close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Word (2)

код для вставкиСкачать

Оглавление Введение.....................................................................................................................................................4
1.Краткая характеристика промтракторвагон .........................................................................5
2.Понятие о свариваемости металлов............................................................................................7
3.Оценка свариваемости металлов...................................................................................................9
3.1.Определение стойкости металла против образование горячих (кристаллизационных) трещин .........................................................................................................9
3.2.Способы и критерии оценки склонности к холодным трещинам....................................10
3.3.Оценка структуры и свойства сварных соединений в зависимости от тепловых условий сварки........................................................................................................................................11
3.4Определение механических свойств сварного соединения...................................................12
4.Технологическая свариваемость конструкционных материалов.......................................13
4.1.Квалификация сталей по свариваемости...............................................................................14
5.Конструктивные элементы сварных соединений....................................................................15
6.Охрана труда......................................................................................................................................16
6.1.Общее положения...........................................................................................................................16
6.1.1.Электросварочные работы......................................................................................................16
6.1.2Газосварочные работы...............................................................................................................16
6.2.Протевопожарная безопасность..............................................................................................17
7.Охрана окружающей среды.............................................................................................................18
Список использованной литературы..............................................................................................19
Введение
Электрическая дуговая сварка в современном производстве получила большое развитие и является одним из ведущих технологических процессов обработки металлов. Достоинства сварных соединений обеспечили их широкое применение в изделиях разного назначения.
Использование сварки при создании конструкций позволяет экономить материал и время. При этом открывается большие возможности механизации и автоматизации производства, создаются предпосылки для повышения производительности и улучшается условия труда работающих.
С развитием техники возникает необходимость сварки деталей разных толщин из разных металлов, и, как следствии, расширяется набор применяемых видов и способов сварки. В настоящее время сваривают детали толщиной от нескольких микронов. Наряду с конструкционными углеродистыми и низкоуглеродистыми сталями все чаще приходится сваривать специальные стали, легкие сплавы и сплавы на основе титана, молибдена, циркония и других металлов, а также разнородные материалы. От применяемой технологии сварки и качества выполнения сварочных работ во многом зависят качество и надежность готовых изделий и эффективность производства в целом. Одно из наиболее развивающихся направлений в сварочном производстве - широкое использование механизированной и автоматической дуговой сварки, то есть механизация и автоматизация как самих сварочных процессов, так и комплексная механизация и автоматизация, охватывающая все виды работ, связанных с изготовлением сварных конструкций и созданием поточных и автоматических производственных линий. Важное значение при этом отводится созданию специального оборудования и средств оснащения технологических процессов.
В условиях постоянного усложнения конструкций и роста объема сварочных работ большую роль играет правильное проведение технологической подготовки производства, в значительной степени определяющей его трудоемкость и сроки освоение, экономические показатели, использование средств механизации и автоматизации.
Рост технического уровня производства, введение в эксплуатацию сложного сварочного оборудования неразрывно связаны с повышением требований к уровню технической подготовки кадров, работающих в области сварочного производства, в первую очередь рабочих-сварщиков.
В Европе создана Международная Ассоциация сварщиков, которая
осуществляет подготовку и контроль инженеров, мастеров и рабочих сварщиков через каждые 5 лет по специальной программе теоретического и практического обучения с последующей аттестацией и выдачей международного Сертификата - свидетельства (паспорт) на право производства ответственных сварочных работ.
Более 30 лет функционирует Международный институт сварки (МИС), который периодически собирает ученых, занимающихся вопросами теории и практики сварки, для обсуждения новых достижений в науке и технике, обмена информацией и практики сварки, для обсуждения новых достижений в науке технике, обмена информацией и объединения усилий для реализации сложных научных и технических задач.
По рекомендации Международного института сварки во всем мире принята единая квалификация основных видов и типов сварных соединений за исключением некоторых различий в требованиях собственных ГОСТ стран, входящих в МИС.
1.Краткая характеристика промтракторвагон
Канашский вагоноремонтный завод основан в 1936 году со специализацией по капитальному ремонту грузовых 4-х вагонов, полувагонов и крытых вагонов.
После реконструкции завода в 70 - 80 гадах было значительно увеличена производственная мощность завода по ремонту вагонов - 14170 вагонов. Реконструкции подвергались только цехи основного производства. Были построены вновь три пролета вагонного комбината шириной 24-м, значительно расширен цех ходовых частей, заменены перекрытия всех корпусов постройки 1937 г. В настоящее время завод является предприятием, имеющим в своей структуре комплекс цехов основного производства по ремонту вагонов, базу заготовительного производства, включающие в себя литейный, кузнечный, механический цехи, базу ремонтных цехов обеспечивающих ремонт оборудования, зданий и сооружений. Энергетическое хозяйства завода обеспечивает производства всеми видами энергии, включая пар, сжатый воздух, кислород, собственное водоснабжение.
Ремонт вагонов осуществляется на 10 поточно-конвейерных линиях, специализированных по типам вагонов и стадиям технологического процесса (разборка, подготовка и правка, сборка). Каждая линия рассчитана на 12 рабочих позиций.
Ремонт полувагонов, по проекту реконструкции, предусматривался на 5 линиях: 1-разборка, 2-подготовка и правка, 2-сборка полувагонов. В связи со спадом производства в 90-х годах, одна линия подготовки и правки была перестроено в участок по изготовлению платформ железнодорожных цистерн. Одна линия сборки полувагонов в настоящее время не загружена на полную мощность.
Ремонт крытых вагонов осуществлялся на 5 линиях: 1-разборка, 2-подготовка и правка, 2-сборка. Одна линия подготовки и правки перепрофилирована на ремонт и КРП вагонов-цистерн. Одна линия сборки крытого вагона перепрофилирована на ремонт экипажной части вагонов-цистерн.
В связи с перепрофилированием конвейерных линий их производственная мощность в настоящее время составляет 7068 вагонов, в том числе по ремонту вагонов - 6533 вагона и строительство платформ для вагонов-цистерн - 535 ед.
Все поточные линии оснащены специализированным оборудованием для правильных работ по раме и кузову, клепальных работ, устройствами для демонтажа и монтажа отдельных узлов вагона.
Для ремонта и изготовления съемных узлов кузова вагонов (крышки разгрузочных люков, торцевые двери, крыши крытых вагонов и т. д.), на заводе имеются специализированные участки с необходимыми средствами механизации. Сварочные работы по кузову и его элементам производятся с применением полуавтоматической сварки в среде углекислого газа.
Ремонт деталей и узлов тормозного и автосцепного оборудования производится на специализированных участках ремонтно-комплектовочного цеха. Там же организованы участки по изготовлению новых триангелей и запасных резервуаров тормозной системы вагонов.
Ремонт узлов и деталей ходовой части вагонов производится на специализированных участках цеха ходовых частей, оснащенного современным оборудованием для производства сварочных работ, переформирования колесных пар, механической обработки литых деталей тележки, обработки колесных пар. Оснащен основными средствами диагностики, однако они требуют в значительной степени дооснащения и замены на более прогрессивное оборудование с автоматической регистрацией результатов проверки.
Основным лимитирующим звеном в производственной мощности завода является участки цеха ходовых частей: формирование колесных пар, тележечных и монтажа буксовых узлов.
Пропуская способность участка формирования при двух сменном режиме работы - 54 кол. пар в сутки, что обеспечивает мощность конвейерных линий только на 54% (3582 вагона).
В связи со значительным ужесточением требований по ремонту литых элементов тележек (оборудование износостойкими элементами, восстановление износостойких поверхностей до чертежных размеров) требуется пополнение станочного парка тележечного участка и его перепланировка для рационального размещения оборудования и создания технологических потоков ремонта литых элементов.
Не обеспечивает требованиям технического регламента и участок монтажа буксовых узлов: необходимо внедрить автоматизированные установки для измерения геометрических размеров деталей буксового узла, выделить в самостоятельный участок контроль новых подшипников, механизировать окраску колесных пар.
Заготовительное производства завода предназначено для обеспечения ремонтных позиций основного производства новыми деталями взамен забракованных и изготовления запасных частей для подставок по договорам с другими предприятиями. Заводом освоена практически вся номенклатура запчастей для ремонта крытых вагонов, полувагонов, и платформ, кроме крупных деталей тележек и автосцепного устройства. Слабым местом заготовительного производства является состояние литейного, кузнечного, металлорежущего и деревообрабатывающим оборудования. Необходимо также заменить сушильные камеры. 2. Понятие о свариваемости металлов
По ГОСТ 26001-84 свариваемость - свойства металла или сочетание металла образовать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия.
Следовательно, свариваемость зависит, с одной стороны, от материала, технологии сварки, конструктивного оформление соединений, с другой - от требуемых эксплуатационных свойств сварной конструкции.
Эксплуатационные свойства сварных конструкций определяется предъявляемыми к ним техническим требованиями. Если требования к эксплуатационным свойствам сварных соединений с принятыми допущениями удовлетворяются, то свариваемость материалов считается достаточной. Если не обеспечивается минимальный уровень хотя бы одного из эксплуатационных свойств сварного соединения, то свариваемость материалов считается недостаточной. При этом свариваемость одного и того же материала может быть различно оценена в зависимости от назначения изделия.
В сварочной практике термин "свариваемость" -один из наиболее применимых. Различают свариваемость физическую и технологическую. Под физической свариваемость понимают принципиальную возможность получения монолитных сварных соединений, что особенно важно при сварке
разнородных материалов. Технологическая свариваемость есть реакция материала на сварочный термодеформационный цикл и металлургическое воздействие сварки. Это реакция оценивается, например, при сравнивании механических свойств металла сварных соединений и одноименных свойств основного металла (например твердости, ударной вязкости и др.).
Кроме названных ранее показателей, под свариваемостью подразумевают также стойкость против образования трещин и обеспечение специальных свойств (коррозионной стойкости, прочности при высоких или низких температурах, сопротивления хрупкому разрушению). При наплавке деталей, работающих на истирание, особое значение приобретает их износостойкость, т. е. в понятие свариваемости входит прочность связи наплавленных слоев.
Для углеродистых сталей это характеристика связана в первую очередь с содержанием в них углерода. Под хорошей свариваемостью низкоуглеродистой стали, предназначенной для изготовления конструкций, работающих при статических нагрузках, понимают возможность при обычной технологии получить сварное соединение, равнопрочное с основным металлом, без трещин в металле шва и без снижения пластичности в околошовной зоне. Металл шва и околошовной зоны должен быть стойким против перехода в хрупкое состояние при температуре эксплуатации конструкций и при наличии концентраторов напряжений, обусловленных формой узла.
В общем случае разница между металлами, обладающими хорошей и плохой свариваемостью, заключается в том, что соединения последних необходимо более сложная технология сварки ( предварительно подогрев, ограничение погонной энергии сварки, последующая термообработка, сварка в вакууме, облицовка кромок и т. п.).
Свариваемость оценивают не по абсолютным величинам, а при сравнение со свойствами ранее применявшихся материалов или основного металла. Результаты испытания на свариваемость признают удовлетворительными в том случае, если они соответствуют нормативам, установленными техническими условиями на продукцию данного вида.
Для оценки свариваемости проводят ряд испытаний, выбор которых обусловлен назначением сварной конструкции и теми изменениями в структуре и свойствах, которые происходят в материале под влиянием сварки. Так, при сварке сплавов с широким интервалом кристаллизации под действием возникающих при затвердевании растягивающих напряжений возможно образование кристаллизационных горячих трещин, являющихся весьма серьезным дефектом. Стойкость металла сварных соединений против кристаллизационных трещин - один из важнейших показателей свариваемости.
Под действием сварочного нагрева изменяется структура основного металла. В околошовной зоне закаливающихся сплавов в результате полиморфных превращений образуются хрупкие структуры типа мартенситных, что может привести к появлению холодных трещин. Стойкость металла сварного соединения против образования холодных трещин - второй по важности показатель свариваемости.
Процессы, происходящие в металле сварных соединений, могут привести к хрупким разрушениям сварных конструкций. Опыт эксплуатации ответственных металлических конструкций показывают, что изготовление сварных узлов без трещин еще не устраняет опасности разрушения хрупких металлов при работе в условиях сложного напряженного состояния и низких температур. Причинами разрушений могут быть конструктивные недостатки - наличие макроскопических концентратов напряжений, дефекты сварных соединений - раковины, поры, шлаковые включения, подрезы по краю швов, а также различного вида несовершенства кристаллического строения металла, микротрещин и полости, роль которых как концентраторов напряжений резко возрастает в условиях эксплуатации. В зависимости от материалов, применяемых в конструкциях, окружающей среды и вида нагружения исходных дефектов могут развиваться в трещины очень медленно или, наоборот, катастрофически быстро.
Склонность материалов к хрупкому разрушению оценивают посредством специальных испытаний. Характеризуя свариваемость материалов, сравнивают склонность к хрупкому разрушению основного металла, зоны термического влияния и металла сварного шва. Считают, что лучшую свариваемость имеют те материалы, сварные соединения которых не отличаются по склонности к хрупкому разрушению от основного металла.
В комплекс определения свариваемости входит также проверка механических свойств металла шва и сварного соединения при различных температурах, определение стойкости против коррозии, износостойкости и других специальных характеристик.
3. Оценка свариваемости металлов
Все испытания, проводятся для определения показателей свариваемости, условно можно разделить на две основные группы. К первой группе относят испытания, проводимые при разработке новых марок сплавов, новых способов сварки и сварочных материалов. Эти испытания проводят, как правило, в лабораторных условиях. Ко второй группе относят испытания, применяемые при проверке пригодности изученного сплава или сварного материала для изготовления новых конструкций. Испытания второй группы, как правило, производят в заводских условиях.
Методы определения показателей свариваемости можно разделить на прямые, при которых оценку производят путем сварки по выбранной технологии образцов заданной формы, и косвенные, при которых сварочный процесс заменяют другим, имитирующим его процессом. Косвенные методы испытания следует рассматривать только как предварительные. Методы и типы образцов обычно выбирают исходя из стремления максимально приблизить условия испытаний к реальному нагружению сварного соединения в конструкции.
3.1 Определение стойкости металла против образования
горячих (кристаллизационных) трещин Стойкость металла против образование горячих трещин согласно ГОСТ 26389-84 характеризует по результатом:
машинных методов испытаний, основанных на принудительном (под действием внешних сил) деформировании образцов, подвергнуты сварному нагреву, в температурном интервале образования горячих трещин;
технологических методов, или проб, в которых условия деформирования в температурном интервале образования горячих трещин регулируют выбором формы и размеров образцов, последовательности и режимов сварки.
Машинные методы испытаний сопротивления образованию горячих трещин предусматривают испытание образцов, проплавляемых дугой, на растяжение, изгиб, а также испытание образцов, нагреваемых по сварочному циклу, на растяжение. Для машинных испытаний применяют универсальные установки по ГОСТ 15533-80 и ГОСТ 7855-84 (машины серии ЛТП-1, ИМЕТ-2, ИМЕТ-ЦНИИЧМ).
Процедура машинных испытаний предусматривает сварку серии образцов с одновременным деформирование шва при разной скорости Vp перемещения активного захвата. Определяют критическую скорость деформирования, вызывающую появление горячих трещин в нескольких образцах.
Механизм деформирования при испытании образцов с надрезом включают в момент прохождения дуги над вершиной надреза; при испытании образцов, собранных из двух пластин, - после прохождения источника через стык. Тонколистовые образцы подвергают изгибу на оправке в момент выхода дуги на середину образца.
При разборке присадочных материалов применяют специальную медную форму, одна из половин которой неподвижна, а другая поворачивается относительно оси в процессе наплавки валика с разными угловыми скоростями. Определяют критическую скорость деформирование, при которой в металле наплавленного валика появляется трещина.
Известны и другие методы машинных испытаний (Мюрекса, Бланше и др.), в основу которых положен принцип принудительного деформирования кристаллизующегося металла.
Оценка сопротивления образованию горячих трещин с помощью технологических методов, или проб. При сварке технологических проб кристаллизующийся металл подвергается деформации от усадки шва и технология сварки образцов проб обусловливают повышенные темпы высокотемпературной деформации. Сущность испытаний заключается в том, что металл, в котором не возникают трещины в искусственно созданных жестких условиях (что достигается выбором формы и размеров проб и типов закрепления), не должен разрушаться и в реальных изделиях.
3.2 Способы и критерии оценки склонности к холодным
трещинам
Способы оценке склонности (стойкости, сопротивления) к образованию холодных трещин можно классифицировать по следующим основным признакам:
по характеру процедуры оценки - на косвенные и прямые;
по характеру показателей - на количественные, полуколичественные и качественные;
по характеру использование результатов оценки - сравнительные и прикладные.
Косвенные способы позволяют оценить склонность к образованию холодных трещин расчетным путем без непосредственного испытания материалов.
Прямые способы предусматривают сварку технологических проб, проведение специализированных испытаний сварных соединений или основного материала, подлежащего сварке, в условиях, имитирующих сварочные.
Количественные критерии склонность к образованию холодных трещин имеют численное выражение, связанное с изменением одного из факторов, контролирующих процесс образования трещин. Если при определении показателей склонности к холодным трещинам одновременно изменяются несколько активных факторов, а критерий оценки является числовой характеристикой одного из них, то критерий следует считать полуколичественным.
Качественные критерии не имеют количественного выражения и, по существу, служат для отбраковки материала.
Способы оценки, критерии которых могут быть использованы только для сопоставления материалов или технологических вариантов сварки с целью выбора лучших, относят к сравнительным. Способы позволяющие оценить стойкость против трещин реальных сварных конструкций, относят к прикладным.
По тем же признакам могут быть разделены методы испытаний и технологических проб. Сравнительные, или лабораторные, методы испытаний и технологические пробы служат для выбора лучших сварочных материалов и исследования влияния различных факторов на склонность к образованию холодных трещин. Пробы отраслевого назначения, или прикладные, позволяют оценить материалы в условиях, максимально приближенных к технологическим и климатическим условиям изготовления реальных сварных конструкций.
Метод испытаний МГТУ предполагает испытание сварных образцов путем нагружения постоянными нагрузками. Нагрузки модулируют остаточные напряжения в сварных конструкциях. Образец для испытаний представляет собой сварной тавр небольших размеров. К вертикальной стенке тавра прикладывают нагрузку N, создающую напряжения растяжения в шве и околошовной зоне. Образец нагружают при температурах начала аустенитного превращения и выдерживают под нагрузкой в течение 20 ч. и более после сварке. Испытывают серию образцов при различных нагрузках. За показатель сопротивления сварных соединений образованию холодных трещин принимают минимальные напряжения, при которых происходит разрушение образцов. Количественный метод МГТУ позволяет оценить сопротивление образованию холодных трещин сварных соединений, выполненных на различных сплавах или различными присадочными материалами на одном сплаве.
Метод ИМЕТ-4 позволяет оценить стойкость против образования холодных трещин сплавов после обработки при различных температурах и деформациях, например после закалки, термического цикла сварки, термомеханической обработки и т. д. Обработка производится в специальной машине ИМЕТ-4: плоские образцы из основного металла доводят до необходимой температуры путем программированного нагрева током, в процессе охлаждения нагружают в требуемом температурном интервале и выдерживают затем при постоянной растягивающей нагрузке до разрушения.
Проба СЭВ-19ХТ (ГОСТ 26388-84) - сварка набора из трех плоских прямоугольных составных образцов толщиной 12...40 мм с различной общей длиной свариваемых элементов 100, 150 и 300 мм, жестко закрепленных по концам, Для закрепления образцов к ним предварительно приваривают специальные концевики. Перед сваркой образцы устанавливают в зажимное приспособление, представляющее собой массивную плиту с прорезями, в которых прижимными болтами закрепляют концевики. Сварку пробы выполняют однопроходным швом. Сваривают одновременно все три образца. После сварки пробу выдерживают в закрепленном состоянии в течение 20 ч. После освобождения из приспособления в образцах выявляют холодные трещины различными методами контроля.
За количественный показатель склонности к холодным трещинам принимают максимальную длину свариваемых элементов, в которых образовались трещины. Показателем является два одинаковых результата сварки трех проб.
Проба "Тэккен" (ГОСТ 26388-84). Плоский прямоугольный образец толщиной δ=12...40 мм имеет продольную прорезь в центре, оформленную в виде У-образной разделки. Образец сваривают в свободном состоянии и выдерживают после сварки 20 ч. Сварку пробы выполняют вручную покрытыми электродами, под флюсам или в защитных газах. Трещины образуется в корневой части сварного соединения. Обязательное условие пробы - наличие непровара в корне шва, который служит концентратором напряжений. Наличие трещин выявляют различными методами контроля, в том числе протравливанием раствором кислоты с последующим изломом образца.
3.3 Оценка структуры и свойств сварных соединений в
зависимости от тепловых условий сварки
Предварительную оценку влияния термического цикла сварки на изменение структуры и свойств свариваемого металла проводят по методикам, предусматривающим нагрев и охлаждение образцов по программе с заданными скоростями и механические испытания на любом этапе термической обработки. Такие испытания позволяют проводить имитацию сварочных термических циклов любого участка сварного соединения и выявлять их воздействие на структуру и свойства металла. Для этой же цели используют и специальные технологические пробы, например так называемую валиковую пробу (ГОСТ 13585-68).Для этого на пластины металла толщиной 14....30 мм направляют валики на режимах с различной погонной энергией. Из пластин вырезают поперечные образцы для испытаний на статический и ударный изгибы, определение твердости и структуры. Великая проба позволяет оценить влияние технологии сварки на свойства и структуру металла в соединении. 3.4 Определение механических свойств сварного соединения
Для обеспечения нормальной работы конструкции сварное соединение должно обладать необходимой и достаточной прочностью и пластичностью, коррозионной стойкостью и другими свойствами.
Для определения прочности и пластичности металла шва и сварного соединения применяют комплекс испытаний, в том числе при статических и ударных нагрузках.
Испытания, регламентируемые ГОСТ 6996-66, предусматривают отбор образцов из реальных конструкций или из специальных узлов или макетов, сваренных в условиях, полностью повторяющих условия сварки реальной конструкции. Обычно испытания проводят при комнатной температуре, однако в соответствии с техническими условиями на данный вид продукции их могут провести как при пониженных, так и при повышенных температурах.
ГОСТ 6996-66 предусматривает следующие испытания:
испытание металла шва на растяжение. Целью его является определение физического σт или условного σ0,2 предела текучести металла, временного сопротивления при растяжении σв, относительного удлинение δ и сужения Ψ. Для исследования отдельных участков металла шва и околошовной зоны применяют малые образцы с диаметром рабочей 0,8; 1,0 или 1,2 мм. Результаты испытаний малых образцов сравнивают с результатами испытаний аналогичных образцов, вырезанных из основного металла. Параллельно испытывают не менее двух образцов;
испытание сварного соединения на растяжение. Его цель - определение прочности сварного соединения в целом или прочности металла шва в сварном соединении. Полученные при испытании результаты сравнивают с результатами испытания основного металла;
испытание металла шва и металла отдельных участков околошовной зоны на ударный изгиб. Ударную вязкость, полученную при испытании, сравнивают с ударной вязкостью основного металла или с регламентированной стандартами или техническими условиями на данный вид продукции. Для испытания применяют образцы с надрезом полукруглого профиля или с острым клиновидным надрезом. Испытания образцов с надрезами различных типов дают несравнимые результаты.
Кроме приведенных видов испытаний ГОСТ 6996-66 предусматривает испытания на изгиб при продольном и поперечном расположениях шва.
Для определения изменения свойств в отдельных участках сварного соединения и степени неоднородности металла шва, околошовной зоны и основного металла измеряют твердость металла в этих участках по Виккерсу или Роквеллу и микротвердость.
4. Технологическая свариваемость конструкционных материалов
Технологическая свариваемость металлов и их сплавов зависит от многих факторов - химической активности металлов, степени легирование, структура и содержания примесей. Чем химически более активен металл, тем больше его склонность к взаимодействию с окружающей средой и тем выше в этом случае должны быть качество защиты и возможность металлургической обработки при сварке. К наиболее активным металлам относятся титан, цирконий, ниобий, тантал, молибден. При их сварке необходимо защищать от взаимодействия с воздухам не только расплавленный металл, но и прилегающий к сварочной ванне основной металл и остывающий шов с наружной и обратной сторон. Наилучшее качество защиты обеспечивают высокий вакуум и инертный газ высокой чистоты. Большой химической активностью при сварке отличаются и другие цветные металлы: алюминий, магний, медь, никель и сплавы на их основе. Качество их защиты обеспечивается инертными газами, а также специальными электродными покрытиями и флюсами.
При сварке сталей и сплавов на основе железа для предотвращения взаимодействия с воздухом расплавленный металл защищает покрытиями, флюсами и защитными газами.
На свариваемость сталей наибольшее влияние оказывает углерод. С увеличением содержания углерода, а также ряда других легирующих элементов свариваемость сталей ухудшается. Для сварных конструкций в основном применяют конструкционные низкоуглеродистые, низколегированные, а также легированные стали. Главными трудностями при сварке этих сталей является склонность к горячим трещинам, чувствительность к закаливаемости и образованию холодных трещин, обеспечение равнопрочности сварных соединений. Чем выше содержание углерода в стали, тем больше опасность трещинообразования, труднее обеспечить равномерность свойств в сварном соединении. Ориентировочным количественным показателем свариваемости стали известного химического состава является эквивалентное содержание углерода С э, которое определяется по формуле
С э = С + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/13,
где содержание углерода и легирующих элементов берется в процентах. В зависимости от эквивалентного содержания углерода и связанной с этим склонности к закалке и образованию трещин стали по свариваемости делят на четыре группы: хорошо, удовлетворительно, ограниченно и плохо сваривающиеся стали.
Хорошо сваривающиеся стали (С э < 0,25%) свариваются без образования закалочных структур и трещин при широком диапозоне режимов, толщин и конструктивных форм. 4.1 Классификация сталей по свариваемости
Свариваемость Сталь Углеродистая Конструкционная
ЛегированнаяХорошая Ст1, Ст2, Ст3, Ст4,
0,8, сталь 10,20, 12кп, 16кп, 20кп 15Г, 20Г, 15ХМ,
10ХСНД, 10ХГСНД,
15ХГСНДУдовлетворительно Ст5, сталь 30, 35 12ХН2, 14Х2МП, 20ХН,
20ХГСА, 25ХГСА, 30ХМОграниченнаяСт6, сталь 40, 45, 50 35Г, 40Г, 45Х, 30ХГСА,
40ХМФА, 30ХГСМ Плохая Сталь 65, 70, 80, У7 ,
У8, У9, У10 50Г, 8ХЗ, 45ХНЗМФА,
8ХЗ, 5ХНТ
Удовлетворительно сваривающиеся стали (С э = 0,25...0,35%) мало склонны к образованию холодных трещин при правильном выборе режимов сварки, в ряде случаев требуется подогрев. Ограниченно сваривающиеся стали (С э = 0,36...0,45%) склонны к трещинообразованию трещин изменением режимов сварке ограничена, требуется подогрев. Плохо сваривающиеся стали (С э > 0,45%) весьма склонны к закалке и трещинам, требует при сварке подогрева, специальных технологических приемов сварки и термообработки.
5. Конструктивные элементы сварных соединений
Форму разделки кромок и их сборку под сварку характеризуют три основные конструктивные элементы: зазор, притупление кромок и угол скоса кромки.
Тип и угол разделки кромок определяют количество необходимого электродного металла для заполнения разделки, а значит, и производительность сварки. Х - образная разделка кромок, по сравнению с V - образной, позволяет уменьшить объем наплавленного металла в 1,6 - 1,7 раз. Кроме того, такая разделка обеспечивает меньшую величину деформаций сварки. При Х - образной и V - образной разделке кромок и притупляют для правильного формирования шва и предотвращения образования прожогов. Зазор при сборке под сварку определяется толщиной свариваемых металлов, маркой материала, способом сварки, формой подготовки кромок и др. Например, минимальную величину зазора назначают при сварке без присадочного металла небольших толщин до 2 мм или при дуговой сварке неплавящимся электродом алюминиевых сплавов. При сварке плавящимся электродам зазор обычно составляют 0-5 мм, увеличение зазора способствуют более глубокому проплавлению металла
Шов сварного соединения характеризуется основными конструктивными элементами в соответствии с ГОСТ 2601-81:
ШИРИНА
ВЫПУКЛОСТЬ
ГЛУБИНА ПРОПЛОВЛЕНИЯ И КАТЕТ ДЛЯ УГЛОВОГО ШВА
ТОЛЩИНА ДЕТАЛИ.
6. Охрана труда Все сварочные работы и другие огневые работы должны выполнятся в соответствии с требованиями "Правила безопасности при работе с инструментом и приспособлениями". Рассмотрим некоторые из них.
6.1 Общие положения.
К электросварочным, газосварочным и другим огневым работам допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальную подготовку и проверку теоретических знаний, практических навыков, знаний инструкций по технике безопасности и правил пожарной безопасности и имеющие "Удостоверение сварщика" , запись в квалификационном удостоверении о допуске к выполнению специальных работ и специальный талон по технике пожарной безопасности.
Электросварщики должны иметь группу по электробезопасности не ниже 2. Все сварщики должны ежегодно проходить проверку знаний инструкции по охране труда. При перерыве в работе по специальности свыше 6 мес., а также после временного отстранения за нарушение технологии и низкое качество работ сварщики перед допуском к работе подвергаются внеочередной проверке знаний.
6.1.1 Электросварочные работы.
Проходы между однопостовыми источниками сварного тока для сварки плавлением, резки, наплавки должны быть шириной не менее 0,8 м, между многопостовыми источниками - не менее 1,5 м, расстояние от одного- и многопостовых источников сварного тока до стены должно быть не менее 0,5 м.
При ручной сварке внутри емкостей и сварке крупногабаритных изделий следует применять переносные портативные местные отсасывающие устройства, снабженные приспособлениями для быстрого и надежного крепления вблизи зоны сварки.
Запрещается производство электросварочных работ во время дождя и снегопада при отсутствии навесов над электросварочным оборудованием и рабочим местом.
Электросварщики, работающие на высоте, должны иметь специальные сумки для электродов и ящик для сбора огарков. Запрещается разбрасывать огарки.
При электросварочных работах в сырых местах сварщик должен находится на настиле из сухих досок или на диэлектрическом ковре.
6.1.2 Газосварочные работы.
Запрещается хранить баллоны с кислородом в одном помещении с баллонами с горючим газом, а также с карбидом кальция, красками и маслами. Пустые баллоны следует хранить отдельно от баллонов, наполненных газом.
Баллоны необходимо перемещать на специально предназначенных для этого тележках, контейнерах и других устройствах, обеспечивающих устойчивое положение баллонов.
Запрещается переноска баллонов на руках или плечах.
В рабочем положении и при хранении баллоны должны находиться в вертикальном положении в гнездах специальных стоек. Допускается держать на рабочем месте отдельные баллоны без специальных стоек или в накладном положении, но приняв меры против опрокидывания.
Баллон с утечкой газа не должен применяться для работы или транспортировке.
Запасные баллоны должны храниться в специальных пристройках к мастерской или в местах, огражденных стальными щитами.
Запрещается подогревать баллоны для повышения давления.
Если давление в баллоне окажется выше допустимого, то необходимо кратковременным открытие вентиля выпустить часть газа в атмосферу или охладить баллон холодной водой в целях понижения давления.
При проведении газосварочных работ запрещается курить и пользоваться открытым огнем на расстоянии 10 м.
Использовать баллоны с кислородом и горючими газами можно только при наличии на них редуктора.
Редукторы должны иметь предохранительный клапан, установленный в рабочей камере.
Редуктор окрашивается в тот же цвет, что и соответствующий баллон.
6.2 Противопожарная безопасность Причинами пожара при сварочных работах могут быть искры и капли расплавленного металла и шлака, неосторожное обращение с пламенем горелки при наличии горючих материалов вблизи рабочего места сварщика. Опасность пожара особенно следует учитывать на строительно-монтажных площадках и при ремонтных работах в помещениях, не приспособленных для сварки.
Для предупреждения пожаров необходимо соблюдать следующие противопожарные меры:
* Запрещается одеждой и рукавицами со следами масел, жиров, бензина, керосина и других горючих жидкостей;
* Нельзя хранить вблизи от места сварки огнеопасные или легковоспламеняющиеся материалы, а также производить сварочные работы в помещениях, загрязненных промасленной ветошью, бумагой, древесными отходами т.п.;
* Нельзя выполнять сварку и резку свежевыкрашенных масляными красками конструкций до полного их высыхания;
* Запрещается выполнять сварку аппаратов, находящихся под электрическим напряжением, и сосудов, находящихся под давлением;
* Нельзя проводить специальной подготовки сварку и резку емкостей из-под жидкого топлива;
* При выполнении в помещениях временных сварочных работ деревянные полы, настилы и помосты должны быть защищены от воспламенения листами асбеста или железа;
* Нужно постоянно иметь противопожарные средства - огнетушители, ящики с песком, лопаты, ведро, пожарные рукава и т.п. - и следить за их исправными состоянием, а также содержать в исправности пожарную сигнализацию;
* После окончания сварочных работ необходимо выключить сварочный аппарат, а также убедится в отсутствии горящих или тлеющих предметов.
7. Охрана окружающей среды
В соответствии с Конституцией РФ применяются меры для охраны и рационального использования земли и ее недр, водных ресурсов, растительного и живого мира, для сохранения чистоты воздуха и воды, обеспечения воспроизводства природных богатств и улучшения окружающей человека среды. Эти мероприятия группируют по разделам: охрана и использование водных ресурсов, охрана воздушного бассейна, охрана и рациональное использование земель, охрана и использование минеральных ресурсов.
Охрана и использование водных ресурсов предусматривают мероприятия по возведению сооружений для забора воды из водоемов, очистки сточных вод, созданию систем оборотного водоснабжения с целью уменьшения безвозвратных потерь воды и др.
В сварочном производстве на многих предприятиях применяют систему оборотного водоснабжения. Воду, используемому для охлаждения сварного оборудования, многократно используют после ее естественного охлаждения.
Охрана воздушного бассейна предусматривает мероприятия по обезвреживанию вредных для человека и окружающей среды веществ, выбрасываемых с отходящими газами: сооружение очистных установок в виде мокрых и сухих пылеуловителей для химической и электрической очистки газов. А также для улавливания ценных веществ, утилизации отходов и др. Например, из отходящих продуктов сгорания производят сжиженный углекислый газ для сварных и других целей.
Охрана и рациональное использование земель предусматривают мероприятия, направленные на сокращение выхода земель из сельскохозяйственного оборота, предохранение их от эрозии и других разрушительных процессов, рекультивации земель и др.
Охрана и рациональное использование минеральных ресурсов предусматривают мероприятия по совершенствованию систем и методов разработки месторождений полезных ископаемых и схем обогащения руд, использованию отходов металлургического производства и машиностроения, повышению извлечения из руд ценных попутных компонентов и др. Деятельность предприятия не должна нарушать нормальных условий работы других предприятий и организаций, ухудшать бытовые условия населения. С этой целью предусматриваются также меры борьбы с производственными шумами, вибрациями, воздействиями электрических и магнитных полей. Шум, создаваемый сварочным оборудованием, должен быть минимальным.
Источники питания сварочной дуги, а также ряд электрических устройств, применяемых в сварочных автоматах и полуавтоматах, создают помехи радио- и телеприему. С целью устранения этого явления во всех типах сварного оборудования, создающего такие помехи, устанавливают помехозащитные устройства. Список использованной литературы
1. Чернышев Г.Г. /Сварочное дело: Сварка и резка металлов:/Г.Г. Чернышев. - 3-е изд., стер. - М.: Издательский центр "Академия", 2007.
2. Виноградов В. С. /Электрическая дуговая сварка:/ В.С. Виноградов. - М.: Издательский центр "Академия", 2007.
3. Маслов В.И. /Сварочные работы:/В.И. Маслов. - 4-е изд., стер. - М.: Издательский центр "Академия", 2006.
3
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
90
Размер файла
57 Кб
Теги
word
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа