Ручная дуговая сварка

В гидравлических методах в качестве проникающего вещества используется жидкость, обычно вода, которая подается под давлением  с одной стороны шва. Дефект обнаруживается по появлению жидкости с противоположной  стороны шва. Применяются различные  варианты гидравлического контроля. При испытаниях избыточным гидравлическим давлением в изделие подается вода под давлением, которое в 1,5...2 раза превышает рабочее. Изделие  выдерживают определенное время, следя  за давлением по манометру, затем  обстукивают молотком, течи выявляются в виде струек и отпотевания поверхности  контролируемого изделия. Этим методом  выявляются дефекты диаметром до 0,001 мм. Гидравлические испытания под  давлением менее опасны, чем пневматические, так как жидкость несжимаема и  течь ведет к падению давления без взрыва. Для открытых сосудов  и корпусов возможен контроль наливом  воды. Возможны испытания сварных  швов поливом воды под давлением  от 0,1 до 1,0 МПа и осмотром места  течи с противоположной стороны. При этом способе контроля выявляются дефекты диаметром от 0,5 мм. При  люминисцентно-гидравлическом методе негерметичность шва определяется по течи и свечению индикаторной жидкости. Иногда в индикаторную жидкость добавляют радиоактивные вещества, которые дают возможность фиксировать очень мелкие дефекты с помощью датчиков ионизирующего излучения.

Пневматические  испытания производятся давлением  воздуха, равным 1... 1,2 рабочего давления. Разновидностью пневматических испытаний  является манометрический метод, при  котором изделие выдерживается  под давлением от 10 до 100 ч. Изменение  давления, наблюдаемое по манометру, не должно превышать допускаемой  величины. Испытания под высоким  давлением опасны, поэтому их проводят редко. Возможно определение места  течи при испытаниях невысоким давлением (0,03...0,3 МПа). Для индикации используют мыльную пену или пенные индикаторы на основе моющих средств. Поры диаметром 10^-3...10^-4 мм можно обнаружить, обдувая поверхность сварного шва воздухом из шланга под давлением примерно 0,4 МПа. Иногда проводят пневмогидравлические испытания, создавая внутри изделия избыточное давление и погружая его в воду. Возможны и другие варианты пневматических методов контроля, например акустический метод, когда по наличию колебаний воздуха или газа, проходящего через несплошности с частотой приблизительно около 4 кГц, можно определить наличие дефектов.

Вакуумные методы основаны на перепаде давления, создаваемого откачкой воздуха из изделия. К ним  относятся манометрический метод, электроискровой и др. Широко используется метод мыльной индикации: на проверяемый  участок шва, предварительно смазанный  мыльным раствором, накладывается  прозрачная камера на присосках, в которой  создается низкий вакуум. При наличии  в шве дефектов воздух проникает  через несплошности и на поверхности шва образуются мыльные пузыри, наблюдаемые через прозрачное стекло камеры. Метод можно использовать для контроля стыковых и нахлесточных соединений.

Метод химической индикации течей заключается  в том, что на контролируемые стыки  сосуда наносят индикаторную массу, пасту или ленту. В сосуд подают пробный газ под избыточным давлением. Пробный газ проникает через  неплотности и окрашивает индикатор. В качестве пробного газа используют аммиак или углекислый газ, в качестве индикатора - 5 %-й раствор азотнокислой ртути (при наличии течи появляются черные или фиолетовые пятна) или фенолфталеин (появляются бесцветные пятна на малиновом фоне).

Метод контроля керосином (бензином или спиртом) основан  на высокой проникающей способности  керосина или другого пенетранта, например бензина или спирта. Обычно контролируемый шов покрывают меловой краской со стороны, доступной для осмотра и устранения дефектов. Затем шов смачивают керосином с другой стороны и выдерживают необходимое время (обычно 15...60 мин). Дефекты выявляют по ржавым полосам и пятнам на слое мела. Иногда добавляют в пробную жидкость краску или люминофор.

Газоаналитические методы (контроль с помощью течеискателей) заключаются в следующем: с одной стороны сварного шва в замкнутом изделии подается пробный газ, с другой стороны - отбирается проба газа, которая подается в анализатор течеискателя. Существуют различные схемы контроля с помощью течеискателей: опрессовка - пробный газ подается под избыточным давлением внутрь сосуда, обдув контролируемого шва пробным газом и отбор пробы газа из сосуда, аккумулирование - изделие выдерживается в атмосфере пробного газа, а затем производится отбор пробы газа из изделия (при этом достигается максимальная чувствительность, но определение места течи затруднено). Течеискатели бывают катарометрические, ими место дефекта определяют по изменению теплопроводности газовой смеси вблизи дефекта. В качестве пробного газа при этом используют азот, углекислый газ, инертные газы.

Галогенными течеискателями дефекты определяют по изменению ионного тока при пропускании через промежуток анод-коллектор платинового диода газов, содержащих галоиды (фреон, ССl₄, SF₆, хлороформ).

В масс-спектрометрических течеискателях проба газа ионизируется, и о наличии сквозного дефекта судят по возникновению ионного тока в камере. В качестве пробного газа чаще всего используют гелий.

Охарактеризуйте оборудование ,для механизации вспомогательных операций при выполнении сварочных работ.

Технические характеристики оборудования, входящего в состав сварочной установки или сварочного поста, обусловлены характером производства и уровнем комплексной механизации  технологического процесса изготовления сварных изделий. Можно выделить следующие классы установок (постов):

1. передвижной или стационарный пост ручной сварки или наплавки;
2. то же, с оборудованием, в основном универсальным, для механизации некоторых сборочных и вспомогательных операций (позиционеры и т. п.);
3. передвижной или стационарный пост для полуавтоматической сварки или наплавки;
4. то же, с оборудованием для механизации некоторых сборочных и вспомогательных операций;
5. установки с универсальным оборудованием (чаще всего со сварочными тракторами), в которых механизированы основные сварочные операции;
6. универсальные и специализированные установки,, состоящие из сварочного и механического оборудования для манипулирования изделием и для крепления аппаратуры;
7. установки, предусмотренные в классе VI, с автоматическим управлением циклом сварки;
8. сборочно - сварочные установки;
9. сборочно - сварочные установки с автоматическим управлением циклом сборки и сварки.

Кроме того, в  сварочном производстве применяются  механизированные сборочно - сварочные поточные и автоматические сборочно - сварочные линии.

Оборудование  для обслуживания зоны сварки

Удобство положения  сварщика при работе на крупногабаритных изделиях обеспечивают люльки, стремянки, а также специальные площадки. На рис. 1 показана универсальная площадка, которая может передвигаться  вдоль свариваемого изделия, подниматься  и опускаться в зависимости от уровня сварки и перемещаться в направлении  изделия. Она представляет собой  две шарнирные параллелограммные системы рычагов 4 и 2, связанные приводом 5 с тележкой 6 и приводом 3 между собой. Параллелограммная система обеспечивает горизонтальное положение балкона 1 во всех пространственных положениях. Балкон снабжен ограждением и рассчитан, как правило, на работу одного - двух сварщиков.

Рис. 1. Универсальная  площадка для сварщика: 
1 - балкон, 2, 4 - рычаги, 3, 5 - винтовой привод, в - тележка

Наряду с рычажными  площадками с тремя степенями  свободы применяются и более  простые - с двумя или даже одной  степенью свободы. К таким относятся  телескопические подъемники или подъемники, выполненные в виде колонны, расположенной на глагольной тележке. В таких подъемниках вдоль колонны иногда устанавливается монтажная лестница. Такие площадки часто применяются при электрошлаковой сварке швов большой протяженности,

Степень свободы - одно из трех взаимно перпендикулярных направлений перемещения площадки.

Площадки для  сварщика могут передвигаться по рельсовому пути или по полу цеха. Они  выполняются переносными или стационарными, с электромеханическим или гидравлическим вертикальным приводом.

Оборудование для крепления и перемещения сварочных автоматов и полуавтоматов

Основными узлами сварочной колонны являются: вертикальная штанга , крестообразный суппорт с ручным или механическим приводом вертикального движения и выдвижная горизонтальная консоль, к которой подвешивается сварочная головка. Консоль позволяет изменять в широких пределах положение головки по высоте и горизонтали. Колонна неподвижно крепится к фундаментной плите сварочной установки.

Оборудование для укладки и кантовки свариваемых изделий

Если изделие  подается на сварочную установку  в собранном виде, то эта установка  должна иметь устройства для укладки  и фиксации изделий в удобном  для сварки положении. В таких  случаях могут быть применены  универсальные или специализированные стенды. Однако эти стенды не обеспечивают кантовку и поворот изделий в  процессе работы, что затрудняет сварку громоздких и тяжелых узлов, поэтому  в состав сварочных установок  входит специальное оборудование, а  именно: кантователи, вращатели, роликовые стенды, манипуляторы и позиционеры.

Универсальные приспособления для  сборки под сварку

Универсальные приспособления для сборки, как правило, просты и выполняются переносными. Они не всегда обеспечивают необходимую точность и рассчитаны на проверку правильности сборки и установочных размеров.

Переносные зажимы предназначены для фиксации взаимного  положения свариваемых деталей. Их изготовляют в виде струбцин и  болтовых зажимов (рис. 1,а, б), позволяющих  собирать детали любого профиля. Для  сварки изделий из листового проката  применяют клиновые (рис. 1, в) и зажимные (рис. 1, г) скобы. Для фиксации двух тонких листов при сварке бортового шва  служат пружинные зажимы (рис. 1, д).

Магнитные зажимы отличаются быстротой действия, простотой  и маневренностью. Они основаны на использовании естественных или  искусственных магнитов, питаемых постоянным током от сети или от источника  сварочного тока. На рис. 2 показана типовая  конструкция электромагнита и различные  примеры его применения. Он представляет собой магнитопровод, состоящий из внешнего 6 и внутреннего 2 кольцевых полюсов с днищем 3, внутри которых размещена катушка 5. Ток включается выключателем ), вмонтированным в скобу 4.

Рис. 1. Переносные зажимы для сборки деталей: 
а - струбцина, б - болтовой зажим, в - клиновая скоба, 5 - зажимная скоба, д - пружинная скоба

Рис. 2. Электромагнитные зажимы: 
а - схема зажима, б, в, г - примеры применения зажима; 
1 - выключатель, 2 - внутренний полюс, 3 - днище, 4 - скоба, 5 - катушка, в - внешний полюс, 7 - флюсовая подушка

Магниты используются для выравнивания кромок, для их прижатия к флюсовой подушке 7 (рис. 2,6), для создания опоры рычажных (рис. 2, в) или винтовых (рис. 2, г) прижимов и т. д. В последнее время все  чаще применяют естественные магниты, рассчитанные на сравнительно небольшие  усилия прижатия, преимущественно для  сборки деталей и прихватки под  сварку. На рис. 3, а представлен магнит для сборки углового соединения; на рис. 3,6 универсальное приспособление для сборки соединений с различным сочетанием деталей.

Прихваты используют в основном при монтаже крупных  конструкций (рис. 4). Отдельные элементы прихватов временно приваривают  к собираемым деталям, а после  сварки удаляют. Прихваты бывают жесткие  и регулируемые.

Рис. 3. Прижимы  с постоянными магнитами: 
а - для сборки углового соединения, б - для сборки соединений с различным сочетанием детален; 1 - угловой магнит, 2 - зажим, 3, 5 - магнитные элементы, 4 - рычаг

Рис. 4. Прихваты: а - жесткие, б, в - регулируемые

Стяжки применяют  для сближения кромок свариваемых  деталей до заданных размеров. Наибольшее распространение при сварке изделий  из полосового и листового металла  нашли винтовые стяжки, а цилиндрических изделий сравнительно небольшого диаметра - стяжные кольца и гибкие хомуты с зажимами.

Распорки и  домкраты служат для фиксации изнутри  изделий с замкнутым профилем, для выравнивания кромок цилиндрических изделий, для удаления вмятин и др. При сварке цилиндрических изделий  распорки применяют в сочетании  со стяжными кольцами. Если диаметр  обечаек невелик, применяют распорные  кольца, а при больших диаметрах  винтовые распоры или домкраты.

Усилия в стяжках, распорках и домкратах создаются  механическим, гидравлическим или пневматическим приводами.

Универсальные приспособления для сборки, как правило, просты и выполняются переносными. Они не всегда обеспечивают необходимую точность и рассчитаны на проверку правильности сборки и установочных размеров.