оборудованием.

Применяемые автоматы являются сложным оборудованием, поэтому в технологической карте важным является описание его настройки, которое должно обеспечивать работоспособность. Существует много видов автоматов, поэтому должны указываться рекомендуемые для сварки конкретного соединения.

TIG сварка в основном используется для сварки деталей из алюминия и сплавов, куда он входит в состав. Также она может использоваться для соединения деталей из нержавеющей стали. При этом виде сварки, как правило, используется электрод из вольфрама, что должно быть отражено в технологической карте.

Преимущества и недостатки

Что такое дуговая сварка мы рассмотрели, но все же пред тем как приступать к этому процессу, стоит узнать его положительные и негативные качества. Эта технология пользуется высокой популярностью, она прекрасно подходит для разных областей производства. При помощи нее можно производить сваривание разных видов металлов, использовать для ремонта важных металлических конструкций.

РД сварка имеет другие не менее важные положительные особенности:

Способ сварки РД требует применения недорогих и простых сварочных аппаратов тип РДС. Они обладают компактными размерами и легким применением.
Для работы нет необходимости использовать дополнительные средства защиты для сварочной зоны в виде флюса или газовых смесей. С данной функцией отлично справляются электроды.
Вид сварки РД позволяет производить работы в любых условиях — на улице, в цехах, на ветру, под плавящимся солнцем

Это имеет особую важность при проведении работ в «полевых» условиях.
Ручная сварка отлично подходит для работы с разными видами металлов. Ее можно применять для углеродистых, легированных сталей, чугуна, алюминия, меди.
Сварка может применяться для металлических изделий, толщина которых может быть 2-3 сантиметра.
Этот вид сварочного процесса обладает простой технологией, с ней может справиться даже неопытный сварщик.

Однако стоит помнить, что технология ручной дуговой сварки имеет отрицательные качества:

1. Проведение ручного дугового сварочного процесса требует постоянные перерывы в работе. Они необходимы для смены расплавленного электрода на новый.
2. При отсутствии опыта или во время сваривания толстых металлических изделий может наблюдаться чрезмерный расход электродов. Замена производится, когда длина электрода достигает 5 см и меньше.
3. Технология ручной дуговой сварки плавящимся электродом сопровождается образованием шлака. Он оказывает положительное влияние на состояние сварочного процесса, шлак защищает область сварной ванный от кислорода. Однако после работы поверхность необходимо будет хорошо очистить, и это может вызвать некоторые сложности.
4. Качество сварных соединений напрямую зависит от квалификации сварщика.
5. Ручная сварка по сравнению с другими методами сваривания имеет низкий КПД и относительно невысокую производительность.
6. При помощи ручной дуговой наплавки угольным электродом не получится сварить изделия из оловянной или цинковой основы, а точнее все металлы, имеющие низкую температуру плавления. Это связано с тем, что при проведении сварки электрической дугой отмечается сильное повышение коэффициента тепловложения.

7. Ручная дуговая сварка плавящимся электродом не предназначена для работы с титаном, танталом и любыми другими видами металла, которые имеют активные химические свойства. Стержневые элементы не смогут предотвратить окисление области шва.
8. Во время проведения сварки ток проходит по всей длине электрода. Если его показатели будут высокими, то стержень перегреется и сварное покрытие разрушится.

Важно! Перед тем как начинать сварочный процесс необходимо не только узнать что такое ручная дуговая сварка, но также нужно научиться пользоваться оборудованием. Желательно предварительно пройти обучение, научится выставлять правильные режимы для определенных видов металла

От этого зависит прочность и качество сварного шва.

Технология сварочного производства и виды сварки

Сама по себе теория сварки – достаточно сложная и обширная. Она включает в себя изучение свойств конструкционных материалов на молекулярном уровне. Лишь четкое понимание принципов построения кристаллической решетки того или иного металла и сплава дает возможность правильно подобрать необходимое оборудование и режимы работы.

Современная технология сварочного производства насчитывает более сотни способов сварки как металла, так и неметаллических материалов: стекло, полимеры и т.п. Главные критерии выбора технологии:

• толщина свариваемых деталей;
• химический состав сплава;
• условия работы;
• предел прочности сварного шва;
• условия эксплуатации готового изделия.

Каждый из перечисленных критериев непосредственно влияет на выбор оборудования и технологии сварочного производства в каждом конкретном случае. В современной промышленности активно используются три основных вида сварки:

• термическая – процесс сварки сопровождается расплавлением металла под действие внешних источников тепла, таких как газовая горелка или электрическая дуга;
• термомеханическая – комбинированный способ включает в себя как термическое, так и механическое воздействие (давлением) на свариваемые поверхности, к такому способу относят кузнечную и контактную сварку;
• механическая – процесс полностью исключает воздействие высокой температуры от внешних источников и предполагает использование энергии силы трения, эффекта диффузии под давлением или ультразвуковой сварки.

Существует также три подвида технологии сварочного производства в соответствии с некоторыми ключевыми техническими признаками:

• по виду используемой защищенной среды – флюсовая, аргонная (и другие инертные газы), вакуумная или комбинированная;
• по типу сварного шва – прерывистая и непрерывистая сварка;
• по способу работы – ручная, автоматическая и полуавтоматическая, механизированная и роботизированная.

Благодаря такой несложной классификации можно легко и доступно описать все наиболее распространенное оборудование и технологии сварочного производства.

Ручная электродуговая сварка с применением неплавящихся электродов

Данный способ предполагает использование неплавящихся электродов и является одним из самых распространенных как среди профессионалов, так и среди частных мастеров, использующих
для собственных нужд. Большой выбор разнообразных по мощности и набору дополнительных функции аппаратов способствует популяризации данной технологии.

В качестве основного сварочного оборудования применяют инверторы. Неплавящиеся электроды изготавливают из графита или вольфрама. Данные материалы позволяют образовывать высокотемпературную электрическую дугу, которая расплавляет металл свариваемых деталей, но не вредит самому электроду.

Электродуговая технология сварочного производства сравнительно проста – заготовки соединятся друг с другом и с помощью дуги, появившейся при постукивании электродом о деталь, происходит непосредственный процесс плавления металла.

Ручная электродуговая сварка плавящимися электродами

Сама по себе данная технология сварочного производства не отличается от предыдущей. Исключение лишь в электродах, которые в данном случае изготавливаются из легкоплавких сплавов, насыщенных легирующими элементами. В результате под действием дуги образуется ванна расплава, содержащая не только металл детали, но и материал электрода. Это позволяет избежать выгорания легирующих компонентов и обеспечить высокое качество сварного шва.

В качестве сварочного оборудования в данном случае также используются инверторы. Такая технология, как и предыдущая, отлично подходит для домашнего использования.

Электродуговая сварка в защищенной среде

Это еще одна разновидность сварочной технологии, основанной на использовании электрической дуги. Отличительная особенность от предыдущих двух способов в наличии защищенной среды инертных газов, чаще всего аргона. Это позволяет минимизировать негативное влияние кислорода на расплавленный металл и обеспечить высокую прочность сварного шва.

Автоматическая и полуавтоматическая сварка

Технология сварочного производства по своей сути также не отличается от остальных способов дуговой сварки за исключением способа подачи плавящегося электрода и его движения вдоль сварного шва. Полуавтоматический способ предполагает подачу стержня специальным механизмом, а в полностью автоматическом режиме автоматизировано и движение электрода по шву.