Ручная дуговая сварка

Раздел 1

1.1 Классификация способов сварки

В зависимости от вида энергии активации и по стоянию металла в зоне соединения все способы сварки можно разделить на две группы:

1. Сварка давлением;

2. Сварка плавлением.

1.2 Классификация способов сварки по состоянию металла в зоне соединения

К сварке давлением относятся способы, при которых применяют только механическую или тепловую и механическую энергию совместно. В последнем случае сварка может происходить с оплавлением металла или без его оплавления.

К сварке давлением без нагрева относятся холодная сварка, сварка взрывом, магнитно-импульсная сварка. Для этих способов характерно высокое давление на детали в зоне соединения, в несколько раз превышающий предел текучести и даже предел прочности свариваемого металла при комнатной температуре, что обеспечивает пластичное совместное деформирование соединяемых поверхностей.

Сварка давлением с нагревом без оплавления происходит при высоких температурах, переводящих металл в пластичное состояние. Это снижает предел текучести металла и позволяет получить нужную для сварки деформацию при небольшом удельном осадочном давлении, в несколько раз меньше предела текучести металла при комнатной температуре.

Примером способов сварки давлением с нагревом без оплавления могут служить кузнечная, диффузионная и ультразвуковая сварка; газопрессовая сварка, при которой нагрев производят пламенем от сжигания горючих газов в кислороде, сварка токами высокой частоты, нагревающими свариваемые кромки, индуцируемыми в них вихревыми токами.

Сварка давлением с нагревом и оплавлением характеризуется высокой температурой нагрева зоны соединения, превышающую температуру плавления свариваемого металла. С жидким металлом выносятся за пределы зоны соединения загрязнения поверхности. Вокруг соединения образуется наплыв выдавленного металла - грот, который после сварки удаляется. Соединение образуется за счет деформации нагретых, но не расплавленных слоев металла, находившихся под оплавленным слоем.

Сварка давлением незначительно изменяет химический состав, структуру и свойства металла. С ее помощью могут быть получены сварные соединения с такими же свойствами, как и у основного металла без дополнительной обработки после сварки. Это одно из основных преимуществ сварки давлением перед сваркой плавлением. Поэтому сварку плавлением применяют чаще.

При сварке плавлением в зону соединения вводится только тепловая энергия. Металл в зоне сварки нагревается выше температуры его плавления. Здесь могут быть два способа: с плавлением основного металла и без плавления основного металла.

Жидкий припой растекается по поверхности соединения, смачивает ее и, кристаллизуясь при охлаждении, образует пьяный шов. Этот процесс называется пайкой.

Способы сварки плавлением отличаются друг от друга источниками тепла и защитной зоны сварки от окружающей атмосферы.

При газопламенной (газовой) сварке источники тепла - это пламя сжигания горючего газа или пара в кислороде.

Защиту осуществляют инертными (аргон, гелий) и активными (углекислый газ, водяной пар) газами или их смесями, их называют сваркой в защитных газах или газоэлектрической сваркой.

Для соединения деталей большой толщины применяют электрошлаковую сварку, при которой для расплавления основного или электронного металла используют теплоту, выделяющуюся при прохождении электрического тока через жидкий шлак, защищающий сварочную ванну от воздуха. Электронно-лучевая сварка основана на использовании теплоты, выделяющейся при остросфокусированном потоке, ускоренного электрическим полем электронов в результате их столкновения со свариваемой поверхностью. Сварку производят в вакууме, который защищает нагретую зону.

Лазерная сварка происходит в результате передачи свариваемой поверхности энергии светового луча, сфокусированного на этой поверхности оптической системой. Защиту зоны производят инертными либо, либо активными газами.



Раздел 2

1. Рабочее место - это сварочный пост, который оснащен необходимым инструментом и оборудованием для выполнения работ. В кабинах в качестве источников питания размещаются наиболее распространенные однопостовые сварочные трансформаторы типа ТДМ для сварки на переменном токе, или сварочные выпрямители типа ВД или ВДУ для сварки на постоянном токе. Применяются также и многопостовые источники питания на несколько независимых постов.

Сварочный пост укомплектован:

Источник питания;

Электрические провода;

Электрододержатель;

Сборочно-сварочные приспособления;

Инструменты (секач, молоток и т. д.);

Маска (щиток).

Устройство сварочного трансформатора

Сварочный трансформатор преобразует переменный ток высокого напряжения (220 В и 380 В) в переменный ток низкого напряжения (60-90 В) той же чистоты (50 Гц) и служит для питания сварочной дуги электрическим током.

Такой трансформатор состоит из замкнутого магнитного провода, который

фиксируется из пластин электротехнической стали. Первичная обмотка, состоящая из двух соединенных последовательно катушек и промышленной цепи, крепится на магнитопровод неподвижно. Вторичная обмотка выполняется также в виде двух катушек, которые могут свободно перемещаться вдоль стержней магнитопровода при вращении рукоятки. Работа трансформатора основана на электромагнитном взаимодействии первичной и вторичной обмоток через магнитопровод. В передаче энергии участвуют два переменных магнитных потока, основной Фт, который проходит только по магнитопроводу и по воздуху. В режиме холостого хода катушки первичной обмотки подключены к питающей электронной сети с напряжением U1=220…380В. Образуется замкнутый контур, по которому проходит ток холостого хода Ux.x. В этом сварочная цепь (вторичный контур), в которую включена вторичная обмотка, разомкнута. Вторичное напряжение трансформатора равно напряжению холостого хода U2=Ux.x. Его значения выбирают при расчете трансформатора из условий надежного возбуждения дуги и требований техники безопасности Ux.x.? 65В.

Технические характеристики источников питания сварочной дуги

Тип источника питания	Напряжение, В	Сила св-го тока, А
	U1	Ux.x.	I	Диапазон
Трансформаторы с подвижными обмотками
ТСК - 300	380	63	300	110…385

Электрододержатель - приспособление для закрепления электрода и подвода к нему тока. Среди многообразия применяемых электрододержателей наиболее безопасными являются пружинные, изготовленные по требованиям и классификации ГОСТ-146Б-1-18Е. I типа - для тока до 125 А; II типа - для тока 125-315 А; III типа - для тока 315-500 А. Эти электрододержатели выдерживают без ремонта 8-10 тыс. замен. Время замены электрода не превышает 3-4 секунд. По конструкции размещаются винтовые, пластинчатые, вилочные и пружинные электрододержатели.

Щитки сварочные изготавливаются двух типов: ручные и головные из легких негорючих металлов по ГОСТ 12.4.035-78. Масса щитка не должна превышать 0,50 кг.

Защитные светофильтры (затемненные стекла), предназначенные для защиты глаз от излучения дуги, брызг металла и шлака, изготавливаются 13 классов или номеров по ГОСТ 12.4.080-79. Номер светофильтра подбирается в первую очередь в зависимости от индивидуальных особенностей сварщика.

Кабели и сварочные провода необходимы для подвода тока от источника питания к электродержателю и изделию. Кабели устанавливают многожильными (гибкими) по установленным нормативам для технических установок, согласно ПУЭ (Правила устройства и эксплуатации электроустановок) из расчета плотности тока до 5А/мм при токах до 300А.

Одежда сварщика изготавливается из различных тканей, которые должны удовлетворять два основных требования:

· наружная поверхность одежды должна быть огнестойкой и термостойкой;

· внутренняя (изнаночная) поверхность должна быть влагопоглощающей.

Исходя из этих требований одежду для сварщика (куртку и брюки) шьют из брезента, иногда комбинируют ткани.

2. Одно из самых важных технологических свойств металлов - это их свариваемость, под которой понимают способность данного металла или сочетание разнородных металлов образовывать сварочное соединение, удовлетворяющее эксплуатационным требованиям к изделию, разных видов, разным видам сварки, свариваемость одного и того же металла может быть различной.

Марки и химический состав (%)

Марка	C	Mn	Si	Другие элементы
5CmЗcп	0,14-0,22	0,40-0,65	0,50-0,17	-

Механические свойства

Марка	Дв; КГС/мм2	Дт; КГС/мм2	Д5:%
CmЗcп	38-49	25	26

На свариваемость влияет содержание в ней углерода и легкости элементов.

ВСmЗсп обыкновенного качества конструкционная углеродистая.

В - поставляется по механическим свойствам и химическому составу.

3-й группы спокойная:

С?0,14-0,22%

Сэкв=22%

I класс свариваемости: варится хорошо, не закаливается, без ограничений в любых условиях и пространствах.

Низкоуглеродистые и низколегированные конструкции стали имеют хорошую свариваемость. При сварке состав шва этих сталей незначительно отличается от состава основного металла.

3. Характеристика электрода Э 42 А УОНИ 13/45

Показатели	УОНИ 13\45
Тип электрода по ГОСТ 9467-60	Э42А
Вид покрытия по ГОСТ 9467-60	Фтористо-кальциевое
Коэффициент веса покрытия, %	-
Коэффициент наплавки г/а, г	8-9
Род тока, полярность	Постоянной обратной полярности
Механические свойства наплавлен. металла Временное сопротивление разрыву, кгс/мин2	43-45
Относительное уд.	28-32
Ударная вязкость, кгсЧм/см2	25-30
Марка стали	Все марки углеродистых низколегированных сталей
Толщина, мм	Свыше 1
Положение шва	Любое
Рекомендуемый ток, и при электроде
Ш 2 мм	80-100
Ш 3 мм	-
Ш 4 мм	130-150
Ш 5 мм	170-200
Ш 6 мм	-



1 Основное Б	2
Образует шлаки, в состав которых входят силикаты кальция или магния, а также фторид кальция. Содержат небольшое кол-во оксидов железа и др. компонентов, окисляющих металл.	Э42А УОНИ 13/45:Сm11 УП 2/45:ОЗС-2
Защитные газы образуются за счет диссоциации карбонатов. Наплавленный металл склонен к образованию горячих трещин, легированных примесей, обладает высокими прочностными свойствами и ударной вязкостью.	Э46А Э138/45Н
Электроды с такими покрытиями используются для сварки конструкций, работающих при температуре до -70°С.	Э50 ВСН-3
Технологические особенности: сварку выполняют на постоянном токе обратной полярности короткой дугой: козырек покрытия должен быть опущен в сварочную ванну, желательно варить умеренными швами, возможно дальше удерживая ванну в жидком состоянии.	Э50А УОНИ 13/55 ДСК-50; УП-1/55 УП-2/55 Э138/50Н;АН-х
Электроды с покрытием Б применяются для сварки конструкционных, нержавеющих, жаропрочных и	Э60А УОНИ 13/65
других специальных сталей и сплавов. В аэрозолях, образуется при сгорании покрытия, имеются различные фтористые соединения, поэтому при сварочных работах в закрытых помещениях необходима хорошая вентиляция, а сварщики должны иметь средства индивидуальной защиты дыхательных органов или работать с подачей чистого воздуха в зону дыхания.	Э55 УОНИ 13/55 Э70 ЛКЗ-70 Э85 УОНИ 13/85 УОНИ 13/85У

4. После получения металла со склада на заготовительном участке его подвергают первоначальной обработке: зачистке, правке и вырезке заготовок, из тяжелых и громоздких кусков листового и профильного проката для облегчения транспортировки заготовок и дальнейших операций по изготовлению деталей. Нарезанные заготовки подвергают предварительной правке и последующей зачистке поверхности от загрязнений, ржавчины и окалины на дробеструйных установках. Правку проката производят, как правило, в холодном состоянии на правильных станках или вручную на правильных плитах

Вырезку заготовок осуществляют в большинстве случаев на отрезных станках под упором. Наиболее распространенными способами резки низкоуглеродистых сталей является газопламенная (кислородная) резка.

Изготовление деталей после предварительной обработки осуществляется рядом последовательных технологических операций: разметка, резка, штамповка, зачистка, правка, подготовка кромок или отбортовка и гибка деталей.

Разметка представляет собой нанесение на металлы конфигурации заготовки. Разметку осуществляют с припуском. Припуск - это разность между размером заготовки и чистовым размером деталей. Припуск снимают при последующей обработке. Для разметки применяют разметочные стали или плиты необходимых размеров.

Разметку осуществляют с помощью различных инструментов: стальной метр, стальная рулетка, металлическая линейка, чертилка, циркуль, штангенциркуль, угольник и др.

Для получения более четкого очертания заготовки поверхность металла предварительно закрашивают белой краской.

При большом количестве заготовок или деталей разметку производят по плоским шаблонам с припуском на последующую обработку. Чертилкой обводят контур детали, а затем начеркивают по всей длине линии обвода с шагом (50-100 мм) между чертами.

Резка осуществляется кислородными резками по намеченной линии контура детали вручную или газорезальными машинами специального назначения. Резка на механических станках более производительна и обладает высоким качеством реза. Для прямолинейной механической резки листового металла применяются прессы-ножницы для продольной и поперечной резки.

Зачистка металла осуществляется для удаления заусенцев с кромки деталей после штамповки, а также для удаления с поверхности кромок и шлаков после кислородной резки. Для зачистки мелких деталей используют стационарные установки с наждачными кругами. Для зачистки крупногабаритных деталей применяют переносные пневматические или электрические шлифмашинки.

Правка деталей и заготовок осуществляется на листоправильных вальцах или вручную на плите при возможном искривлении их в прессо-кислородной резке или резке на механических ножницах.

5. Для изготовления сварных конструкций требуется правильная сборка деталей свариваемого изделия, т. е. правильная взаимная установка и закрепление. Сборка может осуществляться прихваткой или в специально сварочно-сборочных приспособлениях. Прихватка представляет собой короткие швы. Количество прихваток и их размер определяются технологическими условиями.

Процесс сборки сварного изделия состоит из последовательных операций. Прежде всего, необходимо подать детали к месту сборки. Затем необходимо установить эти детали в сборочном приспособлении в определенном положении.

В этом положении детали должны быть закреплены, после чего их сваривают.

Размещение свариваемых деталей в приспособлении осуществляется по правилам базирования.

Базирование - это размещение детали в приспособлении, таким образом, чтобы поверхности детали (технологические базы) опирались на установочные поверхности приспособления.

Зажимные элементы, к которым относятся прижимы и зажимы, предназначены для закрепления деталей свариваемого изделия в процессе сборки и сварки.

Прижимы и зажимы обеспечивают правильное положение и направление прижимного усилия для закрепления детали без сдвигов относительно установочных баз. В процессе сборки и сварки прижимы и зажимы обеспечивают надежность закрепления деталей. Конструкции прижимов и зажимов должны обеспечивать быстродействие и безопасность в работе. Переносные сварочные приспособления применяют при сборке сварных узлов в том случае, когда невозможно применить для этих целей типовые приспособления. К переносным приспособлениям относятся всевозможные специальные фиксаторы, распорки, стяжки, струбцины, домкраты и другие.

Струбцины служат для прижима двух и более деталей друг к другу или для установки деталей в определенном положении. Поэтому струбцины подразделяются на прижимные и установочные. Установочная струбцина состоит из двух винтовых струбцин и гайки с правой резьбой, которая называется закреп. Блоки - плиты собираются в комплект по размерам сварочного изделия. Для сварки мелких деталей и узлов применяют сварочные столы с аналогичными пазами для закрепления деталей перед сваркой.

При установке свариваемых узлов в удобное для сварки положение вместо сварочных столов применяют манипулятор.

Манипуляторы позволяют вращать собранный под сварку узел с заданной скоростью при сварке деталей цилиндрической формы, а также изменить угол наклона оси вращения.

Для сварки крупногабаритных листов конструкций применяются различные кондукторы, стенды, контователи установки и др.

6. Под режимом сварки понимается совокупность ряда факторов сварочного процесса, обеспечивающих устойчивое горение дуги и получение сварных швов заданных размеров формы и качества. При ручной дуговой сварке, покрытой электродами, к таким факторам относятся диаметр электрода, сила полярность сварного тока, а пространств, предварительный подогрев и последующую термическую обработку.

Диаметр электрода. При сварке в нижнем положении шва диаметр электрода устанавливается в зависимости от толщины свариваемого металла.

Выбор диаметра электрода в зависимости от толщины сварки металла:

Толщина свариваемого металла, мм	1,5	2	3	4-5	6-8	9-12	13-15	16-20
Диаметр электрода, мм	1,6	2	3	3-4	4	4-5	5	5 или более



Сварка вертикальных, горизонтальных и потолочных швов независимо от толщины свариваемого металла производится электродами (до 4 мм), т. к. при этом легче предупредить стекание жидкого металла и шлака сварной ванны.

При многослойной сварке для лучшего провара корня шва первый шов заваривают электродом диаметром 3-4 мм, а последующие швы электродами большего размера.

Сила сварочного тока. Сварочный ток устанавливается в зависимости от выбранного диаметра электрода. Для сварки в нижнем положении шва он может быть приближенно определен по формуле

Iсв=Кdэ,

где Iсв - сила сварочного тока, а К - коэффициент пропорциональности, зависящие от типа электрода и его диаметра, А/мм.

При сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей значения коэффициента приведены в таблице.

Значения коэффициентов пропорциональности

Диаметр электрода (dэ), мм	1-2	3-4	5-6
Коэффициент пропорциональности	25-30	30-45	45-60

При сварке на вертикальной плоскости ток уменьшается на 10-15%, а в потолочном положении на 15-20% против выбранного для нижнего положения шва.

Род тока и полярность. Род тока и полярность устанавливается в зависимости от свариваемого металла и его толщины. При сварке постоянным током обратной полярности больше тепла выделяется на электроде. Исходя из этого, обратная полярность применяется при сварке тонкого металла, чтобы не прожечь его, и при сварке высоколегированных сталей, чтобы не перегревать их. При сварке обычных углеродистых сталей применяется переменный ток, как более дешевый по сравнению с постоянным.

Положение шва в пространстве. Ручную сварку можно производить во всех пространственных положениях шва. Однако, следует стремиться к нижнему положению, как более ударному и обеспечивающему лучшее качество сварного шва.



Раздел 3

3.1 Техника ручной дуговой сварки

Зажигание дуги и техника манипулирования электродом

Зажигание сварочной дуги осуществляется кратковременным прикосновением конца электрода к изделию и отводом его на расстояние 3-5 мм. В этот момент образуется дуга. Процесс зажигания дуги можно производить двумя приемами: касанием электрода впритык и отводом его вверх или чирканьем конца электрода, как спичкой.

Для образования сварочного шва электроду придается сложное движение в трех направлениях. Первое движение - это поступательное движение электрода по направлению его оси. Оно производится со скоростью плавления электрода и обеспечивает поддержание определенной длины дуги. Второе движение электрода направлено вдоль оси шва и производится со скоростью сварки. В результате этих двух движений образуется узкий, шириной не более 1,5 мм, диаметр электрода, так называемый ниточный шов. Такой шов применяется при сварке тонкого металла, а также при наложении первого шва при многослойной (многопроходной) сварке.

Третье движение - это колебание конца электрода поперек шва, которое необходимо для образования валика определенной ширины, хорошего провара кромок замедления остывания сварочной ванны. Колебательные движения электрода поперек шва могут быть различными и определяются формой, размером и положением шва в пространстве.

При горении дуги образуется углубление в жидком металле называемое кратером. Кратер является местом скопления неметаллического включения, что может привести к возникновению трещин. Поэтому в случае обрыва дуги, а также при смене электрода повторное зажигание ее следует производить впереди кратера, а затем переместить электрод назад, разварить застывший металл кратера и только после этого продолжить процесс сварки. Сварщик должен внимательно следить за расплавлением кромок основного металла и конца электрода, проваром корня шва и не допускать затекание жидкого шлака вперед дуги.

Заканчивают процесс сварки заваркой кратера. Для этого электрод держат неподвижно до естественного обрыва дуги или несильно укорачивают дугу, вплоть до частых коротких замыканий, после чего дугу резко обрывают.

Сварка стыковых швов

Стыковые швы применяют при сварке стыковых соединений. Стыковые соединения со скосом одной или двух кромок могут свариваться однослойными или многослойными швами. При сварке в один слой дугу возбуждают на краю скоса кромки, а затем, переместив ее вниз, проваривают корень шва. На скосах кромок движение электрода замедляют с тем, чтобы лучше проварить их. При переходе дуги с одной кромки на другую скорость движения электрода увеличивают для того, чтобы избежать прожога в месте зазора между кромками. При многослойной сварке после поглощения каждого последующего слоя, предыдущий слой тщательно защищают от шлака, так как в противном случае между отдельными случаями могут образоваться отдельные включения.

Последними проходами создается небольшое усиление шва высотой 2-3 мм над поверхностью основного металла.

Количество слоев проходов, порядок выполнения шва. Корень шва проваривается узким щеточным валиком. Последующий слой сварки колебательными движениями для того, чтобы заполнить разделку кромок в проходе.

S (мм)	D (мм)	Iсв. (А)	Ug В	Проходов
12	4	120-175	18-22	3

Раздел 4

4.1 Изготовление решетчатых конструкций

Все решетчатые конструкции, несмотря на разнообразие их конструктивного исполнения, можно разделить на плоские (строительные фермы, стойки и арматурные сетки) и пространственные (колонны, мачты, каркасы и т. д.).

Унифицированные строительные фермы имеют пролеты 18, 24, 30 и 36 м и высоту 450-3750 мм. В качестве элементов ферм применяют прокатные профили и трубы. При сборке ферм особое внимание уделяют правильному центрированию элементов в узлах. Плоские фермы избирают по катеру или в приспособлениях (кондукторах). Метод копирования заключается в том, что по разметке изготавливают одну полуферму копир и закрепляют на стеллаже. По ней ведут сборку рабочей полуфермы, раскладывают все детали зеркально и соединяют их между собой дуговой сваркой прихватками длиной 30…40 мм. Затем снимают полуферму с катера, присоединяют недостающие детали полуфермы.

При большом количестве изготовляемых ферм и поэлементно собирают и сваривают в призме и зажимают пневморычажными механизмами. Места зажимов деталей и величину зажимных усилий определяют так, чтобы они компенсировали сварочные деформации. Элементы концевых шарниров с отверстиями фиксируют горизонтальными и вертикальными кольцами, выдвигаемыми пневмоцилиндрами.

Узлы ферм сваривают вручную покрытыми электродами или механизированной дуговой сваркой в среде СО2 сплошной либо порошковой проволокой. Сварку ведут в нижнем положении от края косынки к центру пересечений осей элементов фермы.



4.2 Контроль качества сварных соединений

Качество - это совокупность свойств продукции, обуславливающих ее пригодность удовлетворять в соответствии с ее назначением. Эта категория относительная и комплексная.

Требования, предъявляемые к изделиям различного назначения, не могут быть одинаковыми. Качество сварных соединений оценивается совокупностью показателей, прочностью, пластичностью, коррозийной стойкостью, структурой штампа шва и околошовной зоны, числом дефектов, числом и характером исправлений, вероятностью безопасной работы за заданное время и т. д.

Контроль качества продукции - проверка соответствия показателей качества установленным требованием. С одной стороны, работы по контролю качества продукции трудоемки (при сварке изделий ответственного назначения их трудоемкость может составлять 5 % и более), и существенно влияют на стоимость продукции. Затраты на контроль достигают 30…40% общих технологических затрат, в то время на затраты сварочных операций составляют 15-20%. С другой стороны, снижение требований к контролю или применение неэффективных в данном случае методов контроля снижает качество.

Затраты на исправление дефектов еще более велики. По американским данным, стоимость ремонта 1 метра сварного шва подводного трубопровода может достигать 5 млн. долларов.

Исправление дефектов не всегда обеспечивает требуемое качество, может приводить к появлению новых, иногда более опасных дефектов. Требования к качеству должны быть разумными, соответствующими назначению ответственность изделия. Поэтому основа контроля - не только обнаружение уже имеющихся дефектов, но и предупреждение возникновения новых.

Для обеспечения высокого качества сварных соединений необходимо проводить контроль на всех стадиях проектирования и производства.

Первый этап контроля осуществляется на стадии проекта и включает в себя контроль чертежей.

Второй этап контроля производится при подготовке и осуществлении технологического процесса.

Третий этап контроля включает контроль готовых изделий и полуфабрикатов (отдельных узлов и сварных швов).

Четвертый этап контроля - дефектовка: контроль изделия и ее составных частей после определенного срока эксплуатации. Методы контроля качества сварных соединений могут быть разделены на основные группы:

1) Методы контроля без разрушений;

2) Методы контроля с разрушением.

Существуют десять видов неразрушающего контроля: акустический, капиллярный, магнитный, оптический, радиационный, радиоволновой, тепловой, электрический и электромагнитный. Для контроля качества сварных соединений могут быть применены все перечисленные виды, однако, широкое применение на практике нашли методы: акустический капиллярный, магнитный и радиационный.

Широкое применение получил радиационный метод контроля, осуществляемый с помощью рентгеновского и гамма излучения. Радиационные методы позволяют выявить скрытые внутренние дефекты в стыковых швах.

Наибольшее распространение имеет магнитопорошковый метод, так как он позволяет визуально наблюдать расположение ферримагнитного порошка вокруг дефекта.

Из наиболее известных и широко применяемых методов неразрушающего контроля применяют гидравлические и пневматические испытания, рентген-контроль, испытание керосином.

Гидравлическим испытаниям подвергают трубопроводы, резервуары, технологические аппараты и другие объекты с целью проверки плотности и прочности сварных швов. Гидравлические испытания регламентируются ГОСТ 3242-79, который предусматривает осуществление их тремя способами: гидравлическим давлением, поливом воды и поливом водой.

Пневматические методы испытаний применяют для контроля сварных швов, защитных систем трубопроводов, сосудов и аппаратов. Испытания сжатым воздухом производятся путем создания испытательного давления, приблизительно на 10-20% выше рабочего. Швы покрывают пенообразующим составом. В местах, где имеются сквозные дефекты, под действием выходящего воздуха образуются пузырьки, по которым и определяют место нахождения дефектов.

Контроль рентгеновским излучением в технике известен, как контроль радиационным методом, и основан на способности рентгеновских лучей проникать через сварное соединение и воздействовать на фотопленку.

Контроль керосином отличается простотой и общедоступностью, не требует сложного и дорогого оборудования, дефицитных материалов.

4.3 Техника безопасности при дуговой сварке

Вредное влияние электрической дуги. Невидимые ультрафиолетовые лучи, используемые сварочной дугой, вредно действуют на сетчатую и роговую оболочку глаза. Если смотреть незащищенными глазами на свет дуги в течение 5-10 мин., то спустя 1-2 часа после этого появиться боль в глазах, спазмы век, слезотечение, светобоязнь и воспаление глаз. В этом случае нужно обратиться к врачу.

Другие невидимые лучи (инфракрасные), также испускаемые дугой, при длительном действии могут вызвать заболевание глаз. Для защиты зрения служат щитки и маски с защитными стеклами. Стекла совершенно не пропускают ультрафиолетовых лучей, а инфракрасные лучи проникают лишь в пределах от 0,1 до 3 % общего их количества. Марки и характеристики защитных стекол для электросварщика приведены во II главе. При сварке под флюсом надевают очки с бесцветными или слегка затемненными стеклами для защиты глаз от повреждения кусочками шлака или флюса. Для предохранения людей, работающих по соседству, от действий лучей сварочной дуги, места сварки отгораживают светонепроницаемыми щитками, ширмами или кабинами из фанеры и брезента высотой 1,8 метра. Для улучшения вентиляции внутри кабины стенки не доводят до пола 25 -30 см. Чтобы уменьшить разность в яркости света, стенки кабин окрашивают в матовые светлые цвета (серый, голубой, зеленый, желтый) и увеличивают искусственную освещенность рабочего места.

При ручной и полуавтоматической сварке в среде защитных газов образуется повышенное количество окислов азота и пыли в воздухе, особенно при алюминиевых сплавах плавящимся электродом в среде аргона, гелия значительно меньше образуется окислов азота при сварке в среде СО₂. Кроме того происходит выделение пыли из окислов Al и Mg. Наибольшее выделение пыли (до 139г/кг электродов) наблюдается при сварке плавящимся алюминиевым электродом, особенно при высоком содержании в сплаве магния. В этих случаях необходима местная и общая вентиляция помещения.

Вольфрамовые электроды с присадкой двуокислотория могут при большом количестве сварщика и непрерывной работе в помещениях небольшого объема вызывать накопление очень мелкой пыли и вредных газов. Вольфрамовые электроды с присадкой обладают некоторым технологическим преимуществом по сравнению с тонированными и менее вредны.

Количество воздуха, отсасываемого от каждого сварочного поста, должна составлять от 1200 до 2000 м3 на 1 кг расходуемых электродов. При сварке на больших токах выделение вредных окислов (преимущественно марганца) увеличивается, к количеству отсасываемого воздуха для каждого поста следует увеличивать до 3000 м3 на 1 кг. проволоки или электродов.

Вредной является сварка внутри резервуаров, где скапливается много пыли и вредных газов. В этом случае для вентиляций в резервуаре подается свежий воздух. Лучше всего вентиляционный воздух подавать непосредственно в зону дыхания сварщика.

При горячей сварке необходимо устраивать вытяжные зоны для удаления продуктов горения из подогревательных ям и горнов.

Сварку цинка, латуни, свинца и резку цветных металлов необходимо вести в маске (респираторах) для предохранения от вдыхания выделяющихся окислов и паров цинка, меди и свинца.

4.4 Поражение электрическим током

Предельное напряжение холостого хода при сварке не должна превышать, как правило, 70 В. Особенно опасно поражение током при сварке внутри резервуаров, где сварщик соприкасается под напряжением по отношению к электродержателю. В тех случаях, когда сварка выполняется внутри металлических сосудов, а также в серых помещениях, сварочная установка цепь при обрыве дуги с выдержкой времени не более 0,5 сек.

Для предупреждения от поражения током необходимо:

1. В серьезных местах работать в резиновых сапогах и перчатках (брезентовых рукавицах), одежда должна быть сухой и исправной.

2. Не прикасаться незащищенными руками к токоведущим частям.

3. При работе непосредственно на свариваемом изделии, включенным сварочную цепь, находится на резиновом коврике или сухой деревянной подкладке.

4. Внутри резервуаров работать только вдвоем, с подручным сварщика, который находится снаружи резервуара и может оказать помощь в случае необходимости.

5. При временной отлучке и окончании работы обязательно отключать сварочную установку от сети электрического тока.

6. Ремонтировать и монтировать сварочное оборудование только после того как оно будет обесточено.

7. При обнаружении напряжения в частях аппаратуры или оборудования, не являющихся токоведущим, немедленно прекратить сварку и вызвать мастера или монтера.

8. Корпуса сварочной аппаратуры и источников питания должны быть надежно заземлены, запрещается использовать контур заземления в качестве обратного провода сварочной цепи.

9. Включающие и выключающие устройства должны быть защищены кожухами.

10. Номинальный ток плавких предохранителей не должен превышать ток, указанный в электросхеме или паспорте оборудования.

Все сварочные установки эксплуатируются под наблюдением ответственных лиц, имеющих необходимую техническую практическую подготовку в области сварочного дела.