книги / Сварка в машиностроении. 4

14.Техническая характеристика установок для дуговой автоматической сварки кольцевых швов в защитных газах

к сферическим днищам и обечайкам. Техническая характеристика некоторых установок для автоматической дуговой сварки кольцевых швов со струйной ващитой представлена в табл. 14.

Установки для автоматической сварки криволинейных швов делят на уста­ новки для сварки криволинейных швов в одной плоскости (горизонтальной или вертикальной) и для сварки пространственных швов.

Техническая характеристика некоторых установок для автоматической сварки криволинейных швов представлена в табл. 15.

В некоторых случаях при сварке изделий из активных материалов (напри­ мер, титана) со сложными соединениями при различном пространственном и труд­ нодоступном расположении швов струйная защита оказывается неэффективной.

Иногда используют местную защиту в виде «газовых колпаков», газовых завес или местных козырьков, ползушек с непрерывным продуванием защитным газом, а также местных камер. Эти мероприятия связаны с увеличением расхода инертных газов и обеспечивают эффективную защиту, как правило, только на прямолинейных или кольцевых швах. Однако они не решают проблемы сварки большой номенклатуры сложных и ответственных деталей из активных матери­ алов. Наиболее целесообразным, а иногда и единственно возможным способом получения качественного сварного соединения является сварка изделий в гер­ метичных камерах, заполняемых инертными газами — сварка в контролируемой атмосфере.

Наиболее чистая защитная атмосфера обеспечивается в герметичных камерах

спредварительным вакуумированием. Электрическая дуга при сварке в камерах горит в «застойной» атмосфере постоянного объема. Изделие погружено в инерт­ ный газ, поэтому по эффективности защиты сварка в контролируемой атмосфере может конкурировать со сваркой в вакууме. Определяющим узлом установок для сварки в контролируемой атмосфере является герметичная камера. Конструк­ тивно герметичные камеры могут быть выполнены в виде микрокамер, рукавных камер и обитаемых камер. Микрокамеры могут быть неподвижными, например, при сварке кольцевых швов, когда вращается изделие, или подвижными — обычно для сварки прямолинейных участков. Наибольшее применение получили рукав­ ные камеры. Оператор при этом расположен вне камеры, а все манипуляции внутри камеры он осуществляет руками через специальные герметичные мягкие рукавные вводы, заканчивающиеся резиновыми перчатками. Рукавные камеры могут быть для ручной и для автоматической сварки (рис. 22).

Для сварки крупногабаритных изделий, особенно с выполнением монтажных работ, применяют обитаемые камеры. Оператор-сварщик в специальном костюме

снеобходимыми устройствами для жизнеобеспечения работает -внутри камеры, наполненной инертным газом. Загрузку и выгрузку изделии производят через промежуточные шлюзы. Для входа и выхода операторов имеются специальные тамбуры. Обитаемые камеры — весьма сложные инженерные сооружения, соз­ дание которых требует больших затрат средств и времени. Техническая харак­ теристика некоторых установок для сварки в контролируемой атмосфере при­ ведена в табл. 16.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Коган Ю. А. Автоматы н полуавтоматы для дуговой сварки плавящимся элек­

Г л а в а 4

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ БЕЗ ВНЕШНЕЙ ЗАЩИТЫ ДУГИ И ПОД ФЛЮСОМ

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СВАРКЕ И ПРИМЕНЯЕМОМ ОБОРУДОВАНИИ

Способами сварки без внешней защиты дуги (незащищенной дугой) и сваркой под флюсом в народном хозяйстве страны выполняется наибольший объем сва­ рочных и наплавочных работ. В понятие сварка (наплавка) без внешней защиты дуги включаются ручная дуговая сварка (наплавка), механизированные способы сварки (наплавки) легированной электродной проволокой открытой дугой,т. е. без внешней газовой защиты, а также способ сварки (наплавки) порошковой проволокой с внутренней защитой. Под сваркой (наплавкой) под флюсом пони­ мается сварка (наплавка), при которой дуга горит под слоем сварочного флюса.

Сварка (наплавка) без внешней защиты дуги может быть ручной, полуавтома­ тической и автоматической, а сварка под флюсом — полуавтоматическая и авто­ матическая. Различаются эти способы лишь степенью механизации отдельных операций.

При ручной сварке подачу электрода в зону дуги и передвижение его вдоль свариваемого соединения производят вручную. При полуавтоматической сварке механизирована только подача электрода, а перемещение его вдоль шва и не­ которые другие операции не механизированы. Наиболее распространенным спо­ собом полуавтоматической сварки является сварка тонкой электродной проволо­ кой диаметром 2 мм и менее, которая подается в зону сварки по гибкому шлангу.

При автоматической сварке механизированы все основные рабочие движения

иоперации: возбуждение и поддержание горения дуги, подача электрода, пере­ мещение электрода вдоль свариваемых кромок со скоростью сварки, защита дуги

исварочной ванны от воздействия воздуха (по необходимости), колебательные движения электрода (по необходимости), прекращение процесса сварки и за­ варка кратера в конце шва и пр. В связи с этим различают инструмент и при­

способления для ручной сварки, сварочный полуавтомат или автомат, станок и установку для полуавтоматической или автоматической сварки.

Термины полуавтоматическая и автоматическая сварка и соответственно полуавтомат и автомат несколько условны и не указывают, например, на то, что сварочный автомат работает без участия человека, как это понимается в машино­ строении. В то же время, определение сварочные станки-автоматы соответствует принятому в машиностроении понятию станок-автомат как агрегат, работающий по автоматическому циклу.

Термин сварочный аппарат для дуговой сварки объединяет понятия свароч­ ный полуавтомат и сварочный автомат (самоходная или подвесная головка).

Сварочной головкой называют механизм, подающий электрод, возбужда­ ющий и поддерживающий горение дуги, а также прекращающий процесс сварки. Закрепляемая неподвижно сварочная головка называется подвесной. Если в кон­ струкции сварочной головки предусмотрен механизм для ее перемещения вдоль изделия, головка называется самоходной. Головка может перемещаться по спе­ циальному пути или непосредственно по свариваемому изделию.

Переносные дуговые сварочные аппараты, движущиеся на самоходной те­ лежке во время сварки непосредственно по свариваемому изделию либо по напра­ вляющей линейке, укладываемой на изделие параллельно шву, называются сварочными тракторами.

Сварочной установкой (станом, станком) называется комплекс, в состав которого входит следующее оборудование: а) электросварочное — сварочный аппарат, источник сварочного тока, аппаратура регулирования и контроля сварочного процесса; б) механическое — устройства и механизмы для крепления сварочного аппарата и движения его или изделия в заданном направлении, уст­ ройства для размещения и перемещения сварщиков, а также аппаратура контроля и регулирования; в) вспомогательное — флюсовая и газовая аппаратура, токоподводы, устройства и механизмы для зачистки места под сварку, устройства

имеханизмы для очистки шва и прилегающей зоны изделия от шлаковой корки

ибрызг металла, устройства для очистки зоны обслуживания от пыли и вредных газов.

Четкое разграничение в определениях сварочной установки и сварочного станка отсутствует. Станком называют комплекс перечисленного оборудования, основные части которого объединены станиной. Станами называют установки для сварки крупных изделий в массовом производстве (трубосварочные станы, карто­ сварочные станы).

Ручная дуговая сварка без внешней защиты дуги обеспечивает хорошее качество сварных соединений и поэтому широко применяется для изготовления различных конструкций из стали и цветных металлов и их сплавов, а также при выполнении ремонтных работ. К недостаткам данного способа сварки относятся его сравнительно низкая производительность и зависимость качества сварного соединения от квалификации сварщика. Существенным недостатком является также необходимость частой замены электродов, которая кроме потери рабочего времени может повлечь возникновение в сварном шве дефекта. Поэтому важной проблемой является максимальная механизация и автоматизация дуговой сварки.

Для полуавтоматической сварки без внешней защиты дуги и под флюсом со свободным формированием шва применяют шланговые полуавтоматы с различ­ ными держателями, специализированные аппараты для сварки точечных соеди­ нений, пистолеты для приварки шпилек, электрозаклепочники и др.

Для автоматической сварки без внешней защиты дуги и под флюсом со сво­ бодным формированием шва применяют одноэлектродные и многоэлектродные подвесные и самоходные сварочные головки, сварочные тракторы и различные специализированные аппараты.

Для одноэлектродной и многоэлектродной сварки без внешней защиты дуги

ипод флюсом с принудительным формированием шва применяют различные специализированные безрельсовые и рельсовые аппараты.

Сварку без внешней защиты дуги угольным электродом выполняют вручную

ив редких случаях с помощью специальных полуавтоматов и автоматов.

Эффективность применения механизированной сварки зависит от совершен­ ства сварочного оборудования и аппаратуры, для развития которых рекомен­ дуется обеспечить: а) максимальную механизацию и автоматизацию технологи­ ческого цикла сварки; б) комплексную механизацию сварочных работ; в) макси­ мальную производительность и эффективность сварки, в том числе применение сварки одного или нескольких швов одновременно несколькими головками (так называемая многоголовочная сварка); г) применение программного управления для автоматизации сварочных операций; д) унификацию и агрегатирование; е) соблюдение эргономических и эстетических требований к оборудованию.

КЛАССИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

Современные аппараты для дуговой сварки и наплавки без внешней защиты дуги

ипод флюсом можно классифицировать по основным признакам.

1.По способу подачи электродной проволоки (ГОСТ 8213—75) с независимой от напряжения на дуге подачей с саморегулированием, с зависимой от напряже­ ния на дуге подачей.

2.По степени механизации сварочного процесса: а) полуавтоматы; б) ав­ томаты.

3.По конструктивно-компоновочным признакам: 1) полуавтоматы (шланго­ вые, прочие); 2) автоматы (подвесные головки, самоходные головки); в) трак­ торы (рельсовые, безрельсовые).

4.По степени специализации: а) универсальные; б) специализированные.

5.По способу формирования металла шва: а) для сварки со свободным фор* мированием шва (как правило, в нижнем положении); б) для сварки с принуди­ тельным формированием шва (как правило, на вертикальной, наклонной и криво­ линейной поверхностях).

6.По виду электрода (ГОСТ 19521—74): 1) для сварки плавящимся электро­ дом: а) штучным электродом; б) ленточным электродом; в) проволочным электро­

дом; 2) для сварки неплавящимся электродом: а) без присадочного металла; б) с присадочным металлом.

7.По числу дуг с раздельным питанием тока (ГОСТ 19521—74): однодуговые; двухдуговые; многодуговые.

8.По числу электродов с общим подводом сварочного тока (ГОСТ 19521—74): одноэлектродные, двухэлектродные, многоэлектродные.

Сварочные станки и установки для дуговой сварки и наплавки без внешней защиты дуги и под флюсом могут быть разделены на группы.

1.По типам свариваемых или наплавляемых изделий: а) станки и установки для сварки или наплавки плоскостных секций; б) ставки и установки для сварки или наплавки балок или других изделий, имеющих один или несколько парал­ лельных между собой швов; в) станки и установки для сварки или наплавки цилиндрических сосудов и других изделий, имеющих круговые, а часто и прямо­ линейные швы; г'' специализированные станки и установки, предназначенные для сварки или наплавки однотипных изделий в массовом производстве.

2.По геометрической форме линии сварного шва или наплавляемой поверх­

ности: а) станки и установки для сварки или наплавки прямолинейных швов; б) станки и установки для сварки или наплавки круговых швов; в) станки и уста­ новки для сварки или наплавки швов сложной формы.

3. По степени специализации: а) станки и установки универсальные; б) станки

иустановки специализированные; в) станки и установки специальные. Аппараты, станки и установки для сварки и наплавки без внешней защиты

дуги и под флюсом в зависимости от размеров и массы аппаратов, станков и уста­ новок, а также свариваемых изделий делят на аппараты (легкие, средние и тяже­ лые), станки и установки (малых, средних и больших габаритов^.

РАБОЧЕЕ МЕСТО, ИНСТРУМЕНТ И ЗАЩИТНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОСВАРЩИКА РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ

Элементы оборудования рабочего места в стационарных и монтажных условиях. Увеличение производительности труда электросварщика и повышение качества сварки зависит от условий, в которых производятся сварочные работы, т. е. от

непосредственно у свариваемого изделия или в специальных кабинах. Рабочее место сварщика непосредственно у свариваемого изделия организуют при сварке изделий больших размеров. Это, как правило, передвижное рабочее место (сва­ рочный пост), огражденное переносными рабочими щитами. Рабочее место (сва­ рочный пост) в специальных кабинах оборудуют на постоянных местах при сварке изделий небольших габаритов.

Переносные рабочие щиты и кабины для сварщиков, кроме других функций, служат для защиты рядом работающих сварщиков и других рабочих от излучений электрической дуги.