Размещено на http://www.allbest.ru/

100

• План
• 1. Загальна частина.
• 1.1 Історія розвитку електрогазозварювання
• 2. Методи і види виконання робіт
• 2.1 Види зварювання металу
• 2.2 Найбільш продуктивні способи зварювання металу.
• 3. Технологічна частина
• 3.1 Технічний процес виконання робіт при зварюванні низьколегованих сталей.
• 3.2 Обладнання, інструменти та матеріали які використовуються при зварюванні
• 4. Загальна частина
• 4.1 Історія розвитку автомобілебудування
• 5. Методи і види виконання робіт
• 5.1 Методи рихтування кузовів
• 5.2 Новітні технології при ремонті кузовів.
• 6. Технологічна частина
• 6.1 Технологічний процес виконання робіт при видалення і ліквідації щілинної корозії
• 6.2 Обладнання, інструменти та матеріали які використовуються при рихтуванні кузовів
• 7. Безпечні прийоми роботи. Організація праці на робочому місці
• 7.1 Раціональна організація робочого місця зварювальника
• 7.2 Раціональна організація робочого місця рихтувальника кузовів
• 7.3 Охорона праці при виконанні електрогазозварювальних роботах
• 7.4 Охорона праці при виконанні рихтувальних робіт
• Використана література

1. Загальна частина

1.1 Історія розвитку електрогазозварювання

Зварювання -- надійний та економічний спосіб нероз'ємного з'єднання деталей машин, конструкцій та споруд. Суть його - в утворенні міцних зв'язків між атомами і молекулами з'єднуваних тіл завдяки місцевому зчепленню під тиском чи особливому виду деформацій. Неможливо уявити сучасне оточуюче середовище, без застосування такого міцного і доступного способу з'єднання, як зварювання. Йога попередником у розвитку практичної технічної думки було паяння. Паяння - спосіб з'єднання деталей у твердому нагрітому стані за допомогою припою, це один із найдавніших способів нероз'ємного з'єднання металів.

Ще в прадавні часи люди використовували паяння для виготовлення зброї ювелірних виробів, знарядь праці. Існує думка, що слова "зварювання", "зварити" - походять від імені слов'янського бога ковальської справи Сварога. Перші простір методи зварювання застосовувались в V-ІІ тисячолітті до н.е. в районах Єгипту та Ірану. Зварювали в основному деталі з міді, які розігрівали і потім здавлювали. Так виникло так зване "ковальське зварювання".

Поступовий розвиток ливарної справи привів до виникнення ливарного зварювання, суть якого полягала в тому, що призначені для з'єднання зачищені і підігріті деталі розміщували у спеціальних формах, а місце їх з'єднання заливали рідким металом. Лизарне зварювання використовувалось для виготовлення виробів із міді, бронзи, олова, благородних металів. Пізніше, з відкриттям легкоплавких металів, з'явився більш зручний і продуктивний метод їх з'єднання -- паяння. Припої, які використовувалися в ті часи, майже не відрізняються від сучасних.

З ІІ тисячоліття до н.е. почалася ера використання заліза. Цей метал довго не піддавався обробці через високу температуру плавлення (біля 1500 гр. С). Багатьма і поколіннями металообробників створювався та удосконалювався спосіб ковальського або горнового зварювання заліза.

Нові способи з'єднання металів з'явились у зв'язку з відкриттям у 1802 році електричного дугового розряду.

У1885 році було подано заявку на патентування способу з'єднання і роз'єднання металів за допомогою електричної дуги між металевим виробом і вугільним електродом, для живлення якої використовувалася акумуляторна батарея. Цей рік, вважається офіційною датою появи електричного дугового зварювання. Одночасно йшли дослідження щодо контактного та шовного зварювання, зварювання в режимі змінного струму, дугового різання під водою.

Зварювання вугільними електродами поруч з позитивними сторонами мало певні недоліки, так, для заповнення шва потрібно було додавати сторонній метал, того, вуглець з електродів, потрапляючи на метал шва, погіршував якість зварювального з'єднання. Усунув ці недоліки засновник промислового використання електрозварки російський інженер-металург і винахідник М.Г. Слав'янов. Він у 1888 році винайшов спосіб дугового електрозварювання металів металевим електродом що плавиться. Всі з'єднання, що були виготовлені цим методом, відрізнялися високою якістю і надійністю. М.Г. Слав'янов став засновником металургії зварних процесів, винайшов електроплавильник -- прообраз автоматичних зварних головок запропонував флюси, які дозволили отримувати високоякісні зварні шви.

Під, його керівництвом були створені перші у світі автоматичний регулятор довжини дуги, зварювальний генератор та електрозварний цех, підготовлені професійні робітники-зварники (електроливарники).

Наприкінці XIX століття французький хімік Ле-Шательє винайшов ацетиленокисневе полум'я, а на початку XX французькі інженери Пінар і Фуше застосували його для зварювального пальника. Так розпочалося промислове освоєння газового зварювання. До цього ж часу відноситься розробка спеціальної апаратури та вивчення способів газового і кисневого різання.

На межі століть був виданий патент на електричне стикове зварювання опором, у процесі якого використовувалося нагрівання контакту провідників електричним струмом, розроблено точкове зварювання мідними електродами, яке застосовується і в наш час, а також стикове зварювання методом оплавлення.

У цей же період був винайдений спосіб термітного зварювання, заснований на реакції окислення активних металів, таких, як алюміній і магній.

Першим у світі, хто на практиці здійснив електричне дугове зварювання, був Микола Миколайович Бенардос. Він являється основоположником усіх основних видів електродугового зварювання, що отримали розвиток у сучасній індустрії.

Микола Миколайович Бенардос народився 26 липня (8 серпня) 1842 р. у селі Бенардосівці Херсонської губернії (нині село Мостове Братерського району Миколаївської області).

Початкову освіту отримав вдома. Продовжив навчання на медичному факультеті Київського університету.

В 1869 р. М.М. Бенардос переїхав у Лухський повіт Костромської губернії, поблизу м. Кінешми. Тут на земельній ділянці, що перейшла до нього у спадок від матері, він побудував житловий будинок і механічні майстерні, де планував працювати над винаходами та їх впровадженням. У 1884 р. маєток М.М. Бенардоса було продано за борги, і він виїхав у Петербург [1].

Працюючи на електротехнічному заводі в Кінешмі та на підприємстві П.М. Яблочкова у Петербурзі, М.М. Бенардос почав з'єднувати елементи свинцевих акумуляторів, розплавляючи їх краї теплом електричної дуги [2].

Своєму винаходові М.М. Бенардос дав назву "Электрогефест", назвавши його іменем Гефеста - у давньогрецькій міфології бога-коваля та заступника ремесел [3].

Сутність винаходу і можливі галузі його застосування сформульовані в привілеї (патенті) у такому вигляді: „Предмет изобретения составляет способ соединения и разъединения металлов действием электрического тока, названный «Электрогефест» и основанный на непосредственном образовании вольтовой дуги между местом обработки металла, составляющим один электрод, и подводимою к этому месту рукояткой, содержащей другой электрод, соединенный с соответственным полюсом источника электрического тока. Помощью этого способа могут быть выполнены следующие работы: соединение частей между собой, разъединение и разрезание металлов на части, сверление или производство отверстий и полостей и наплавление слоями. Вольтовая дуга образуется в месте, где должна быть произведена одна из вышеупомянутых работ, приближением угля (или другого проводящего вещества) к обрабатываемой части, причем этот уголь будет положительным или отрицательным полюсом, а другим полюсом будет обрабатываемая часть. Угли или вещества, заменяющие уголь, могут иметь различные формы" [1].

Іноді під зварюванням за методом Бенардоса розуміють зварювання тільки вугільним електродом, однак це судження помилкове.

Під речовиною, що заміняла вугілля, М.М. Бенардос розумів не тільки електроди із різного металу самих різноманітних форм, але і різні сполучення електродів, як металічних з вугільними, так і вугільних з металічними стержнями, флюсом та ін.

Винаходи М.М. Бенардоса розроблені до найдрібніших деталей, багаторазово перевірені на практиці, включають у себе безліч окремих винаходів, поєднаних загальною ідеєю. М.М. Бенардос розробив технологію дугового зварювання і типи зварних з'єднань, які застосовуються і в наш час (у стик, з накладом, заклепками та ін.); при зварюванні металу значної товщини він застосовував скіс кромок; при виконанні стикових зварних швів з обробленням крайок присадний метал попередньо закладався в місце майбутнього шва. Підготовка країв при зварюванні тонких листів полягала у їх відбортуванні; у цьому випадку присадний метал не застосовувався. У залежності від товщини металу, між частинами, що зварюються, при збиранні під зварювання встановлювався зазор, величина якого визначалася товщиною виробів, що з'єднуються. Для поліпшення якості зварювання застосовувалися флюси: при зварюванні сталей - кварцевий пісок, мармур, при зварюванні міді - бура і нашатир.

Працюючи над удосконалюванням способів дугового зварювання, М.М. Бенардос створив велику кількість оригінальних пристосувань і пристроїв. Винахідник створив комбіновані електротримачі з вугільними електродами, навколо яких сконцентровано розташовувалися сопла для подачі світильного газу і кисню. Одночасна робота зварювальної дуги та газового полум'я збільшувала поверхню нагріву і захищала розплавлений метал від шкідливого впливу повітря. Спосіб, запропонований М.М. Бенардосом, став предметом подальшої розробки; у ньому можна побачити риси сучасного способу дугового зварювання у середовищі захисних газів [3].

М.М. Бенардос також працював над використанням електромагнітних явищ. Ним було вперше використаний електромагніт для закріплення зварювальних виробів у потрібному для цього стані і розроблене магнітне керування дугою.

М.М. Бенардос володів винятковим талантом винахідника. Він належав до тих, на той час, передових діячів, які в важких для творчості умовах царської Росії прокладали нові шляхи у технічних галузях науки. Глибокий і різнобічний розум М.М. Бенардоса був направлений лише на вирішення завдань, життєво необхідних для його країни, а також на зміцнення її могутності.

2. Методи і види виконання робіт

2.1 Види зварювання металу

Зварюванням називають процес отримання невід'ємних поєднань за допомогою створення міжатомних зв'язків між частинами, що поєднуються, при їх місцевому нагріванні та (або) сумісному пластичному деформуванні. Поєднання металів при зварюванні досягається за рахунок виникнення атомно-молекулярних зв'язків між елементарними частками поверхонь деталей, які поєднуються. Зближенню поверхонь заважають мікро нерівності, забруднення у вигляді оксидів, органічних плівок та адсорбованих газів. Тому для встановлення безперервного структурного зв'язку між елементарними частками деталей, які поєднуються, необхідним є вплив нагріву і тиску або тільки тиску.

Процес зварювання - це комплекс кількох теплових та металургійних процесів, що відбуваються одночасно, основними з яких є: тепловий вплив на метал на порядшовних дільницях, плавлення шву і кристалізація металу у зоні сплавлення. Тепловий вплив на сплав на порядшовних дільницях і процес плавлення визначаються способами зварювання, його режимами.

Зварюваність - це технологічна характеристика металу, яка визначає його придатність до утворення зварного поєднання. Вона буває двох видів: технологічна зварюваність (визначається для окремого сплаву способами і режимами зварювання) і фізична зварюваність (визначається процесами, що відбуваються у зоні сплавлення металів). Сплави, що зварюються, можуть мати однакові і різні хімічні склади і властивості. У першому випадку це однорідні за хімічним складом і властивостями сплави, а у другому - різнорідні. Взаємне розчинення і утворення зварного шву відбуваються при розплавленні однорідних металів та їх сплавів (сталі, міді тощо). Усі однорідні метали мають фізичну зварюваність.

Більш складним є поєднання різнорідних металів. Це пояснюється різністю їх фізичних та хімічних властивостей, а також атомної будови. Властивості різнорідних сплавів інколи не забезпечують протікання необхідних для зварювання фізико-хімічних процесів, тому ці метали не мають фізичної зварюваності.

В залежності від способів, що застосовуються для усунення причин, як і заважають отриманню тривкого поєднання, усі види зварювання (їх близько 70) підрозділяють натри основні групи:

1. Зварювання плавленням (зварювання у рідкому стані).

2. Зварювання плавленням і тиском (зварювання у рідко-твердому стані).

3. Зварювання тиском (зварювання у твердому стані).

У основі класифікації зварювання металів та їх сплавів лежать наступні ознаки:

1. Фізичні ознаки - виділяють три основні фізичні ознаки: вид енергії, яка вводиться, наявність тиску та вид носія енергії. В залежності від виду енергії, яка вводиться, зварювальні процеси поділяються на такі класи:

а) термічний - види зварювання, які здійснюються плавленням із застосуванням теплової енергії: дугове, плазмове, електронно-променеве, лазерне, електрошлакове, газове, високочастотне, термітне та ін.;

б) термомеханічний - види зварювання, які здійснюються із застосуванням теплової енергії і тиску: контактне, дифузійне, газопресове та ін.;

в) механічний - види зварювання, які здійснюються із застосуванням механічної енергії і тиску: ультразвукове, тертям, холодне, вибухом та ін.

2. Технічні ознаки - до них відносять такі види зварювання:

а) за способом захисту зони зварювання: зварювання на повітрі, у вакуумі, захисних газах, під флюсом, по флюсу, у піні і з комбінованим захистом;

б) за безперервністю процесу: безперервні та перервні види зварювання;

в) за ступенем механізації зварювання: ручні, механізовані, автоматизовані та автоматичні види зварювання.

3. Технологічні ознаки - класифікація зварювання за цими ознаками проводиться в залежності від форми зварного поєднання, роду і полярності струму, виду електроду, що плавиться чи не плавиться і т.д. Розрізняють газове, електрошлакове, електронно-променеве, дифузійне, ультразвукове, холодне та ін. види зварювання.

Електроерозійне зварювання (ЕЕЗ). Його сутність заключається у зміні форми, розмірів і властивостей заготівок шляхом їх поєднання і зняття при цьому припуску металів за рахунок керованого процесу електричної ерозії - тобто руйнування матеріалу електродів при електричному пробої міжелектродного проміжку. Процеси обробки заготівок за допомогою ЕЕЗ можна умовно поділити на три групи:

1. Задана форма деталі забезпечується тільки переміщенням електроінструменту. Так проводять ЕЕЗ із застосуванням зварювального дроту.

2. Отримання заданої форми забезпечується взаємним переміщенням електроінструменту і заготівки. Ці операції отримали менше розповсюдження.

Обробку за допомогою ЕЕЗ застосовують:

1) при заготівельних операціях - ЕЕЗ використовують для отримання заготівок із молібдену, вольфраму, нікелевих і титанових сплавів та інших ме6талів, що важко обробляються. Виготовлення заготовок із прокату виконують за допомогою електроінструментів, а виготовлення точних малогабаритних заготівок виконують за допомогою зварювального обладнання;

2) для формування робочих порожнин штампів, прес-форм. Штампи після обробки ЕЕЗ мають підвищену зносостійкість;

3) також ЕЕЗ застосовують при виготовленні деталей у електронній та авіаційній галузях.

Дифузійне зварювання відбувається у твердому стані внаслідок виникнення зв'язків на атомарному рівні, що з'являються у результаті максимального зближення контактних поверхонь за рахунок локальної пластичної деформації при підвищеній температурі, яка забезпечує взаємну дифузію у при поверхневих шарах матеріалів, що поєднуються. Деталі, які зварюються, здавлюють з невеликим зусиллям і нагрівають. Процес зварювання послідовно включає у себе виникнення і розвиструм фізичного контакту. Активацію контактних поверхонь, взаємодію атомів, у результаті чого між ними встановлюються зв'язки, що призводять до утворення монолітного поєднання.

До режимів дифузійного зварювання відносять:

1. Температуру нагрівання. Температуру зварювання зазвичай обирають підвищену, що сприяє збільшенню поверхні стикання деталей, а також прискоренню процесів очищення поверхонь від оксидів. Але якщо деталі тонкі, то температуру знижують, щоб уникнути їх деформації. А отримання необхідної тривкості досягається збільшенням тривалості нагрівання.

2. Питомий тиск при зварюванні - при дифузійному зварюванні він не повинен викликати помітних пластичних деформацій деталей.

3. Час витримки.

4. Середовище, в якому відбувається дифузійне зварювання - воно у значній мірі впливає на зварне поєднання, тому частіше всього воно відбувається у вакуумі, який має гарні захисні якості (в такому разі виключається окислення при зварюванні).

Переваги дифузійного зварювання визначаються відсутністю плавлення металу при зварюванні, незначними змінами властивостей основного металу, мінімальними остаточними напруженнями і деформаціями, більшим ступенем точності виготовлення вузлів і невеликою вірогідністю виникнення тріщин, можливістю зварювання різнорідних металів.

2.2 Найбільш продуктивні способи зварювання металу

Зварювання високопродуктивними покритими електродами. Найбільш ефективні електроди із залізним порошком в покритті; це підвищує коефіцієнт наплавлення до 18 г/(А * ч) замість 8 -- 10 г/(А * ч) для звичайних електродів. При зварці покритими електродами із залізним порошком в утворень шва бере участь не тільки метал електродного стрижня, але і залізний порошок, введений до складу покриття. Ці електроди повинні називатися високопродуктивними.

Продуктивність електродів характеризується масою електродного металу, що перейшов на виріб за одиницю часу. Наочне уявлення про продуктивність електродів дає наступний приклад: електроди АНО-5, ОЗС-6 і АНО-18, що мають в покритті 30 -- 35 % залізного порошку (по відношенню до маси всього покриття) при діаметрі стержня 4 мм дають вихід наплавленого металу 35 -- 40 г/мін; електроди АНО-1, ОЗС-3, АНО-19 при змісті 50 --65% залізного порошку дають 65 -- 70 г/мін наплавленого металу (в порівнянні з 23 -- 30 г/мін для звичайних електродів АНО-4, МР-3, ОЗС-4 і ін.).

Проте слід враховувати, що високопродуктивні електроди дозволяють виконувати зварювання тільки в нижньому і похилому (кут 15 --20°) положеннях; джерела живлення для зварювання цими електродами повинні мати підвищену напругу холостого ходу (не менше 65 В).

Зварювання здвоєним електродом, гребінкою електродів, трифазною дугою

При зварювані здвоєним електродом процес ведуть двома стрижнями, сполученими між собою контактною точковою зварюванням. Дуга переходить з одного стержня на іншій, поперемінно оплавляючи їх. Продуктивність зварювання підвищується на 20--40% в порівнянні із зварювання одно стержневим електродом. Підвищення продуктивності зварювання досягається поперемінним підігрівом кожного із стрижнів дугою, що горить між сусідніми стержнями і виробом, збільшенням часу горіння дуги, зменшенням часу на зміну електродів.

Мал. 1. Схема здвоєного електроду (а). гребінки (б) і зварювання трифазним струмом (в , г): 1 -- зв'язка електродів, 2 -- трифазний трансформатор, 3, 4 -- електроди, 5 -- дуга

Електроди розташовуються так, щоб їх загальна вісь співпадала з віссю шва або при великому вугіллі оброблення кромок була перпендикулярна цій осі. Зварювальний струм складає від 100--180 А при діаметрі електродів 3 + 3 мм до 300--400 А при діаметрі 6 + 6 мм;

Здвоєними електродами можна зварювати за один прохід метал завтовшки до 12 мм.

Електроди можна розташовувати по декілька стержнів в ряд у вигляді гребінки. Так само як при зварювані здвоєним електродом, дуга збуджується на електроді, що знаходиться на ближчій відстані від зварюваного виробу. При плавленні цього електроду дуга переходить на інший стержень і т.д. Електродна гребінка дозволяє глибоко опускатися в оброблення кромок, розташовуючи гребінку уздовж шва, тому можна глибоко проплавлять основний метал і отримувати хороше формування шва. Зварювання електродною гребінкою дозволяє підвищити удвічі продуктивність в порівнянні із зварюванням звичайним електродом.

Продуктивність ручної дугової зварювання можна підвищити ще на велику величину, якщо використовувати трифазний струм. При зварювані трифазною дугою застосовують два електроди, до яких підводяться дві фази від джерела живлення, а третя фаза -- до зварюваного виробу. У кожен даний момент в процесі зміни синусоїдального струму можуть горіти одна або дві дуги; при цьому виділяється велика кількість теплоти, швидкість плавлення металу зростає і продуктивність зварювання збільшується на 50 -- 60 % в порівнянні із зварюванням однофазною дугою. Маса металу, що наплавляється, досягає 30 г/(А * ч).

Проте при зварювані трифазною дугою сильно обважнює електрододіржатель , що веде до стомлювальності зварювальника. Тому зварювання трифазною дугою краще виконувати механізованими способами.

Зварювання з глибоким проплавленням. Цей вид зварювання ще називають зварюванням таким, що чинить опір. Для зварювання застосовують електроди із збільшеною товщиною покриття. Сталевий стержень електроду плавиться декілька швидше за покриття, внаслідок чого на кінці електроду з покриття утворюється втулка (козирок). Опирає втулку електроду на поверхню виробу, зварювальник переміщає дугу уздовж шва. Гази, що утворюються при плавленні покриття, своїм тиском витісняють рідкий метал із зварювальної ванни, утворюючи вал, виріб про плавляється на велику величину, чим при зварюванні електродом на вазі. При цьому об'єм наплавленого металу в зварювальному шві значно зменшується без зниження міцності шва. Цей спосіб зварювання дозволяє зменшувати глибину оброблення кромок і зварювати метал значної товщини без оброблення кромок з великою швидкістю. Зварювання виконують без коливальних поперечних рухів електроду.

Техніка зварювання з опором заключається в тому, що після запалень дуги зварювальник встановлює електрод під кутом 70 -- 80° до площини виробу, опускає покриття електроду на поверхню виробу і дуга автоматично переміщатиметься по осі шва; зварювальнику доводиться слабо натискати електродо тримачем на електрод по його осі до виробу.

Спосіб зварювання таким, що опирається особливо доцільно застосовувати при виконанні кутових швів в положенні «в човник», використовуючи для цього електроди марки ОЗС-3 і подібних до них марок. Окрім збільшення продуктивності при зварюванні таким, що опирається виходить висока якість металу шва.

Зварювання таким, що опирається у вертикальному положенні по напряму зверху вниз можна виконувати електродами АНО-9. При накладенні кутових швів з катетом 8 мм застосовують електроди діаметром 4 мм; швидкість зварювання 10 м/ч, що в два рази більше швидкості зварювання електродами УОНИИ-13/55 діаметром 5 мм.

Зварювання лежачим електродом. У оброблення зварюваних деталей укладають один або декілька електродів, довжина яких зазвичай в два рази більше стандартних. Від витікання металу при виконанні стикового шва оберігає мідна підкладка. При виконанні кутового шва підкладка не потрібна. Зверху електроди притискаються до кромок деталей мідною або бронзовою колодкою. Дуга збуджується допоміжним електродом і потім продовжує горіти, розплавляючи електрод і основний метал. Довжина дуги рівна товщині покриття, що становить 1,5 -- 3,0 мм. Зварювання лежачим електродом можна здійснювати і під шаром флюсу. Вона може застосовуватися для виконання як прямолінійних, так і криволінійних швів, для чого необхідні спеціальні пристосування.



Мал. 2. Схема зварювання: а - похилим електродом: 1 -- електрод, 2 -- обойма. 3 -- штанга; б - лежачим електродом: 1 - шов, 2 -- дуга, 3 -- лежачий електрод, 4 -- зварюваний метал

Зварювання похилим електродом

Останніми роками знайшло застосування зварювання похилим штучним електродом, суть якої полягає в тому, що подовжені покриттям електроди притискують до зварного з'єднання і направляють по ньому за допомогою простих пристосувань. За час плавлення одного електроду зварювальник встигає встановити декілька пристосувань, що дозволяє вести зварювання одночасно декількома електродами. Це значно підвищує продуктивність зварювання покритими електродами.

У пристосуванні ПН-7А (мал. 3) опора складається з корпусу і постійного магніта. Магніт з вимикачем є основним елементом, що забезпечує фіксацію пристосування на зварюваній поверхні. Направляючу штангу можна встановлювати під певним кутом до зварюваної поверхні з подальшою фіксацією. Її можна закріплювати на лівій або правій стороні опори, що забезпечує ліву або праву зварювання. Каретка має корпус, в якому на осях закріплені шарикопідшипники, що забезпечують плавність ходу по штанзі. Електродотримач кріпиться до каретки на важелі шарнірно і має відключаючий пристрій, що дає можливість розірвати дугу в кінці зварювання. Положення електродотримача можна фіксувати на важелі, що дозволяє встановлювати електрод під різними кутами до зварювальної поверхні. Переміщення каретки по штанзі відбувається під власною вагою у міру згорання електроду. Рубильник служить для знеструмлення зварювального ланцюга на період установки пристосування на зварювальний виріб. Він складається з корпусу і контактної групи. Пристосування приєднують до зварювального кабелю за допомогою швидко знімальної муфти. Пристосування працює таким чином. Направляючу штангу встановлюють під необхідним кутом до нижньої площини на лівій або правій стороні опори. Зміну кута дає можливість отримувати при зварюванні електродом одного діаметру катети різної величини. Електродотримач фіксують під певним кутом до нижньої площини. Каретку заводять на штанзі у верхнє положення. У електро тримач вставляють електрод.

Рис.3. Пристосування для зварювання похилим електродом: 1 -- опора з магнітом; 2 -- рубильник; 3 -- направляюча штанга; 4 -каретка з електро тримачем

Пристосування встановлюють на зварювальному виробі в робоче положення, тобто бічна грань опори співпадає з лінією шва, а кінець електроду спирається об метал на початку шва. У цьому положенні пристосування фіксують включенням магніта. Включають рубильник і починається процес зварювання. Каретка плавно опускається під власною вагою по штанзі у міру згорання електроду. Коли огарок електроду досягне 25--30 мм, спрацьовує відключаючий пристрій і відбувається розрив зварювальної дуги. Вживані електроди мають діаметр 6 і довжину не більше 700 мм. Максимальний зварювальний струм 350 А. Мінімальна ширина листа в місці зварювання 200 мм. Опорна площа пристосування 0,04 м2 а габарит 1X0,5X0,5 м. Маса (без кабелю) 6 кг Пристосування призначене для зварювання кутових, таврових і накладних з'єднань металоконструкцій в нижньому положенні.

Основною особливістю електродів є освіта при зварюванні на його кінці козирка з покриття, яким він спирається на зварюваний виріб, підтримуючи, таким чином, постійною довжину дуги при зварюванні. Козирок з верхнього боку декілька подовжений, що сприяє відхиленню дуги у бік зварюваного виробу. Постійність розташування козирка в процесі зварювання забезпечується нанесенням покриття з високим ступенем концентричності. З метою збільшення часу плавлення електроди виготовляють завдовжки 550-- 900 мм. Для забезпечення легкого збудження дуги на кінець електродів наносять іонізуюче покриття, а для запобігання напливам в місцях стиковки швів використовують електроди з поглибленням в кінцях стержнів.

Техніка зварювання похилим електродом порівняно проста і для її освоєння не вимагається капітальних витрат і тривалого навчання операторів-зварювальників. Для оволодіння цим способом зварювальнику досить 4--5 днів. Цим способом зварювання можна виготовляти суцільностіні ферми, двотаврові балки, колони, черевики і інші будівельні конструкції. При зварюванні поясних швів двотаврових балок і колони один зварювальник, застосовуючи 3--4 пристосування, заварює за 1 ч близько 40 м шва. В порівнянні із звичайною зварної електродуги покритими електродами при зварюванні похилим електродом, що спирається, продуктивність праці підвищується в 2--2,5 разу. Завдяки маневреності, простоті устаткування і його обслуговування зварювання похилим електродом в нижньому положенні може бути з великою ефективністю застосована на заводах будівельних металоконструкцій для виготовлення несерійної продукції, індивідуальних замовлень, а в деяких випадках і при серійному виробництві.

В даний час зварюванням похилим електродом починають виконувати вертикальні таврові зварні з'єднання металоконструкцій. Зварювальний пристрій нескладний по конструкції, зручно в роботі, на зварювану конструкцію встановлюється за допомогою постійних магнітів, застосовується для зварювання конструкцій з металу завтовшки 4--10 мм. Кут нахилу електроду до осі шва 45°. Маса рухомої частини пристрою 900 р. Пристрій забезпечує надійний і стабільний процес зварювання, збільшуючи в 1,5--2 рази продуктивність праці в порівнянні із звичайною ручною зваркою.

Плазмове зварювання

Плазмою називають частково або повністю іонізований газ, що складається з нейтральних атомів і молекул, іонів і електронів. Плазмові струмені для зварювання отримують в спеціальних плазмових пальниках (плазмотронах).

Мал. 4 Схема зварювальним плавленням (а) і крізним проплавленням (б)

В порівнянні з аргонодуговой зваркою плазменнодугова зварка відрізняється стабільнішим горінням дуги. Завдяки циліндровій формі стовпа дуги плазменнодугова зварка менш чутлива до зміни довжини дуги, чим аргонодуговая. Зміна довжини дуги конічної форми при аргонодуговой зварці завжди веде до зміни діаметру плями нагріву, а отже, до зміни ширини шва. Плазмова дуга дозволяє мати практично постійний діаметр плями і стабілізує процес проплавлення основного металу. Ця властивість використовується для зварювання дуже тонких листів. Змінюючи конструкцію насадки пальника, можна зменшити зону термічного впливу, а швидкість зварювання збільшити на 50--100 %. Зварювання плазмовою дугою характеризується глибоким проплавленням. Як плазмообразуючий газ зазвичай застосовують аргон і його суміші з воднем або гелієм, а для захисту металу зварювальної ванни при зварюванні легованої сталі, міді, нікелю -- суміш аргону з 5--8 % водню. При зварюванні низьковуглецевих і низьколегованих сталей захисним газом може служити вуглекислий газ. Плазмовою дугою зварюють встик метал завтовшки до 9,5 мм без оброблення кромок. При товщині до 25 мм потрібний U- або V- образного оброблення, причому глибина і кут оброблення значно менші, в 3 рази знижується витрата присадного металу, чим при аргонодуговій зварці. Найбільші переваги плазмове зварювання дає при з'єднанні товстих листів без оброблення кромок і присадного металу.

Пост для плазмового зварювання (мал. 5) має джерела живлення з падаючою або круто падаючою характеристикою. Робочим інструментом при плазмовій зварці є зварювальний пальник із змінним охолоджуваним водою вольфрамовим електродом і плазмообразуючою насадкою. Концентрація теплової енергії, що вводиться у виріб, і силовий тиск дуги для певної конструкції пальника залежить від діаметру плазмо-створюючої насадки, кута заточування електроду і установки електроду відносно плазмообразуючою насадки. Діаметр плазмообразуючої насадки залежить від сили зварювального струму і напруги на дузі, витрати і складу плазмообразуючого і захисних газів, а також від конструкції пальника:

Сила струму, А

100 140 170 220 250 300

Діаметр насадки при ручному зварюванні, мм ...

2 2,5 2,8 3 3,2 3,5

Як електроди застосовують прудки з вольфраму, діаметр яких також залежить від величини зварювального струму:

Сила струму, А 120 200 250 300

Діаметр прутка, мм 3 4 5 6

Мал. 5 Схема поста для плазмової зварки: 1 -- балон з газом; 2 -- джерело живлення зварювального струму; 3 -- апаратура управління; 4 -- система охолоджування пальника; 5 -- механізм подачі присадного дроту; б -- виріб; 7 -- горелка; У -- система подачі захисного, такого, що фокусує і плазмообразуючих газів

Електрод перед роботою заточують на конус під кутом 28--30°. Довжина конічної частини повинна складати 5-- 6 діаметрів електроду. Конус після заточування необхідно притупити, діаметр притуплення 0,2--0,5 мм. Електрод в пальнику встановлюють так, щоб його вісь симетрії співпала з віссю симетрії плазмообразуючої насадки. При ручній зварці для зменшення силового тиску дуги електрод можна встановлювати так, щоб його нижній кінець співпадав із зовнішньою площиною зрізу насадки.

Таблиця 1.Стик під зварювання обробляють, як для аргонодугового зварювання.

1. Довжина і число при хваток
Довжина стику, ним	Довжина при хватки, мм	Число при хваток
До 200 200--500 50--1000	3--8 25-30 60-100 60--100	2--3 3--6 6--10

Торці, скошені кромки, а також прилеглі до них поверхні виробу на ширину не менше 30 мм зачищають щіткою з легованої сталі від грязі, масла і ін. Після плазмового різання повинна бути виконана механічна зачистка поверхні зріза на глибину не менше 1 мм. При виявленні тріщини глибину зачистки збільшують до повного видалення тріщини. Після цього кромки і прилеглі поверхні виробу на ширину не менше 30 мм знежирюють з двох сторін протиранням чистим дрантям, змоченим в розчиннику. Стики збирають по можливості без зазору. Максимальний зазор збираних деталей без оброблення кромок не повинен перевищувати 1,5 мм. Стики рекомендується збирати за допомогою складальних пристроїв і пристосувань, що дозволяють рівномірно розподіляти зсув кромок, забезпечуючи збіг осей стикуємих труб і обичайок. Прихватку (табл. 1) зібраних стиків здійснюють покритими електродами, аргоно-дуговою і ручною плазмовою зваркою.

При збірці виробів без оброблення кромок метал прихватки повинен бути урівень з основним металом. Посилення в місцях прихваток видаляють механічним способом урівень з основним металом. До якості прихваток пред'являються такі ж вимоги, як і до основного зварного шва.

Плазмова зварка повинна виконуватися на постійному струмі прямої полярності. Перед збудженням основної зварювальної дуги (дуги між плазмотроном і виробом) в зону зварки протягом 5--20 с подають захисний газ, а після обриву дуги подачу газу продовжують протягом 10--15 с. Відстань від плазмотрона до виробу не повинна перевищувати 10 мм. В процесі зварки зварювальник по можливості не повинен обривати дугу. У разі обриву дуги кратер шва і прилегла до нього ділянка на відстані не менше 15 мм повинні бути зачищені. Дугу після обриву порушують на заздалегідь завареній ділянці на відстані 10--15 мм від кратера. Зварку необхідно вести з обов'язковим захистом кореня шва захисним газом, флюс-пастой і іншими аналогічними засобами.

Мал. 6 Взаємне розташування пальника і присадного дроту при плазмовій зварці

В процесі зварки не допускається перегрів виробу. Якщо основний метал на відстані 20--25 мм від лінії сплаву нагрівся вище 100 °С, потрібно зробити перерву в зварці або, не перериваючи її, охолодити стик за допомогою струменя стислого повітря. По техніці ведення процесу плазмова зварка підрозділяється на зварку плавленням і зварку крізним проплавленням. При зварці плавленням (мал. 4, а) утворення зварювальної ванни відбувається, як при аргонодуговій зварці. Відмітною особливістю процесу є стійкіший режим горіння дуги і більш концентроване введення у виріб енергії дуги. Внаслідок цього зменшується ширина зварювальної ванни при одночасному збільшенні глибини проплавлення. При зварці крізним проплавленням (мал. 4,б) дуга в передній частині зварювальної ванни утворює крізний отвір, внаслідок чого зовнішній контур шва має специфічну форму типу замкової щілини. Процес проникнення дуги на всю товщину металу супроводжується характерним шумом, по якому можна судити про стабільність протікання процесу. Якісне формування шва при зварці крізним проплавленням забезпечується при постійній погонній енергії. Тому цей спосіб зварки повинен виконуватися при стабільному і рівномірному переміщенні (обертанні) пальника. Цій вимозі задовольняє автоматична зварка. Для створення шва необхідної форми плазмову зварку, як правило, виконують з присадним металом діаметром не менше 1,5 мм. Взаємне розташування пальника і присадного дроту показане на мал. 5. В процесі зварки рекомендується пальнику і присадному дроту повідомляти коливальний рух з амплітудою 2--4 мм. При цьому оплавлений кінець дроту повинен завжди знаходитися в зоні захисного газу. Не можна різко подавити кінець присадного дроту в зварювальну ванну. Кратер закладають введенням краплі розплавленого присадного металу з одночасним відведенням пальника до природного обриву дуги або її відключення за допомогою системи дистанційного керування зварювальним джерелом живлення. Ручна плазмова зварка рекомендується для стикових з'єднань завтовшки до 4 мм і для зварки кореня шва з'єднань завтовшки більше 4 мм.

Зварювання пульсуючою дугою

Технологічні можливості дугової зварки можна значно розширити, якщо застосувати пульсуючу зварку (її називають також импульснодуговою зваркою, зваркою модульованим струмом). Зварювання пульсуючою дугою полягає в тому, що швидкість і кількість теплоти, що вводиться у виріб, визначаються режимом пульсації дуги, який встановлюють за певною програмою, залежною від властивостей зварюваного металу, його товщини, просторового положення зварки. Швидкість наростання і спаду електричної потужності дуги, частоту і амплітуду її пульсації можна змінювати в досить широких межах. Змінюючи параметри зварки пульсуючою дугою, можна ефективно впливати на форму і розміри зварювальної ванни, на тимчасові і залишкові деформації, в широких межах змінювати кристалізацію металу і таким чином впливати на властивості зварних з'єднань. При цьому способі зварки ефективніше використовується поверхневе натягнення розплавленого металу, що дозволяє поліпшити умови формування шва в різних просторових положеннях.

Застосування пульсуючого дугового розряду дозволяє підібрати режим зварки так, щоб уникнути стікання металу зварювальної ванни в будь-яких просторових положеннях, збільшити проплавляючу здатність зварювальної дуги, понизити вірогідність пропалів при зварці кореневого шва, значно спростити техніку зварки і в результаті підвищити продуктивність праці і поліпшити якість зварки. При ручній зварці в цьому випадку значно знижуються вимоги до кваліфікації зварювача. Тому зварка пульсуючою дугою широко використовується для вертикальних, горизонтальних і стельових швів у виробах різної товщини. Цей спосіб зварки ефективний для виробів з металів, схильних до утворення гарячих тріщин. Технологічні переваги пульсуючої дуги особливо виявляються при зварці тонкостінних виробів. Причому практично відсутні такі дефекти формування шва, як підрізи і провисання.

Застосовується пульсуюча зварка вольфрамовим і плавким електродом. У першому випадку дуга пульсує з постійним заданим співвідношенням імпульсу і паузи. Суцільний шов отримують шляхом розплавлення окремих крапок з певним їх перекриттям. При зварці плавким електродом на основний зварювальний струм дуги, що безперервно горить, накладають короткочасні імпульси струму, під впливом яких відбувається прискорення плавлення кінця електроду, формування і відрив крапель металу. Оптимальним вважають режим, при якому кожен імпульс відриває краплю і причому в кінці імпульсу. Якщо крапля відривається при силі струму, близькій до амплітудної, то підвищується розбризкування, краплі летять з великою швидкістю.

Пульсуючу зварювальну дугу отримують за допомогою спеціальних пристроїв: реле пульсації дуги, переривників струму, комутаторів тиристорів. Джерела живлення для зварки пульсуючою дугою повинні забезпечувати зварку як плавким, так і неплавким електродами, пульсацію електричних параметрів дуги по необхідному режиму. Для цих цілей можуть служити спеціальні джерела живлення або зварювальні перетворювачі типу ПСО, ПСГ, ПСУ з переривниками і регуляторами струму. Спеціальні джерела живлення дозволяють отримувати пульсуючу потужність дуги за рахунок управління параметрами зварювального ланцюга.

У ИЭС ім. Е. О. Патона розроблена технологія ручної дугової зварки змінним модульованим струмом для виготовлення тонколистових конструкцій і трубопроводів діаметром 10--25 мм з товщиною стінки 0,8--2,5 мм. При цій технології зварка відбувається на високому (струм імпульсу) і низькому (струм паузи) енергетичному рівнях. За рахунок безперервного чергування регульованих по длительности імпульсів і паузах зварювального струму забезпечується точне дозування електричної енергії, що дозволяє в широких межах регулювати швидкість плавлення як основного, так і електродного металів. Як джерело живлення застосовується серійний зварювальний трансформатор ТСМ-250 і модулятор-стабілізатор зварювального струму СТМ-301 (ОИ112), які змонтовані в однокорпусну установку. Модулятор-стабілізатор СТМ-301 призначений для спільної роботи з будь-яким серійним зварювальним трансформатором з падаючою зовнішньою вольт-амперною характеристикою, розрахованим на номінальний струм до 315 А.

Режими зварки трубопроводів малих діаметрів і тонколистових конструкцій

Товщина	Струм імпульсу	Струм паузи, А	Тривалість	Тривалість паузи, з
1,2 1,5 1,8 2 2,5	90 100--125 110--130 130--150 140--180	40--50 50--65 50--75 50--75 65-85	0,02 0,02 0,02 0,02--0,03 0,0,2--0,03	0,1 - 0,2 0,02--0,1 0,08 - 0,2 0 1- 0 2 0,1--0,2

Модулятор-стабілізатор забезпечує: регулювання струму імпульсу і струму паузи в межах 35--315 А; ступінчасте регулювання тривалості імпульсу і паузи в межах 0,02--0,5 з; плавне регулювання тривалості стартового імпульсу зварювального струму в межах 0,05--5 з, з якого починається процес зварки; ефективне первинне збудження зварювальної дуги і стабілізацію її горіння в процесі зварки; автоматичне відключення напруги холостого ходу зварювального трансформатора при перервах в зварці тривалістю більше 1 з. Стабілізація горіння дуги вольтододатковими імпульсами, що подаються в дуговий проміжок на початку кожного на півперіоду зварювального струму, дозволяє застосовувати електроди практично з будь-яким типом покриття, призначені для зварки низьковуглецевих і низьколегованих сталей. Добрі результати отримують при зварці вуглецевих і неіржавіючих сталей. За рахунок стартового імпульсу зварювального струму вдається уникати дефектів в початкових ділянках і в «замках» швів. У табл. 2 приведені режими зварки.

Продуктивність праці при зварюванні тонкостінних виробів модульованим струмом збільшується на 10-- 15 % в порівнянні із звичайною ручною дуговою зваркою і на 70--80 % в порівнянні з газокисневою зваркою.

3. Технологічна частина

3.1 Технічний процес виконання робіт

при зварюванні низьколегованих сталей

Леговані сталі поділяються на низьколеговані (легуючих елементів в сумі менше 2,5%), середньолеговані (від 2,5 до 10%) і високолеговані (більше 10%), Низьколеговані сталі ділять на низьколеговані низьковуглецеві, низьколеговані теплостійкі і низьколеговані середньовуглецеві.

Механічні властивості і хімічний склад марок низьколегованих сталей наводяться у довідковій літературі.

Склад вуглецю в низьколегованих низько вуглецевих конструкційних сталях не перевищує 0,22%. В залежності від легування сталі поділяють на марганцевисті (14Г, 14Г2), кремнемарганцевисті (09Г2С, 10Г2С1, 14ГС, 17ГС та ін.) хромокремнемарганцевисті (14ХГС та ін.), марганцевоазотнованадієві (14Г2АФ, 18Г2АФ, 18Г2Фпс та ін.), марганцеве ніобієву (10Г2Б), хромокремненікельмідисті (10ХСНД, 15ХСНД) і так далі.

Низьколеговані низько вуглецеві сталі використовують в транспортному машинобудуванні, кораблебудуванні, гідротехнічному будівництві, у виробництві труб та ін. Низьколеговані сталі поставляють по ГОСТ 19281-73 і 19282-73 і спеціальних технічних умовах.

Низьколеговані теплостійкі сталі повинні володіти підвищеною міцністю при високих температурах експлуатації. Найбільш широко теплостійкі сталі використовують при виготовленні парових енергетичних установок. Для підвищення жароміцності в їх склад вводять молібден (М), вольфрам (В) і ванадій (Ф), а для забезпечення жаростійкості - хром (X), що утворює щільну захисну плівку на поверхні металу.

Низьколеговані середньо вуглецеві (більш 0,22% вуглецю) конструкційні сталі застосовують в машинобудуванні переважно в термообробленому стані. Технологія зварювання низьколегованих середньовуглецевих сталей подібна технології зварювання середньо легованих сталей.

Низьколеговані сталі зварювати складніше, ніж низько вуглецеві конструкційні. Низьколегована сталь більш чутлива до теплових впливів при зварюванні. В залежності від марки низьколегованої сталі при зварюванні можуть утворюватися гартовані структури чи перегрів у зоні термічного впливу зварного з'єднання.

Структура біляшовного металу залежить від його хімічного складу, швидкості охолодження і тривалості перебування металу при відповідних температурах, при яких відбувається зміна мікроструктури і розміру зерен. Якщо в доевтектоїдної сталі отримати шляхом нагрівання аустеніт,, а потім сталь охолоджувати з різною швидкістю, то критичні точки сталі знижуються.

При малій швидкості охолодження отримують структуру перліт (механічна суміш фериту і цементиту). При великій швидкості охолодження аустеніт розпадається на складові структури при відносно низьких температурах і утворюються структури - сорбіт, тростит, бейніт і при дуже високій швидкості охолодження -- мартенсит. Найбільш хрупкою структурою являється мартенситова, тому не слід при охолодженні допускати перетворення аустеніту в мартенсит при зварюванні низьколегованих сталей.

Швидкість охолодження сталі, особливо великої товщини, при зварюванні завжди значно перевищує звичайну швидкість охолодження металу на повітрі, внаслідок чого при зварюванні легованих сталей можливе утворення мартенситу.

Для запобігання утворенню при зварюванні гартованої мартенситової структури необхідно приймати, що сповільнюють охолодження зони термічного впливу, - підігрів виробу і використання багатошарового зварювання.

В деяких випадках в залежності від умов експлуатації виробів допускають перегрів, тобто збільшення зерен в металі зони термічного впливу зварних з'єднань, виконаних із низьколегованих сталей.

При високих температурах експлуатації виробів для підвищення опору текучості (деформування виробу при високих температурах з плином часу) необхідно мати крупнозернисту структуру і в зварному з'єднанні. Але метал з дуже крупним зерном володіє пониженою пластичністю в тому розмір зерен допускається до відомої межі.

При експлуатації виробів в умовах низьких температур повзучість виключається і необхідна дрібнозерниста структура металу, що забезпечує збільшену міцність і пластичність.

Покриті електроди та інші зварні матеріали при зварці низьколегованих сталей підбираються такими, щоб вміст вуглецю, сірки, фор фора та інших шкідливих елементів в них було нижче у порівнянні з матеріалами для зварювання низьковуглецевих конструкційних сталей. Цим вдається збільшити стійкість металу шва проти кристалізаційних тріщин, так як низьколеговані сталі в значній мірі схильні до їх утворення.

Низьколеговані низько вуглецеві сталі 09Г2, 09Г2С, 10ХСНД, 10Г2С1 і 10Г2Б при зварюванні не загартовуються і не схильні до перегріву. Зварювання цих сталей проводять при будь-якому тепловому режимі, аналогічно режиму зварювання низько вуглецевої сталі.

Для забезпечення рівної міцності з'єднання ручну зварку виконують електродами типу Є5ОА. Твердість і міцність навколо шовної зони практично не відрізняються від основного металу,

Зварочні матеріали при зварюванні порошковим провідником і в захисному газі підбирають такими, щоб забезпечити міцністні властивості металу шва на рівні міцності, що досягається електродами типу Є50А.

Низьколеговані низько вуглецеві сталі 12ГС, 14Г, 14Г2, 14ХГС, 15ХСНД, 15Г2Ф, 15Г2СФ, 15Г2АФ при зварюванні можуть утворювати гартовані мікроструктури і перегрів металу шва і зони термічного впливу. Кількість структур, що гартуються різко зменшується, якщо зварка виконується з відносно великою погонною енергією, необхідною для зменшення швидкості охолодження зварного з'єднання. Проте зниження швидкості охолодження металу при зварювання призводить до укрупнення зерен (перегріву) металу шва і навколо шовного металу внаслідок підвищеного вмісту вуглецю в цих сталях. Це особливо стосується сталей 15ХСНД, 14ЧГС. Сталі 15Г2Ф, 15Г2СФ і 15Г2АФ менш схильні до перегріву в навколо шовній зоні, так як вони леговані ванадієм і азотом. Тому зварка більшості вказаних сталей обмежується більш вузькими межами теплових режимів, ніж зварювання низько вуглецевої сталі.

Режим зварювання необхідно підбирати так, щоб не було великої кількості гартованих мікроструктур і сильного перегріву металу. Тоді можна виконувати зварювання сталі будь-якої товщини без обмежень при навколишній температурі не нижче - 10°С. При більш низькій температурі необхідний попередній підігрів до 120-150°С. При температурі нижче - 25°С зварювання виробів із загартовуючих сталей забороняється. Для попередження більшого перегріву зварювання сталей 15ХСНД і 14ХГС слід проводити на пониженій погонній тепловій енергії (при понижених значеннях струму електродами меншого діаметру) в порівнянні зі зварюванням низько вуглецевої сталі.

Для забезпечення рівної міцності основного металу і зварного з'єднання при зварюванні цих сталей потрібно використовувати електроди типу Є50А чи Є55.

Технологія зварювання низьколегованих середньовуглецевих сталей 17ГС, 18Г2АФ, 35ХМ та інших подібна до технології зварювання середньо легованих сталей.

3.2 Обладнання, інструменти та матеріали

які використовуються при зварюванні

Для затиснення електрода і підведення до нього зварювального струму служить електродотримач. Більш досконалими є електродотримачі з пружинами (мал. 1); застосовують також гвинтові, пластинчасті, виделкові й інші типи електродотримачів.

Відповідно до ДЕРЖСТАНДАРТУ 14651-78Е, електродотримачі випускають трьох типів у залежності від сили зварювального струму: I тип - для струму 125 А; II типу--125 --315 А; III типу - 315 -- 500 А. В усіх типах електродотримач повинен витримувати без ремонту 8000 затисків електродів. Час зміни електрода не повинен перевищувати 4 с.

Щитки виготовляють відповідно до ДЕРЖСТАНДАРТУ 12.4.035 -- 78 з легких і неспалених матеріалів (спецпластмасс). Маса ручного щитка не повинна перевищувати 0,48 кг, на-головного -- 0,50 кг.

Рис. 1. Типи електродотримачів із пружиною: а -- подовжньої, б -- поперечної

Захисні стекла (світлофільтри) призначені для захисту очей і шкіри обличчя від променів дуги, бризів металу і шлаку. ДСТ 12.4.080-79 передбачає 13 класів (номерів) світлофільтрів при зварюванні на струмах від 5 до 1000 А. Номер світлофільтра підбирають у залежності від струму, складу металу, що зварюється, виду дугового зварювання, що розрізняється способом захисту зварювальної ванни від дії газів повітря й індивідуальних особливостей зору зварника. Зварювання покритими електродами при струмі 100 А виконуються зі світлофільтром З5; 200 З6; 300 З7; 400 З8; 500-600 З9 і т.д. При зварюванні електродом важких металів, що плавиться, в інертному газі користаються світлофільтром на номер менше, а легких металів -- на номер більше в порівнянні зі світлофільтром при зварюванні покритими електродами. Шлангове зварювання в Соз при струмі 50--100 А виконуються зі світлофільтром З1; 100-- 150 А -- З2; 150-250 А-СЗ; 250-300 З4; 300-400 З5 і т.д.