Технологічні процеси виробництва електроапаратних зварних конструкцій

В процесі виготовлення електроапаратних зварних конструкцій виконують низку робіт в наступній послідовності:

- підготовка деталей під зварювання. Для цієї мети використовують операції правки, розмітки, різання, штампування (часто підготовчі операції виконують на металоріжучих верстатах);

- складально-зварні роботи, які включають очищення швів від бризок металу і шлаку;

- механічна обробка на металоріжучих верстатах для забезпечення потрібної точності сполучень, розмірів деталей;

- випробування міцності і щільності зварних швів;

- оздоблення зварних конструкцій.

Після зварювання конструкцій з товстолистових чорних металів проводиться термообробка для усунення наклепу і внітрішньої напруги з метою покращення механічної характеристики і збереження геометричних форм виробу.

Перед проведенням зварювальних робіт потрібно скласти зварювані деталі. Зварювані поверхні повинні бути ретельно очищені від бруду та іржі.

Складання деталей проводиться у спеціальних пристроях, які повинні забезпечити вірне розташування деталей і кромок, які треба піддати зварюванню, а також розміри щілин в місцях накладення швів.

Складальні одиниці, що збираються, повинні бути міцно стягнуті між собою пристроєм, що виключає зсув деталей і короблення при зварюванні. Для того, щоб закріпити деталі, отримати можливість звільнення зібраної одиниці від пристрою і забезпечити доступ до місць остаточного зварювання, робиться прихватування, тобто попереднє короткошовне чи крапкове зварювання. Прихватування проводиться головним чином при дуговому електрозварюванні. При цьому воно виконується електродами тих же марок, якими будуть зварюватися відповідні шви.

Зварювання повинно проводитися за раніше розробленим технологічним процесом, в якому передбачаються засоби зварювання, діаметр і матеріал електродів, режими за струмом, напругою, послідовність зварювання. При зварюванні важких, крупногабаритних конструкцій необхідно застосовувати оснащення: маніпулятори, кантівники тощо.

Дугове зварювання

Дуговим зварюванням називають технологічний процес сполучення частин деталей, при якому розплавлення кромок деталей за допомогою електрода чи присадкового матеріалу здійснюється електричною дугою, яка виникає між зварюваними деталями і електродом.

Розрізняють зварювання вугільним електродом за методом Н.Н.Бенардоса і металевим електродом за методом Н.Г.Слав’янова.

За методом Н.Н.Бенардоса електрична дуга виникає між вугільним електродом, який закріплений в утримувачі, і зварюваним виробом при короткочасному дотикові електрода до виробу і наступному їх роз’єднанні. Електрична дуга підтримується при незмінній відстані між зварюваним виробом і електродом. Дуга розплавляє зварювані кромки виробу і утворює між ними спільну ванночку, в яку вводять присадковий матеріал. При цьому методі використовується постійний струм прямої полярності.

При зварюванні за методом Слав’янова електрична дуга виникає між металевим електродом, закріпленим в утримувачі, і зварюваним виробом. Дуга розплавляє кромки зварюваних деталей і металевий електрод. Розплавлений метал електрода змішується з основним металом і утворює зварний шов. Використовується цей засіб зварювання на постійному і змінному струмі.

При виготовленні зварних конструкцій застосовують наступні основні види з’єднань: стикові, внапуск, таврові, кутові.

Електродами називаються металеві чи вугільні стержні, призначені для електродугового зварювання і різання металів. Металеві електроди можуть бути голими і покритими. Звичайно при ручному зварюванні застосовуються покриті електроди.

До електродного стержня і покриття є наступні вимоги:

- наплавлений метал повинен мати потрібний хімічний склад;

- треба отримувати тверді, безпористі, стійкі проти утворення гарячих щілин шви;

- дуга повинна горіти стійко, щоб зварювання можна було вести з будь-якого положення в просторі;

- продуктивність процеса зварювання повинна бути високою;

- процес зварювання не повинен бути шкідливим для зварювальника.

Електродні стержні виготовляються з електродного дроту діаметром 1-12мм. Довжина електродних стрижнів становить 350-400мм.

Електроди з тонким покриттям застосовуються при зварюванні невідповідальних вузлів. Покриття в цих електродах забезпечують лише іонізуючу дію при зварюванні і незначно охороняють метал від дії кисню повітря.

Електроди з товстим покриттям застосовуються при зварюванні відповідальних зварних сполучень.

Живлення зварювальної дуги на постійному струмі здійснюється від спеціального зварювального генератора.

Зварювальний піст ручного електродугового зварювання повинен мати наступне обладнання: розподільний щит, обладнаний амперметром для виміру зварювального струму, вольтметром і сигнальною лампою, які показують напругу мережі; зварювальний агрегат, робочий стіл; кабіну чи ширму; молоток і щітку; електроутримувач; гнучкий кабель для підведення струму; електроди; складальні зварювальні прилади.

Зварювальника необхідно забезпечити спецодягом і брезентовим костюмом та відповідним взуттям, брезентовими чи шкіряними рукавицями, запобіжним щитком чи шоломом. Ручне зварювання звичайно застосовується при коротких і розміщених у незручних місцях швах.

Електрозварювання під шаром флюсу використовується для відповідальних зварювальних з’єднань значної довжини, прямолінійних і криволінійних швів.

При виробництві деталей апаратів часто використовуються засоби зварювання у захисних газах, які захищають дугу і розплавлений метал від кисня повітря.

Найбільше промислове використання мають аргонодугове зварювання і зварювання у середовищі вуглекислого газу. Застосовуються електроди діаметром 2-6мм. Аргонодугове зварювання застосовують для зварювання легованих сталей, алюмінію і його сплавів, титану, магнієвих сплавів, і воно дає гарні зварні сполучення.

Зварювання у вуглекислому газі- найбільш дешевий метод у порівнянні з іншими видами зварювання у захисних середовищах. Електродний дріт використовується з підвищеним вмістом марганцю і кремнію для розкислення металу, який окислюється вуглекислим газом. Але це зварювання не повинне використовуватися для відповідальних сполучень.