Prosvarku.info
Назад

Сварочное производство: оборудование и технология, механизация и автоматизация

Время на чтение: 8 мин
0
0

Что такое сварочное производство?

Прежде чем поговорить о том, где же применяется сварочное производство, давайте для начала выясним несколько понятий. Сварочное производство представляет собой совокупность различных технологических операций по изготовлению цельной сварной конструкции в готовом виде. Данный комплекс, как уже было выше сказано – это совокупность таких операций:

  • Подготовительные
  • Сборные
  • Сварочные
  • Отделочные
  • Дополнительные
  • Контроль качества

Естественно, что каждый вид работ должен включать в себя множество подвидов, но мы их не будем описывать, а достаточно будет лишь выяснить сущность каждой операции.

К примеру, первый пункт каждого сварочного производства – это подготовка поверхностей для сварки. Также он может включать в себя создание заготовок и комбинирование готовых деталей для сварки различными способами. Кроме того, подготовительные работы могут включать резку, разметку деталей, подгонку под необходимые размеры, расточку поверхностей, нарезание резьбы и прочее, что важно сделать до сварочных работ. Заготовки нередко подвергаются рихтовке на фрикционных машинах и гидравлических прессах.

Далее идет первоначальная сборка деталей. Она представляет собой прихватку двух и большего количества деталей специальными зажимами для удобства осуществления работы сварщику, который позже приварит эти поверхность в одну цельную конструкцию. Важно, чтобы прижимы плотно удерживали детали между собой не оставляя зазоров между ними и крепко удерживали на рабочей поверхности.

Зажигание приспособлений

После выполнения вышеуказанных операций идет собственно сварочное производство. Сварочные работы, как правило, выполняются вручную электродами, автоматической или полуавтоматической сваркой – в зависимости от условий для осуществления рабочих операций, а также особенности конструкции детали. Необходимо знать, что именно для облегчения и удобства сварочного производства промышленностью выпущено множество наименований среди сварочного оборудования, которое различается, как по назначению, так и по грузоподъёмности.

Виды сварочного производства.

Сварочное производство делится на такие виды:

  • Мелкосерийное
  • Серийное
  • Крупносерийное

Естественно, что первый вид не включает в себя возможность производства на промышленном предприятии, а скорее всего, сварочные работы в бытовых условиях: трубы, металлические конструкции и прочее, которые требуют некоторого количества повторений одних и тех же операций. В отличие от него, серийное производство включает в себя специальные поточные линии с несколькими рабочими местами для обеспечения сварочных работ, и, причем нередко они связаны между собой транспортными средствами. Примером такого производства является изготовление пропановых баллонов с помощью автоматической сварки под флюсом стали толщиной не более 3 миллиметров на подкладке. Крупносерийное производство представляет собой огромное промышленное изготовление одинаковых конструкций, которое в большинстве случаев автоматизировано и не требует множества сварщиков для осуществления операций по сборке конструкций.

Технология сварочного производства и виды сварки

Сама по себе теория сварки – достаточно сложная и обширная. Она включает в себя изучение свойств конструкционных материалов на молекулярном уровне. Лишь четкое понимание принципов построения кристаллической решетки того или иного металла и сплава дает возможность правильно подобрать необходимое оборудование и режимы работы.

Современная технология сварочного производства насчитывает более сотни способов сварки как металла, так и неметаллических материалов: стекло, полимеры и т.п. Главные критерии выбора технологии:

  • толщина свариваемых деталей;
  • химический состав сплава;
  • условия работы;
  • предел прочности сварного шва;
  • условия эксплуатации готового изделия.

Каждый из перечисленных критериев непосредственно влияет на выбор оборудования и технологии сварочного производства в каждом конкретном случае. В современной промышленности активно используются три основных вида сварки:

  • термическая – процесс сварки сопровождается расплавлением металла под действие внешних источников тепла, таких как газовая горелка или электрическая дуга;
  • термомеханическая – комбинированный способ включает в себя как термическое, так и механическое воздействие (давлением) на свариваемые поверхности, к такому способу относят кузнечную и контактную сварку;
  • механическая – процесс полностью исключает воздействие высокой температуры от внешних источников и предполагает использование энергии силы трения, эффекта диффузии под давлением или ультразвуковой сварки.

Существует также три подвида технологии сварочного производства в соответствии с некоторыми ключевыми техническими признаками:

  • по виду используемой защищенной среды – флюсовая, аргонная (и другие инертные газы), вакуумная или комбинированная;
  • по типу сварного шва – прерывистая и непрерывистая сварка;
  • по способу работы – ручная, автоматическая и полуавтоматическая, механизированная и роботизированная.

Благодаря такой несложной классификации можно легко и доступно описать все наиболее распространенное оборудование и технологии сварочного производства.

Типы сварки

Ручная электродуговая сварка с применением неплавящихся электродов

Данный способ предполагает использование неплавящихся электродов и является одним из самых распространенных как среди профессионалов, так и среди частных мастеров, использующих для собственных нужд. Большой выбор разнообразных по мощности и набору дополнительных функции аппаратов способствует популяризации данной технологии.

В качестве основного сварочного оборудования применяют инверторы. Неплавящиеся электроды изготавливают из графита или вольфрама. Данные материалы позволяют образовывать высокотемпературную электрическую дугу, которая расплавляет металл свариваемых деталей, но не вредит самому электроду.

Электродуговая технология сварочного производства сравнительно проста – заготовки соединятся друг с другом и с помощью дуги, появившейся при постукивании электродом о деталь, происходит непосредственный процесс плавления металла.

О типах сварки

Ручная электродуговая сварка плавящимися электродами

Сама по себе данная технология сварочного производства не отличается от предыдущей. Исключение лишь в электродах, которые в данном случае изготавливаются из легкоплавких сплавов, насыщенных легирующими элементами. В результате под действием дуги образуется ванна расплава, содержащая не только металл детали, но и материал электрода. Это позволяет избежать выгорания легирующих компонентов и обеспечить высокое качество сварного шва.

В качестве сварочного оборудования в данном случае также используются инверторы. Такая технология, как и предыдущая, отлично подходит для домашнего использования.

Электродуговая сварка в защищенной среде

Это еще одна разновидность сварочной технологии, основанной на использовании электрической дуги. Отличительная особенность от предыдущих двух способов в наличии защищенной среды инертных газов, чаще всего аргона. Это позволяет минимизировать негативное влияние кислорода на расплавленный металл и обеспечить высокую прочность сварного шва.

Какие типы сварки бывают

Автоматическая и полуавтоматическая сварка

Технология сварочного производства по своей сути также не отличается от остальных способов дуговой сварки за исключением способа подачи плавящегося электрода и его движения вдоль сварного шва. Полуавтоматический способ предполагает подачу стержня специальным механизмом, а в полностью автоматическом режиме автоматизировано и движение электрода по шву.

ППР на сварочные работы

Проект производства сварочных работ (ППСР) составляется с учетом технологии сварки для конкретного строительного объекта. Здесь во внимание принимаются функциональность, климат и географическое положение.

Кроме общих сведений о стройке, ППСР содержит следующие данные:

  • описание (схематические изображения) готовой конструкции;
  • объёмы поставок оборудования;
  • требования и условия его хранения;
  • обоснование выбора оснащения, материалов;
  • практические рекомендации для выбора режимов сварки;
  • указания о последовательности действий отдельных исполнителей, бригад;
  • данные о квалификации работников на производстве;
  • нормативы по пожарной безопасности;
  • технологии, применяемые для сварки;
  • методика проверки пробных стыков;
  • способы проведения контроля за исполнением готового сооружения, его качеством;
  • технологические карты;
  • процедуру исправления выявленных дефектов;
  • предписания относительно охраны труда.
Читайте также:  Особенности сварки разных типов металлопроката

ППСР детально раскрывает объём будущих производственных операций. Он вмещает сведения для контроля за исполнением, включает перечень лиц, задействованных в подготовительных, сварочных процессах. Эта документация потребуется также специальному отделу для сопоставления результатов с плановыми действиями, а также для контроля за технологическими процессами. В графиках поставок расписаны сроки, материальная составляющая процесса. Применяемая технология сварных работ (ручная, полуавтомат, автоматическая) непосредственно влияет на потребности в персонале и оборудовании.

ППР на сварку металлоконструкций и технологических трубопроводов


Основной задачей ППСР на сварку металлоконструкций и технологических трубопроводов является организация грамотного сварочного процесса. Проект указывает на сроки исполнения, согласовывая их с календарным планом. Все сварочные процессы должны вестись в строгом соответствии с нормативными документами, в том числе ГОСТ, в которых указаны требования к швам устраиваемых конструкций и режимам выполнения технологических операций.

Режимы для сварки трубопроводов зависит от таких параметров, как:

  • назначение трубопроводов;
  • физико-химические свойства металлов свариваемых труб;
  • выбор оборудования, способов стыковки и наложения швов;
  • проектные и конструктивные особенности трубопроводов

Среди особенностей устройства сварных соединений в металлоконструкциях можно выделить то, какими способами будут доставлять сотрудников строительной организации в зону производства работ. Для доставки рабочих в труднодоступные зоны, как правило, используют различные строительные подъемники с люльками.

Требования к работникам и руководителям

Руководить сварочными процессами на ОПО допустимо только тем работникам, которые соответствуют (и это подтверждено актами) узкоспециализированным профессиональным знаниям. Обязательный момент-наличие НАКС удостоверения.

Кроме того руководителям важно уметь читать сварные чертежи, знать базовые технические аббревиатуры и обозначения. Подробно о том, как обозначаются на чертежах сварные швы — условное обозначение сварки узнаете в статье на нашем сайте.

Перед работниками, занимающимися непосредственно руководством сварного процесса стоят задачи:

  • подготовить исполнителей к этому опасному процессу;
  • произвести отбор подходящих работников;
  • четко контролировать этапы сварных процессов;
  • гарантировать качество итоговых сварных швов.

Важно: в чрезвычайных ситуациях руководитель обязан быть хладнокровным и уметь принимать мгновенные верные решения.

Допускаются только те исполнители, которые прошли профильное обучение квалификацию по специальности плюс получили удостоверение сварщика с указанием присвоенного после прохождения теории и практики разряда.

При сварке на ОПО нужна подтвержденная высшая квалификация по специальности. В организациях сварщикам который закончил обучающий процесс и аттестацию присваивается приказом личное клеймо его номер указан в удостоверении.

Важно, что допущенный к процессу сварки исполнитель не должен иметь противопоказаний как по регулярному профилактическому медосмотру, так и по проводимому непосредственно перед каждой рабочей сменой.

Требования к сварочным работам

В правилах согласованы все требования к сварке на ОПО. Главный момент — гарантирование безопасности участникам рабочего процесса. Средства пожаротушения должны быть в свободном доступе.

Сварщикам выдается спецовка(спецодежда). Спецовка (роба) состоит как правило из:

  • огнеупорного костюма;
  • рукавиц;
  • специальной обуви сварщика;
  • полноценно защищающей голову маски.

Все вышеперечисленные составляющие рабочего комплекта в обязательном порядке должны соответствовать индивидуальным параметрам работника, выполняющего сварку:

  1. Иметь полноценную комплектацию.
  2. Соответствовать комплекции.
  3. Обувь должна быть по размеру.
  4. Защита не должна быть со сколами.
  5. Перчатки целые, без повреждений и прорех.
  6. Для того, чтобы исключить возможность спадания маски, во время проведения сварки, она должна плотно прилегать.

Тематическое видео:

Техника безопасности при сварке.

Школа сварки. Урок № 1. Безопасность при сварке.

Не менее важный момент — это наличие полноценно составленной аптечки.

Обязательно необходима вентиляция (на рабочем месте), аптечка и быстро доступные эвакуационные выходы на случай возникновения ЧС.

Если сварные манипуляции на ОПО реализуются в отрытом пространстве-важно выставить специализированные ограждения с предупреждающими об опасности знаками.

Требования по безопасности в дополнительном объёме применимы к сварочным процессам на ОПО проводящихся на высоте. Важно надежно укрепить приставные сооружения (лестницы и подъемные конструкции).

Категорически воспрещается проведение сварки в условиях повышенной метеорологической опасности (сильных порывах ветра, ливнях, снегопадах). Сварщику проводят подробный инструктаж (объясняют возможные опасности и тонкости процесса).

Дополнительное тематическое видео:

Обучение и аттестация по промышленной безопасности.

С чего начать

Сварочное производство: оборудование и технология, механизация и автоматизация
Главенствующее значение имеет проектирование сварочных цехов. В чем оно заключается? Здесь несколько позиций, которые будут определять технологический процесс, касающийся сварочных работ, а также сборки узлов и деталей.

В первую очередь надо разобраться с комплектацией. Понятно, что основное оборудование для сварочного цеха – сварочные аппараты (газовые, электрические). Их стоимость определяется объемами проводимых работ.

Если объемы большие, то лучше приобретать профессиональные приборы. Если сварочный цех небольшой, то можно обойтись бытовыми аналогами. Цех для сварки должен быть разноплановым, чтобы собрать как можно больше работы, поэтому стоит подумать о приобретении контактной сварки.

Нельзя забывать о простых на первый взгляд приспособлениях, которые в сварочном цеху будут занимать определенное место. К примеру, верстак или стол для сварки.

Он должен быть правильно организован не только в плане удобства проведения сварочных операций, но и в плане быстрого доступа к дополнительным инструментам, расходным материалам. Тем более, рабочее место сварщика – единый комплекс приспособлений, которыми ежедневно пользуются.

Расположение оборудования и приспособлений

Схема расположения оборудования строго регламентирована нормами и правилами техники безопасности в сварных цехах. Планировка определяет безопасность, удобство передвижения персонала, перемещения деталей, узлов и готовой продукции. Есть несколько рекомендация по обустройству:

  • если в цеху используется для электросварки трансформатор, то его надо устанавливать в 5-7 м от верстака и в полуметре от стены (минимум). Бытовой инвертор может быть установлен на поверхности стола;
  • если сварка производится газом, тогда баллоны с кислородом и ацетиленом расставляются вдали друг от друга на расстояние не менее 5 м. То же самое касается и пропанового оборудования. Это же расстояние выдерживают между местом сварки и баллонами;
  • газовые шланги, электрические кабели укладывают в стороне от проходов, чтобы по ним не ходили. Это в первую очередь требование техники безопасности, во вторую способ сохранения имущества;
  • между оборудованием, столами, шкафами и другими громоздкими предметами оставляется расстояние 1 м для удобства перемещения людей, перевозки деталей на тележках.

Оборудование для автоматической сварки требует большего пространства. Необходимо учитывать его передвижение по сварочному цеху и доступ к нему исполнителей.

Требования к помещению

Кроме всех вышеописанных требований, которые в основном касаются техники безопасности, есть дополнительные правила и нормы. Одно из основных – прочность и твердость пола в сварочном цеху. Он должен быть отделан нескользящим огнестойким материалом.

У каждого сварщика должно быть свое рабочее место площадью не менее 2 м2. Работать в нем двух сварщикам запрещается.

Читайте также:  Терморегуляторы ТК-4. Как используются. Принципы работы

Хотя если сварочный цех небольшой, то можно верстак поделить и на двоих с одним условием – между сварщиками надо установить перегородку из негорючего материала. Обычно ее делают из листового металла.

Сварочное производство: оборудование и технология, механизация и автоматизация

Очень важна цветовая отделка сварочного цеха, особенно когда процессы проводят электросваркой. Блики и отсветы могут помешать рабочим. Основной цвет окраски – желтый, белый или серый. Что касается краски, то лучше использовать белила из цинка или титана.

Основные виды сварочного оборудования

 

Сварочное оборудование без труда можно найти на любой строительной площадке, промышленном производстве, кроме того, оно нередко используется в бытовых целях. Вот почему спрос на такого рода технику остается стабильным, а требования к ней – неизменно высокие. Сегодня сварщики используют целый ряд методов сварки: с электродными или графитовыми стержнями, являющимися отличными проводниками, со специальными сварочными проволоками, при помощи газовых, плазменных, лазерных и прочих технологий.

Прежде чем перейти к разговору о том, какие требования предъявляются к сварочному оборудованию, важно представлять себе технологии сварки:

  • Электродуговая сварка.

Речь идет о соединении деталей электрической дугой за счет сварочного трансформатора или инвертора. В процессе работы дуга нагревается до +5 000 °С и более, данный показатель превышает температуру плавления всех используемых на данный момент металлов. Также существуют инверторные аппараты с пускозарядным устройством.

  • Полуавтоматическая сварка.

Главное требование для такого метода – это непрерывная подача проволоки, играющей роль электрода, к месту сварки. Отметим, что проволока движется с определенной скоростью. Туда же поступает активный или инертный газ – он позволяет защитить расплав от воздействия воздушной среды.

Плавление основного металла и присадочного материала происходит в открытом пламени горелки. Важное требование для нормальной работы такого оборудования – постоянная подача одного или смеси горючих газов (жидкостей) в сочетании с кислородом – это необходимо, чтобы обеспечить постоянную работу горелки.

  • Электрошлаковая сварка.

Данный метод базируется на принципе проводимости расплавленного шлака, в объеме которого при прохождении тока выделяется теплота. То есть соединение электрода с основным металлом происходит через расплавленный шлак. В шлаковой ванне выделяется теплота, за счет чего температура оказывается выше уровня, необходимого для плавления металлов. Это приводит к тому, что кромки основного металла с электродом оплавляются и стекают на дно расплава, образуя ванну расплавленного металла.

  • Термитная сварка.

В этом случае используется смесь магния или алюминия в виде порошка, который соединяется с окалиной железа. Алюминий обеспечивает восстановление железа с окалины, которое сопровождается выделением огромного количества тепла.

Основным требованием к такой сварке является работа в среде инертного газа аргона. При этом может применяться плавящийся или неплавящийся электрод. Отметим, что чаще всего отдают предпочтение вольфрамовому электроду.

  • Плазменная сварка.

Расплавление металла и присадки осуществляется при помощи потока высокотемпературной плазменной дуги. По своему принципу данная технология очень схожа с аргонодуговой сваркой.

  • Электронно-лучевая сварка.

В данном случае используемое оборудование позволяет кинетической энергии пучка электронов, направленного в зону сварки, перейти в тепловую.

  • Лазерная сварка.

Принцип работы лазерной установки базируется на использовании энергии лазерного луча. Чтобы сфокусировать последний на небольшом участке поверхности, используют оптические линзы.

  • Контактная сварка (стыковая сварка сопротивлением).

Образование соединений металлических изделий происходит за счет их нагрева проходящим электрическим током и пластической деформации при помощи сжатия зоны соединения. Основная роль в данном методе отводится электрическому сопротивлению зоны соединения – именно этим и объясняется второе название данной технологии.

  • Точечная сварка.

Это один из видов контактной сварки, при котором происходит соединение элементов конструкции по отдельным участкам соприкосновения, размеры которых ограничиваются площадью рабочих торцов электродов, ведь именно они передают усилие сжатия и подводят ток к поверхности металла.

  • Стыковая сварка.

Оборудование стыковой сварки позволяет скреплять по плоскости касания изделия из ПВХ, полиэтилена, полибутена. Благодаря нагреву, все детали из этих материалов, например, фитинги, трубы, без труда соединяются.

  • Стыковая сварка непрерывным оплавлением.

Эффективное соединение достигается за счет подключения к стержням электрического тока, дальнейшее их соприкосновение позволяет получить замкнутую электрическую цепь.

  • Диффузионная сварка.

Сварка элементов происходит за счет их сдавливания и нагрева, при этом удается отказаться от расплавления основного материала. Сваривание обеспечивается пластическим деформированием микронеровностей, находящихся на поверхности свариваемых изделий. Немаловажным требованием является работа при температуре, не достигающей температуры плавления металла.

  • Сварка высокочастотными токами.

При данном подходе обеспечивается значительная концентрация электромагнитной энергии в поверхностных слоях нагреваемого изделия. Также происходит выделение тепловой энергии в массе обрабатываемого металла за счет эффекта близости и поверхностного эффекта.

  • Сварка трением.

Данная технология считается разновидностью сварки давлением, нагрева в этом случае удается добиться за счет трения при перемещении (вращении) какой-либо части свариваемого изделия.

Нужно понимать, что для получения высококачественного результата недостаточно использовать только основное сварочное оборудование. Важно также выполнять все требования к дополнительному оборудованию, оснастке и расходникам. Речь идет об электродах, щетках для удаления шлака, сварочных масках, клеммах заземления, держателях электродов, электрических кабелях, проволоке, протяжных роликах, горелках, пр. От того, насколько ответственно вы подошли к выбору всего перечисленного оборудования, зависит качество работ.

Порядок размещения и использования оборудования


Размещение любого сварочного устройства должно позволять свободно подходить к нему с любой из сторон. Для этого проходы в рабочем помещении, в котором предполагается варить заготовки, должны иметь ширину не менее 0,8 метра.

Все сварочные агрегаты, а также вспомогательное оборудование, с которыми предполагается работать вне помещений, должны оснащаться надёжной защитой от дождя и брызг. В отсутствии такой защиты во время атмосферных осадков работы необходимо будет прекратить.

Решение о продолжении или прекращении работ (с учётом осадков) принимает руководитель, ответственный за их проведение.

Отдельные сварочные установки, работать с которыми предстоит на метровой высоте, должны оборудоваться рабочими площадками с настилом, лестницами и перилами. Помимо этого, необходимо принять специальные меры по их качественному освещению.

Согласно своду правил по сварке (СП) подключение источников питания (инверторов или трансформаторов) осуществляется согласно имеющейся на зажимах маркировке. В случае одновременной работы с размещаемыми поблизости агрегатами они устанавливаются на удалении не менее 0,35 метра друг от друга.

При наличии на стройплощадке ацетиленового генератора используемое для сварки оборудование устанавливается на безопасном удалении от него, составляющем не менее 3-х метров.

Идущие от агрегата сварные провода при наличии в зоне сварки баллоновс горючими газами должны прокладываться на удалении не менее 10-ти метров от них.

Длина соединительных кабелей между источником переменного или постоянного тока и передвижным (мобильным) агрегатом также не может превышать 10-ти метров.

Помимо всего прочего, в мобильных установках желательно наличие отдельного рубильника, не позволяющего проводить операции присоединения и отключения проводов, если последние находятся под нагрузкой.

[spoiler title="Источники"]

  • http://stalevarim.ru/pub/oblasti-svarochnogo-proizvodstva-v-zavisimosti-ot-vidov-svarki/
  • https://www.gvozdem.ru/remont-stroyka/tekhnologiya-i-oborudovanie-svarochnogo-proizvodstva/
  • https://pipe-s.ru/ppr-po-svarochnym-rabotam-truboprovodov/
  • https://mrmetall.ru/kak-pravilno-oformit-svarochnuju-dokumentaciju-i-sdat-rabotu-v-srok/
  • https://svaring.com/welding/teorija/svarochnyj-ceh
  • https://electrod-svel.ru/tehnika-svarki/voprosy-organizacii-svarochnyh-rabot.html

[/spoiler]

Автор:
Professional
Поделиться
Adblock
detector
Политика конфиденциальности