Виды сварочных работ на судах
Обновлено: 23.04.2024
Для современного судостроения характерна постройка сварных корпусов судов. Сварные конструкции обладают целым рядом преимуществ по сравнению с клепаными. Благодаря полному использованию рабочих сечений элементов конструкций, меньшей массе соединительных элементов и рациональной форме таких конструкций значительно экономится металл. Прочность и плотность сварных соединений весьма высока. Применение сварки в судостроении позволило механизировать и автоматизировать производственные процессы, значительно усовершенствовать технологию и организацию постройки судов.
Сваркой называют технологический процесс образования неразъемного соединения двух элементов с междуатомной связью соединяемых элементов.
Все способы сварки можно разделить на две основные группы: сварка давлением и сварка плавлением. При сварке давлением металлы соединяют путем их нагрева и последующего прижатия. При сварке плавлением соединяемые части металла доводят до жидкого состояния, после остывания они образуют неразъемное сварное соединение. В этом случае внешнее давление не требуется.
К сварке плавлением относятся: газокислородная электродуговая, электрошлаковая и др.
Газокислородная сварка предусматривает использование для нагрева свариваемых кромок и присадочного металла тепла, выделяющегося при сгорании горючих газов (ацетилена и др.) в кислороде.
Электродуговая сварка основана на применении тепловой энергии электрической дуги для расплавления как основного, так и присадочного металла.
Электрошлаковая сварка основана на использовании для плавления свариваемого и присадочного металлов тепла, выделяющегося при прохождении электрического тока через расплавленный флюс.
Все три рассматриваемых способа сварки находят применение в судовом корпусостроении. Из них наиболее распространена электродуговая сварка. Применение газокислородной сварки в последние годы резко сократилось в основном из-за низкой производительности процесса и появления больших сварочных деформаций конструкций.
Существует множество способов сварки давлением, однако в судовом корпусостроении находит применение в основном только электроконтактная сварка.
При сварке этим способом соединяемые части металла нагреваются электрическим током, проходящим непосредственно через свариваемый металл. В месте контакта выделяется большое количество тепла, нагревающего металл до пластического состояния, после чего свариваемые части металла сдавливаются.
С начала применения металла для строительства корпусов судов различного назначения судостроители постоянно занимались поиском более прогрессивной технологии производства. Применение металлоконструкций при изготовлении судовых корпусов позволило значительно повысить прочностные характеристики кораблей.
К тому же сварные металлоконструкции в сравнении с клепанными предоставляют ряд неоспоримых преимуществ. За счет использования элементов конструкции с минимально допустимым сечением и оптимальной формой появляется возможность значительно снизить общую массу конструкции. Более того, применение меньшего количества крепежных составляющих и элементов более рациональной формы позволяет значительно экономить металл. При этом сварка в судостроении дала возможность не только существенно повысить прочность и надежность всех соединений, но и снизить трудовые и временные затраты на постройку судов. Это достигается благодаря возможности механизации и автоматизации сварочного процесса.
Виды сварки в судостроении
При изготовлении корпусов судов преимущественно применяют дуговые способы сварки. Создание сварных соединения двух деталей происходит за счет разогрева свариваемых кромов и их плавления теплом, выделяемым при горении электрической дуги. Образование расплавленного металла и хорошей текучести металла способствует свободному перемешиванию и образованию единого целого при последующей кристаллизации. .
Подобный механизм образования неразъемных соединений обеспечиваютвиды сварки:
Ручная электродуговая покрытыми штучными электродами;
Аргонодуговая неплавящимся вольфрамовым электродов в среде инертного газа;
MIG/MAG – механизированная сварка плавящимся электродом в среде защитного газа;
Автоматическая сварка под слоем флюса;
В судостроении применяется в различной степени каждая из этих технологий. Однако наиболее распространения получила электродуговая сварка. Соединение деталей газокислородным методом стали в последнее время применять все меньше. Это связано в основном с низкой производительностью процесса и вероятностью возникновения деформаций конструкций в результате проведения сварочных операций.
Какие электроды используются для сварки в судостроении
В зависимости от марки судостроительной стали применяют покрытые штучные электроды основного типа: для сварки высокопрочных сталей во всех пространственных положениях и с тонкослойной обмазкой для установки прихваток и сварку на спуск. При работе на полуавтомате применяют как порошковую проволоку рутилового типа в защитном газе CO2, так и порошковую рутиловую проволоку в среде смеси защитного газа Ar/CO2 для сварки во всех пространственных положениях и на керамических подкладках. Кроме того, используют высокопроизводительную металлопорошковую проволоку для сварки угловых швов и заполняющих проходов в нижнем пространственном положении в среде Ar/CO2 или в 100 % CO2.
Выбор сварочных материалов является довольно ответственным этапом подготовки к процессу сварки. Предлагаем ознакомиться с некоторыми рекомендациями, позволяющими сделать правильный выбор сварочных материалов:
Нужно учитывать толщину деталей, которые будут свариваться. Чем больше этот параметр, тем больший диаметр электрода должен быть. Для сварки металла толщиной 0,5…1,5 мм лучше применять TIG-сварку либо полуавтомат.
Сварочный материал напрямую зависит от типа сварочного аппаратом, которым осуществляется сварочный процесс.
Большое влияние на тип и марку сварочного материала влияет марка основного свариваемого металла и требования, предъявляемые к наплавленному металлу.
Подбираем сварочные материалы под сварочный аппарат
Полуавтомат. Для проведения сварки на этом типе сварочного оборудованиятребуется выбрать оптимальный вариант сварочной проволоки. В зависимости от толщины свариваемого металла, пространственного положения, требумых механических характеристик наплавленного металла и производительности подбирается сплошная или порошковая проволока той или иной марки..
Аппараты для аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (TIG). Наиболее часто процесс TIG сварки применяется в судостроении для сварки алюминия и его сплавов. Для осуществления сварочного процесса нужно использовать вольфрамовые электроды определенной маркировки (легирования) в зависимости от рода тока (постоянный или переменный). Также на выбор марки вольфрамового электрода влияет мощность дуги (величина сварочного тока), на котором будет производиться сварка. Сварочным материалом в этом процессе является присадочный пруток определенного диаметра и марки, который следует подбирать в зависимости от марки свариваемого металла и требуемых механических характеристик.Аппараты для ручной дуговой сварки. Среди аппаратов этого типа в настоящее время наиболее популярны инверторы. Для ручной дуговой сварки применяются покрытые штучные электроды, наиболее популярны в судостроении электроды с основным типом покрытия.
Подбираем электрод для ручной дуговой сварки под свариваемый металл
Для сварки/наплавки малоуглеродистых, низколегированных конструкционных сталей лучше использовать электроды марок МР, ОЗС (Э42) Они позволят уменьшить вероятность получения шва с «закаленной» структурой.
При работе с легированными сплавами оптимальным вариантом будет применение марки УОНИ (Э50). Такие электроды дают возможность качественно сварить детали из сталей высокой и повышенной прочности.
Компания КЕДР предлагает широкий ассортимент сварочных материалов и оборудования для различных видов дуговой и газовой сварки. Такое разнообразие позволит без проблем подобрать оптимальный вариант решения для задачи по сварке любой сложности.
Электрогазосварочные работы — это непрерывный процесс дуговой сварки в вертикальном положении, разработанный в 1961 году, в котором дуга горит между плавящимся электродом и изделием. Современное судно представляет собой автономную транспортную единицу, способную в условиях длительного отрыва от базового порта выполнять основную задачу — перевозить грузы и пассажиров. Содержанию его в надлежащем техническом состоянии в значительной степени помогает своевременное выполнение экипажем ремонтных работ.
Судовые мастерские непрерывно пополняются новым оборудованием, инструментами и приспособлениями, что позволяет механизировать трудоемкие работы, повысить производительность труда и улучшить качество ремонта Методы ремонта судов . Этому способствует также рост уровня подготовки экипажа, активизация рационализаторской работы и освоение смежных профессий. Данные компоненты, в свою очередь, влияют на выполнение производственных планов, продление межремонтного периода, обеспечение безопасности плавания.
Рассмотрим основное оборудование мастерских современных морских судов с неограниченным районом плавания, область его применения, а также назначение отдельных инструментов, приспособлений и средств механизации трудоемких работ.
На современных судах мастерские размещают в отдельных помещениях, вблизи предполагаемых объектов ремонта, соблюдая правила техники безопасности и пожарной безопасности Организация пожарной безопасности судна .
Обеспечение безопасности при ремонтных работах на судах
Общие положения
Ремонтные работы проводятся в соответствии с Положением о ремонте судов Ремонт рыболовных судов и Правилами техники безопасности на судах морского флота. Основные требования, касающиеся выполнения ремонта во время эксплуатации, следующие.
К самостоятельной работе на судах и обслуживанию механизмов допускаются лица не моложе восемнадцати лет. Они должны иметь удостоверение (свидетельство) о прохождении квалификационной комиссии и медицинскую книжку с отметкой о пригодности к работе по состоянию здоровья, выданную бассейновой или портовой поликлиникой; твердо знать инструкции по технике безопасности и обслуживанию поручаемых им механизмов; правильно пользоваться защитными и предохранительными приспособлениями, необходимыми в процессе работы; уметь оказывать первую помощь при несчастных случаях.
К обслуживанию судового электрооборудования, отдельных систем и приборов допускаются лица командного состава, имеющие выданные капитаном порта рабочие дипломы электромехаников или механиков I, II и III разрядов, штурманов, а также лица рядового состава с удостоверением старшего электрика и электрика, выданным квалификационной комиссией пароходства.
До начала ремонта руководитель работ обязан:
- механизм и помещение, предназначенные для ремонта, привести в состояние, обеспечивающее безопасность проведения работ;
- лично проинструктировать лиц, назначенных для выполнения ремонта, об особенностях и безопасных методах работы и проверить путем краткого опроса уровень их квалификации;
- обеспечить соблюдение членами экипажа правил техники безопасности;
- периодически проверять соблюдение работающими безопасных методов труда и обеспечить их необходимыми защитными средствами.
Подлежащее ремонту оборудование отключают от источников электроэнергии, пара, воды, сжатого воздуха и др. Руководитель работ должен проверить отсутствует ли в нем избыточное давление жидкости, газов, принять меры против случайного открытия запорных устройств, а также вывесить предупредительные знаки или таблички.
Запрещается выполнять какой-либо ремонт на включенных машинах и механизмах.
Организация рабочего места
Место проведения ремонтных работ освобождают от посторонних предметов и хорошо освещают. При отсутствии стационарного освещения обеспечивают переносное напряжением не выше 12 В переменного и 24 В постоянного тока.
Ширина прохода при выполнении ремонта — не менее 0,7—0,8 м. Более узкие проходы допускаются только в тех случаях, когда их нельзя увеличить из-за стационарно установленного оборудования.
Во время производства работ все люки, горловины и другие отверстия в палубах надежно закрывают. Если необходимо держать их открытыми, устанавливают леерное ограждение высотой не менее 1 м с хорошим освещением и вывешивают предупредительные знаки с надписью: «ПРОХОД ОПАСЕН».
Снятые при ремонте поручни трапов и площадок заменяют туго и прочно закрепленными леерами или закрывают проход по таким трапам и площадкам. По окончании работ ограждения и поручни сразу же устанавливают на свои места и закрепляют.
Рабочие места, расположенные на высоте более 1,5 м у ремонтируемого объекта, должны иметь надежные рештования и мостики с ограждениями высотой не менее 1 м.
Все элементы рештований и настилов должны иметь надлежащие размеры и быть рассчитаны на максимально возможную нагрузку (с необходимым запасом прочности).
Не допускается работа на рештованиях одновременно на двух уровнях по одной вертикали. При крайней необходимости устанавливают сплошные прочные разделительные настилы, исключающие возможность травматизма находящихся внизу людей.
- работать на незакрепленных (приставных) трапах и лестницах;
- класть инструмент и детали на места, откуда возможно их падение.
Работа ручным инструментом
Следует пользоваться инструментом только в исправном состоянии. Рукоятки ручников, кувалд и других ударных инструментов делают из прочных вязких пород дерева (рябины, кизила и др.), придавая им гладкую поверхность и овальное сечение с постепенным утолщением от бойка к концу рукоятки, а боек прочно закрепляют на рукоятке заершенными клиньями.
Острие зубил и крейцмейселей должно быть правильно заточено, а ударная часть — иметь слегка выпуклую поверхность. Использование зубила, крейцмейселей и выколоток длиной менее 150 мм недопустимо.
Тиски прочно закрепляют на верстаке, они должны иметь исправные губки, винты и гайки. Для рычага червяка обязательна фиксация в отверстии головки с обоих концов:
- Запрещается, пользоваться неисправным инструментом и оборудованием, в том числе:
- ручниками и кувалдами, имеющими изношенные ударные поверхности, неисправные рукоятки;
- зубилами, крейцмейселями и пробойниками с заусеницами, наклепками и другими недостатками;
- напильниками и другим инструментом без прочно закрепленных рукояток;
- клуппами со слабо ввинченными или дефектными ручками;
- ключами несоответствующих размеров, с разработанными губками или раздвижным механизмом, заусеницами, трещинами или изготовленными из материалов, легко поддающихся деформации;
- применять ключи в качестве контрключей для увеличения длины рычага.
Работа электропневмоинструментом
При работе электропневмоинструментом не разрешается:
- исправлять и регулировать его, производить замену рабочей насадки (сверла, шарошки и т. д.) при включенном питании;
- оставлять его на обрабатываемой детали в неустойчивом положении;
- браться руками за рабочую насадку или приближать к телу рабочую часть включенного в сеть инструмента.
Во время перерыва или при кратковременной отлучке рабочего инструмент должен быть отключен от источника питания.
Соединять шланги пневматического инструмента можно только до включения подачи воздуха. Перед присоединением к инструменту шланг осматривают и продувают. При продувке шлангов необходимо следить, чтобы они не были направлены на работающих.
Запрещается оставлять шланги под давлением сжатого воздуха без надзора.
При работе пневматическим инструментом следует пользоваться защитными очками.
Работа на металлорежущих станках
Обслуживать станки, установленные на судне, разрешается лицам, имеющим соответствующее удостоверение.
Все станки должны быть оборудованы низковольтным местным освещением, охватывающим рабочую зону.
Приспособления для пуска и остановки располагают таким образом, чтобы избежать их случайное включение. Кнопка «СТОП» — красного цвета.
Токарные и фрезерные станки обычно снабжены предохранительными экранами, предотвращающими попадание стружки на работающего. Если они отсутствуют, следует пользоваться защитными очками. На это указывают закрепленные у станков предписывающие знаки.
Настил палубы у станка должен быть ровным, с нескользкой поверхностью или покрыт фиксированной деревянной решеткой.
Во время работы необходимо систематически тщательно очищать рабочие места от стружек, опилок, масляных тряпок и прочих отходов производства, собирая их в предназначенные для этого металлические ящики. Удалять стружку со станков и обрабатываемых деталей разрешается только специальными щетками и крючками. Применяя центровые сверла, стружку из просверливаемого отверстия удаляют лишь после остановки станка и отвода сверла в сторону.
Станок следует останавливать при любом перерыве в работе: чистке, смазке, смене рабочего инструмента, установке или снятии обрабатываемой детали, перерыве в подаче электроэнергии.
Детали, подлежащие обработке, должны быть тщательно установлены и прочно закреплены в приспособлении на столе, планшайбе или патроне станка. Устанавливать обрабатываемые детали, измерять и снимать их разрешается только после полной остановки движущихся частей. Запрещается ускорять остановку станка торможением руками.
Если при обработке на токарных станках прутков, трубок и других длинных предметов с малым диаметром деталь выступает из шпинделя передней бабки более, чем на 250 мм, необходимо устанавливать подставки, кронштейны и другие приспособления, выполняющие роль люнета и не дающие детали свободно изгибаться.
Работать на станках в рукавицах запрещается. Рукава спецодежды должны иметь плотно прилегающие манжеты, спецодежда — хорошо пригнана по фигуре, на голову следует надевать берет.
Для периодического охлаждения режущего инструмента (сверла, фрезы и т. п.) применяют кисточки с длинными ручками. Использовать для этой цели концы, ветошь, тряпки запрещается.
Заточные станки оборудуют ограждениями (кожухом и защитным прозрачным экраном), подручником, а также местным отсосом пыли. Защитный экран должен быть сблокирован с пусковым устройством станка, а его конструкция обеспечивать возможность надежного крепления в различных положениях с учетом предельного срабатывания круга.
Конструкция подручников предусматривает возможность регулирования зазора между подручником и кругом, составляющего не менее половины толщины обрабатываемого изделия (но не более 3 мм). Подручник устанавливают так, чтобы его верхняя плоскость проходила по центру круга.
Зазор между кругом и внутренней цилиндрической поверхностью кожуха должен находиться в пределах 3—5% от диаметра круга. Зазор между кругом и боковой стенкой кожуха — в пределах 10—15 мм.
Абразивные круги должны соответствовать ГОСТ 4785—64 и пройти испытания до выдачи на судно. При хранении, транспортировке и монтаже кругов принимают меры для их сохранности.
Работа боковыми (торцовыми) поверхностями круга запрещается, если круг специально не предназначен для такой работы.
Перед постановкой кругов на станок необходимо проверить, нет ли в них трещин. Для этого их свободно надевают на стержень и простукивают деревянным молотком легкими ударами по торцевой поверхности. При прослушивании дребезжащего звука работать кругом запрещается.
Правку кругов производят специальными инструментами: абразивными кругами, металлическими и металлокерамическими дисками, звездочками. При этом нельзя нажимать на правящий инструмент и стоять в плоскости вращения круга.
Работа на металлорежущих станках при качке судна с креном выше 10° не допускается.
Электрогазосварочные работы
При проведении сварочных работ, помимо Правил техники безопасности на судах морского флота, необходимо выполнять указания РТМ 31. 5010-76 «Сварка на морских судах, находящихся в эксплуатации. Требования техники безопасности».
Согласно этим документам на судах ММФ, кроме наливных, разрешается выполнять электро- и газосварочные работы. Одновременное проведение на одном рабочем месте электро и газосварки запрещается. На наливных судах применение газосварки запрещено, а электродуговая сварка и резка должны выполняться только в закрытых, специально оборудованных помещениях.
Согласно этим документам на судах ММФ, кроме налившения капитана, под наблюдением ответственного лица. Время и место проведения работ заносятся в судовой журнал.
На всех судах, кроме наливных, сварка допускается на открытых палубах и в закрытых помещениях при условии, что смежные с ними помещения очищены от огнеопасных продуктов, дегазированы и укомплектованы противопожарными средствами: огнетушителями, кошмой, противопожарным рукавом со стволом.
Сварку проводят в спецодежде – (брезентовые куртка и брюки навыпуск, рукавицы, рабочая обувь) с применением индивидуальных средств, соответствующих режимам сварки (щитков-масок для электросварки ЩЭУ-1 и защитных темных очков Г-1 и Г-2 для газосварки, а при выполнении подсобных работ — В-1, В-2 и В-3). При сварочных работах в отсеках судов и других тесных помещениях должна быть обеспечена непрерывная искусственная вентиляция, а электросварщик снабжен дополнительно диэлектрическими ковриками и шлемами.
В качестве источника сварочного тока применяется однопостовой источник с падающей внешней характеристикой, оснащенный устройством для автоматического отключения напряжения холостого хода или его ограничения до 12 В с выдержкой времени не более 0,5 с.
Все металлические части электросварочного оборудования, не находящиеся под напряжением, а, также металлический стол для сварки необходимо надежно заземлить на металлический корпус судна. Один электросварочный кабель от источника тока подается непосредственно на изделие, другой соединяется с электрододержателем. Использовать корпус судна в качестве обратного провода запрещается.
Для производства газосварочных работ на судах применяют баллоны с кислородом и ацетиленом, хранящиеся раздельно в специальных помещениях с противопожарной изоляцией и приточно-вытяжной вентиляцией при температуре не выше 35°С. Хранение на судне более двух ацетиленовых и четырех кислородных баллонов запрещается.
При необходимости на время проведения сварочных работ можно размещать баллоны на открытой палубе на расстоянии не менее 10 м от места сварки и других источников открытого огня. Расстояние между кислородными и ацетиленовыми баллонами при этом должно быть не менее 5 м.
Перед присоединением редуктора к баллону газовыходное отверстие необходимо продуть посредством кратковременного открывания вентиля. При работе вентили баллонов должны быть открыты не более чем на пол-оборота, по окончании работы и во время перерывов — закрыты, а нажимные винты редукторов — ослаблены.
После окончания сварочных работ необходимо убедиться в отсутствии горящих или тлеющих предметов вблизи места проведения сварки.
Работа с люковыми закрытиями и в трюмах
Производство любых работ при не полностью закрытых люковых секциях разрешается только при установленном временном леерном ограждении, исключающем возможность падения людей в трюм. На судах с комингсами люков ниже 750 мм, а также при открытии проемов твиндеков устанавливают леерные ограждения высотой не менее 1 000 мм от палубы.
Во время движения люковых секций запрещается выполнять с ними любые ручные работы, применять для направления движения ломики или другие приспособления. Ходить по ним в период их открытия или закрытия, а также при частично открытых секциях нельзя.
Секции люковых закрытий должны быть закреплены стопорными устройствами сразу же после открытия. Запрещается оставлять их даже кратковременно открытыми, но не застопоренными.
Отдача стопорных устройств производится только непосредственно перед закрытием люков с разрешения вахтенного помощника капитана или руководителя работ.
Заходить в пространство между открытыми люковыми секциями без разрешения вахтенного помощника капитана или руководителя работ запрещено.
Перед входом в трюм, содержащий способные засасывать навалочные грузы (просо, льняное семя, апатитовый концентрат), необходимо надеть предохранительный пояс со страховым концом, который остается в руках стоящего у входа наблюдающего. При этом обязательно укладывают на груз настилы для прохода.
При спуске в трюм аккумуляторные или взрывобезопасные фонари следует подвешивать на ремне или другом надежном приспособлении. Использовать открытый огонь для освещения трюмов запрещается.
Работа с грузоподъемными механизмами
При работе с помощью грузоподъемных средств не разрешается подвешивать их к трубопроводам и различным судовым конструкциям, за исключением специально предусмотренных для этого рымов или других элементов корпуса судна.
Нельзя укладывать оборудование, запасные части, инструмент, приспособления и материалы на решетки машинного отделения, настилы лесов и рештований, если они не рассчитаны на дополнительную нагрузку,
Детали, уложенные на плитах или решетках МКО, в случае проведения работ в море, при свежей погоде, принайтовывают, чтобы предупредить их перемещение.
Длинные детали следует поднимать без перекосов. Правильность застропки проверяется предварительным подъемом их на минимальную высоту. Производить его одним стропом с приложением усилия подъема в одной точке нельзя.
При подъеме и перемещении деталей запрещается производить их ремонт и оставлять в подвешенном состоянии.
При подъеме механизма (тяжелого груза) с помощью рым-болтов с головкой необходимо, чтобы они имели винтовое кольцо, исправную резьбу и были ввинчены на всю ее длину до упора. Отверстие для подъемных винтов тщательно очищают и проверяют качество резьбы.
Грузозахватные приспособления (стропы, цепи, специальные стропы Сцепные устройства буксирных судов ) должны иметь соответствующие паспорта или акты технического освидетельствования, бирки или кольца с выбитыми номерами, грузоподъемностью и датой испытания.
Перед началом работ грузозахватные приспособления осматривает лицо, ответственное за их проведение.
Не разрешается пользоваться стропом в следующих случаях:
- а) если он не прошел технического освидетельствования или просрочены сроки предыдущего осмотра;
- б) если имеется более 10% лопнувших проволочек на длине 8 диаметров;
- в) если стропы сращены любым способом;
- г) при наличии узлов и калышек;
- д) при значительной коррозии или деформации;
- е) при отсутствии бирки или кольца с выбитой на них характеристикой;
- ж) если цепные стропы имеют деформации, трещины, плохо сваренные швы, расслоение или износ звена сварной или штампованной цепи более 10% первоначального диаметра (калибра).
По окончании ремонтных работ подвешенные грузоподъемные устройства обязательно снимают. Электрокран или тельфер машинного отделения должен быть отведен на место для крепления «по-походному» и застопорен.
При изготовлении корпуса судна применяют преимущественно-дуговую сварку. Ручная дуговая сварка покрытым электродом (рис. 4.1) заключается в том, что свариваемые детали нагреваются электрической дугой, горящей между ними и электродом.
![]()
Рис. 4.1. Сварка покрытым электродом:
1 — основной металл,
2 — металл шва,
3 — затвердевший шлак,
4 — сварочная ванна,
5 — покрытие электрода,
6 — металлический стержень,
7 — газовая атмосфера дугиДуга расплавляет кромки деталей и электрод; расплавленный металл электрода и кромок деталей образует сварной шов. При изготовлении стальных корпусных конструкций объем применения ручной дуговой сварки (оцениваемый массой наплавляемого металла)
составляет 25—35%. Этим способом сваривают вертикальные, потолочные, короткие и криволинейные швы в нижнем положении, а также швы в труднодоступных местах. Недостатками ручной сварки являются малая производительность, значительные потери электродного металла, плохие санитарно-гигиенические условия труда сварщиков.Дуговая полуавтоматическая сварка под флюсом производится дугой, горящей между изделием и электродной проволокой, проходящей по гибкому шлангу от подающего механизма. Держатель с бункером для флюса перемещается вдоль шва вручную. Флюс, частично расплавляющийся при сварке и образующий на поверхности шва слой шлака, предназначен для защиты расплавленного металла от вредного действия кислорода и азота воздуха и улучшения свойств наплавленного металла. Этот способ применяют для сварки коротких швов в нижнем положении, а также в тех случаях, когда невозможно или нецелесообразно применить автоматическую сварку.
Дуговая автоматическая сварка под флюсом (рис. 4.2). Плавление металла производится так же, как и в предыдущем случае. Проволока подается в зону сварки механизмом. Головка перемещается автоматически вдоль шва (или при неподвижной головке перемещается изделие). Неиспользованный флюс отсасывается через шланг в бункер. Этот способ сварки отличается большой производительностью и обеспечивает высокое качество шва. Дуговую автоматическую сварку под флюсом широка применяют для сварки листов полотнищ, приварки балок набора, а также во многих других случаях. Объем применения этого способа в настоящее время составляет 30—35%. К недостатку автоматической сварки под флюсом относится возможность сварки только в нижнем и близком к нижнему положениях шва.
![]()
Рис. 4.2. Электродуговая сварка под флюсом:
1 — электродная проволока, 2 — флюсовый пузырь, 3 — слой шлака, 4 — жидкий металл, 5 — флюс, 6 — сварной шов, 7 —основной металл, 8 — электродный металлПри электрошлаковой сварке (рис. 4.3) в зазор между расположенными вертикально деталями подается флюс и электродная проволока. Дуга горит в начале процесса; после образования достаточно большого слоя шлака она гаснет, так как проводимость жидкого шлака выше проводимости дуги. Электрический ток, проходя через жидкий шлак, выделяет большое количества теплоты, достаточное для расплавления электродной проволоки, кромок соединяемых деталей и образования сварного шва. Жидкий металл удерживается в ванне, образованной прижатыми к деталям ползунками, которые перемещаются вместе со сварочным аппаратом. Этот способ применяют, например, для соединения монтажных стыков наружной обшивки толщиной более 16 мм за один проход.
![]()
Рис. 4.3. Электрошлаковая сварка:
1 — свариваемые детали, 2 — сварочная проволока, 3 — флюс, 4 — расплавленный флюс, 5 —дуга, 6— сварочная ванна, 7 — ползуны, 8 — металл шва![]()
Рис. 4.4. Сварка плавящимся электродом в защитном газе:
1 — защитный газ, 2 — сопло, 3 — электродная проволокаПри дуговой сварке неплавящимся электродом защитный газ подается под небольшим давлением в зону дуги через наконечник. Дуга поддерживается между электродом, закрепленным в горелке, и свариваемым изделием. Газ предназначен для защиты расплавленного металла от вредного действия кислорода и азота воздуха. Для этого способа применяют инертные газы: аргон, гелий, а также смеси этих газов. Присадочная проволока вводится в зону сварки. Тонкий металл (с отбортовкой) можно сваривать без присадочной проволоки. Этот способ широко применяют для сварки конструкций из любых применяемых в судостроении металлов толщиной от 0,1 мм и выше.
При дуговой сварке плавящимся электродом (рис. 4.4) защитный газ в зону дуги подводится так же, как и в предыдущем случае. Дуга поддерживается между присадочной проволокой и свариваемым изделием. Для сварки кроме газов, перечисленных в предыдущем способе, применяют углекислый газ. Сварка в защитных газах как плавящимся, так и неплавящимся электродом может быть автоматической и полуавтоматической. Сварка плавящимся электродом в защитных газах из всех способов дуговой сварки имеет наибольшее применение. Этим способом выполняют швы во всех пространственных положениях. Недостатки способа — необходимость применения защитных мер против светового излучения дуги, а также повышенная загазованность.
Сварное соединение — это соединение частей изделия с помощью сварного шва. Сварной шов — это часть сварного соединения, образовавшаяся в процессе сварки. Отдельные детали сварных конструкций можно соединить различным образом. В зависимости от конструкции и расположения свариваемых деталей различают следующие основные типы соединений: встык, впритык, угловые, внахлестку и с накладками (рис. 5.1). Из этих соединений наиболее распространены в судовых корпусных конструкциях стыковые, впритык, угловые.
![]()
Рис. 5.1. Типы сварных соединений: а — встык; б — впритык; в — угловое; г — внахлестку; д — с накладкой.Чтобы обеспечить проплавление свариваемого металла на всю толщину, в стыковых и угловых соединениях необходим доступ электрической дуги к свариваемым кромкам по всей их толщине. Это достигается соответствующей разделкой кромок свариваемых деталей. Параметрами, характеризующими разделку большинства кромок под сварку, являются: углы разделки а, высота притупления р и зазор d (рис. 5.2).
![]()
Рис. 5.2. Параметры, характеризующие разделку кромок деталей под сварку.Форма разделки кромок под сварку регламентируется государственными стандартами. В общем случае при ручной сварке угол разделки равен 60°, притупление 1,5—2,0 мм, зазор 1—3 мм. Уменьшение угла разделки и зазора или увеличение притупления приведет к непровару вершины шва. Увеличение угла разделки вызывает излишний расход электродного металла. Уменьшение притупления приводит к преждевременному расплавлению кромок детали, что нарушает зазор и устойчивость процесса сварки. Увеличение зазора затрудняет процесс сварки из-за возможного протекания расплавленного металла.
Сварные швы судовых корпусных конструкций по ряду признаков разделяются на несколько основных групп.
По положению в пространстве все швы делят на нижние, потолочные, горизонтальные и вертикальные.
По протяженности сварные швы делят на непрерывные и прерывистые. Непрерывными называются сварные швы, идущие без перерыва по всей длине сварного соединения. К прерывистым относятся швы, имеющие перерывы по своей длине. Последние делятся на шахматные и цепные. По числу слоев металла, образующих сварной шов, различают однослойные швы, выполняемые за один проход электрода, и многослойные, выполняемые за несколько проходов. Многослойные швы применяют при сварке толстых деталей.
Автор статьи
Читайте также:
