Технология сварки и особенности работы с металлами
Для получения качественного соединения металлических деталей высокого качества необходимо строго соблюдать технологию сварки, испытанную на практике многими поколениями сварщиков. А начинается она с предварительной подготовки свариваемых заготовок.
Металл будущей конструкции должен быть тщательно очищен именно до сварки. Особое внимание уделяют чистке контактного места – ржавчина или влага, масляное пятно или загрязнение иного рода могут негативно сказаться на качестве сварного шва. Отдельно просматривают зазор между свариваемыми кромками.
Очистку проводят ручными или механическими щётками, с использованием кислотных растворов и щелочей, а также гидропескоструйным или дробометным способом, иглофрезерами.
В случаях попадания загрязнений в зазоры при сварочных работах избавляются от них прожиганием горелкой или продувом сжатым воздухом.
Ручное дуговое сваривание является основой сварки в широком смысле и до сих пор остаётся идеальным вариантом для многих работ.
Процесс ручной дуговой сварки начинается с поджигания сварочной дуги. Итак, сварщик приступает к непосредственной работе: кончиком электрода он прикасается к поверхности обрабатываемого металла и быстро приподнимает его на 2 мм. В результате короткого замыкания возникает дуга, которую нужно постоянно поддерживать, опуская уменьшающийся электрод по мере его расплавления. Зажигают дугу ещё быстрым чирканьем электродом по поверхности металла.
Дугу необходимо держать короткой – чтобы металлических капель было меньше, электрод плавился и обеспечивал равномерную искру. К тому же при такой технике металл плавится максимально.
Под воздействием дуги нагреваются и расплавляются металл и электрод на месте сварки. В образующейся сварной ванночке они перемешиваются друг с другом и после отключения дуги образуют сварной шов.
Необходимое проплавление соединяемых деталей и желанное качество шва полностью зависят от стабильности горения дуги, а также от правильного равномерного перемещения.
Особенности технологии сварки металла диктуются типами соединения свариваемых поверхностей.
- V-образный скос выполняется на кромках металлических листов толщиной 5-15 мм. В результате получается углубление для сварочного шва;
- X-образный скос применяют при подготовке кромок деталей с 15 и более миллиметровой толщиной для сварки с обеих сторон.
В зависимости от толщины заготовки, угловое и тавровое соединение может выполняться как со скосом, так и без него. Особенностью данных видов является то, что они позволяют варить конструкции из материалов различной толщины. Но в таких случаях необходимо соблюдать одну тонкость: электрод относительно толстой детали сварщик обязан держать вертикально.
Технология ручной дуговой сварки
Электрод и дугу вкупе со сварной ванночкой по технологии ручной дуговой сварки необходимо плавно перемещать по линии соединения деталей. Его скорость зависит от типа материала. При сварке изделия из тонкого металлического листа перемещение должно быть быстрым, а при работе с толстыми массивными деталями – замедленным. Ориентиром для сварщика служат скорость расплавления, а также изменение цвета металла.
По форме данное перемещение бывает прямым, зигзагообразным, петлеобразным – оно выбирается, исходя из ширины шва и глубины проплавления. Так, прямолинейно перемещают электрод, когда ширина сварки незначительная. Когда необходимо проварить соединения глубже и шире – применяют зигзаг или петлю.
Остывший сварной шов имеет выпуклость, зависящую от положения электрода во время сварки. Вертикальное положение позволяет получить глубокое проплавление заготовок и ровный шов. При большем наклоне электрода уменьшается глубина проплавления, а шов имеет выпуклую поверхность. Здесь важно соблюдать меру – при слишком наклоненном электроде дуга в направлении шва сделает процесс сварки плохо управляемым.
Качественно соединить металлические детали можно при расплавленной сварочной ванне с тонкими краями, когда она достаточно жидкая и легко передвигается за электродом.
Для сварщика сигналом к дальнейшему продвижению электрода становится момент появления в жидком расплаве оранжевого цвета, который хорошо виден через тёмное стекло защитной маски.
На месте окончания соединения размер сварной ванны следует увеличить, удержав на этой точке электрод немного дольше обычного.
При сквозном проплавлении деталей, уменьшают величину тока и берут электрод меньшего диаметра. После того, как прожжённые дыры остывают, сварщик устраняет образовавшийся шлак, и заваривает заготовки.
Закончив сварку, следует простучать шов молотком. Это позволит удалить окалину, и параллельно проверить качество соединения, чтобы оно было сплошным и хорошо проваренным.
Куда перемещать электрод?
При ручной дуговой сварке важно знать, куда перемещать электрод в том или ином случае. Возможных направлений здесь три:
- по оси электрода. Такое продвижение позволяет добиться постоянной по длине сварочной дуги. Электрод продвигается со скоростью его плавления;
- вдоль оси валика, создающего шов. В данном случае движение происходит со скоростью, зависящей от силы тока, диаметра используемого электрода, скорости нагревания и плавления, вида сварного шва и прочего. Когда не делаются поперечные перемещения, шов получается достаточно узким, с шириной примерно полтора диаметра электрода. Такое соединение нужно для создания первого слоя при многослойном сварном шве, когда варят тонкие листы;
- чтобы получить нужную ширину и глубину проплавления электрод двигают поперёк шва. Такую технику используют только опытные сварщики, да и то, когда позволяют это сделать расположение сварного шва, размеры, форма кромок, свойства металла и иные параметры.
Как правильно варить металл: основы, технология, рекомендации
В любом домохозяйстве постоянно требуется построить или починить какую-нибудь конструкцию из металла. Самым прочным соединением двух металлических деталей является сварка. Кузнечная сварка известна человечеству уже несколько тысячелетий, сварке же электрической дугой или газовой горелкой — немногим больше столетия.
Как правильно варитьИ если ремесло (или даже искусство) кузнеца требовало многолетнего обучения и накопления опыта, то электродуговую сварку на начальном уровне при желании и наличии соответствующего оборудования вполне можно освоить за несколько дней.
Основы сварки
Чтобы научиться правильно варить, необходимо ориентировать в физических основах процесса сварки. Любой сварочный аппарат создает в небольшой рабочей зоне на стыке двух свариваемых деталей температуру выше температуры плавления свариваемого металла, так называемую сварочную ванну. В ней превратившаяся в жидкость часть металла обеих деталей смешивается друг с другом и с металлом расплавившегося электрода. После снижения температуры металл из сварочной ванны кристаллизуется, соединяя свариваемые детали в одно целое. Медленно перемещая сварочную ванну вслед за дугой вдоль стыка, сварщик получает шов. Высокой температуры в любительских сварочных аппаратах достигают двумя способами:
- электрической дугой;
- газовой горелкой.
- Газовая горелка
- Как правильно паять электрической дугой
Электросварка безопаснее, поскольку нет риска взрыва газа, и проще в освоении для тех, кто только учится правильно варить.
Электрическую дугу создают при пропускании тока большой силы через воздушный зазор между свариваемыми деталями и электродом.
Как правильно варить
Чтобы понять, как правильно варить, к небольшому количеству теории следует добавить большое количество практики. Начинать учиться лучше со сваривания обрезков уголков, арматуры, металлических пластин. Только после того, как вы «почувствуете шов» своими руками, можно приступать к соединению более или менее ответственных конструкций.
Процесс дуговой сварки
Существует несколько видов аппаратов, для того чтобы научиться правильно варить, лучше всего начинать с инверторного. Он позволяет плавно регулировать и поддерживать стабильным рабочий ток, мало не зависит от уровня и стабильности напряжения в питающей электросети, не создает в этой сети бросков напряжения.
Технология сварочных работ
Сварочные работы происходят при высокой температуре. Электрическая дуга является источником тепла для нагревания и частичного расплавления рабочей зоны. Она возникает в воздушном зазоре между деталью и электродом, поддерживается все время операции и плавно перемещается вдоль линии шва.
Размеры образующейся рабочей зоны расплавленного металла, или сварочной ванны, определяются
- выбранным режимом работы;
- скоростью движения электрода;
- свариваемыми материалами;
- толщиной деталей и конфигурацией кромок.
Средние размеры сварочной ванны:
- ширина- 0,8-1,5 см;
- длина 1-3 см;
- глубина — около 0,5-0,7 см.
Чтобы правильно варить, необходимо выбрать материал и толщину электрода в соответствии с толщиной свариваемых деталей. Электрод покрыт тонким слоем флюса, или обмазки. При нагреве этот флюс плавится и образует защитную газовую область над рабочей зоной, что противодействует попаданию в рабочую зону кислорода воздуха. По мере удаления электродуги и следом за ними — зоны сварочной ванны расплавленный металл кристаллизуется, образуя шов, который соединяет детали в единое целое. Поверх шва располагается тонкий слой остатков выгоревшего флюса, который требуется зачистить.
Типы сварочных аппаратов
На рынке представлено большое количество моделей сварочных аппаратов разных типов.
Из всего их разнообразия:
- трансформаторы;
- выпрямители;
- инверторы;
- полуавтоматы;
- автоматы;
- плазменные;
В условиях домашней мастерской чаще всего применяют трансформаторы — из-за их дешевизны и инверторы из-за простоты и удобства в работе. Остальные требуют либо специальных условий для работы, достижимых только на производстве, либо специального обучения и длительного приобретения навыков.
Трансформаторные
Устройство таких аппаратов крайне простое — это мощный понижающий трансформатор, во вторичную обмотку которого и включают рабочую электрическую цепь.
Трансформаторный сварочный аппарат
Преимущества трансформатора:
- неприхотливость;
- живучесть;
- простота;
- дешевизна.
Недостатки
- очень большой вес и габариты;
- низкая стабильность дуги;
- работа переменным током;
- вызывает броски напряжения в питающей сети.
Такой аппарат требует от сварщика мастерства и большого опыта. Для обучения начинающего сварщика тому, как правильно варить, он подходит плохо.
Инверторы
Инверторный аппарат имеет гораздо более сложную конструкцию. Инверторный блок многократно преобразует входное сетевое напряжение, доводя его параметры до необходимых. За счет трансформации тока высокой частоты габариты и вес трансформатора получаются во много раз меньше.
Инвертор
Преимущества инвертора:
- малый вес и габариты;
- стабилизированное напряжение и ток в цепи;
- дополнительные функции антиприлипания и горячего старта;
- возможность точной регулировки параметров тока и дуги;
- не вызывает бросков напряжения в питающей сети.
Есть у инвертора и недостатки:
- высокая цена;
- низкая морозостойкость.
Обучение тому, как правильно варить, лучше начать с инвертора. Стабильность параметров дуги и дополнительные функции, облегчающие старт и предотвращающие «залипание», позволят новичку сосредоточиться на шве и быстрее освоить технологию.
Что потребуется для работы начинающему сварщику
Для начала обучения придется подобрать соответствующее оборудование и экипировку.
Особое внимание следует уделять индивидуальным средствам защиты, поскольку сварочные работы — процесс вредный для зрения и органов дыхания.
Необходимо будет оборудовать рабочее место, если оно в мастерской — то помещение следует снабдить эффективной вытяжкой и достаточным освещением.
Если вы решили начать обучение на свежем воздухе- то обязательно на сухом основании и под навесом, который защитит вас и оборудование от дождя.
com/embed/dxVoNDuUcM8?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»autoplay; encrypted-media» allowfullscreen=»»/>
Рабочее место должно быть просторным, не захламленным, не стеснять движений сварщика.
Кабели нужно раскладывать таким образом, чтобы не наступать на них и не запнуться при перемещении вокруг заготовок.
В качестве заготовок для отработки навыков лучше выбрать обрезки проката и стальных листов. Начинать с ответственных конструкций не рекомендуется.
Инструменты и средства защиты
В обмундирование и средства индивидуальной защиты входят:
- маска сварщика со встроенным светофильтром для защиты глаз от яркого света и ультрафиолетового излучения дуги;
- спилковые перчатки — краги для защиты рук от брызг раскаленного металла;
- плотная одежда из негорючей ткани;
- шапочка под маску;
- прочная обувь.
- респиратор для защиты органов дыхания от образующихся газов и пыли, особенно при работе с цветными металлами.
Из инструментов, материалов и оборудования понадобятся:
- Угловая шлифмашина (болгарка) для нарезки заготовок и зачистки швов;
- Набор ручного слесарного инструмента — молотки, зубила, пассатижи и пр.;
- Металлическая щетка для зачистки заготовок;
- Струбцины и зажимы для соединения заготовок;
- Электроды.
Ну, и наконец, инвертор с входящими в комплект кабелями и держателем.
Какие электроды выбирать
Для того чтобы начать учиться варить правильно, необходимо подобрать сварочные материалы в соответствии со свариваемыми материалами и их толщиной. В качестве учебного задания лучше выбрать обычные низкоуглеродистые конструкционные стали. Для них подойдут широко распространенные электроды с обмазкой.
Электроды для сварочных аппаратов
Учатся обычно на электродах диаметром 3 мм, 1,6 и 2 мм применяют для работы с тонкостенными конструкциями, а 4-6 мм — для сваривания толстостенных заготовок.
Чаще всего в домашних условиях используют электроды диаметром 3 миллиметра (тройка). Более тонкие подходят для сваривания тонкостенных деталей, а номера четыре и пять — для толстых элементов.
Мощность аппарата должна соответствовать диаметру электрода (или его номеру). В руководстве пользователя (и на корпусе прибора) есть таблица определения рабочего тока в зависимости от номера.
Рекомендации как правильно сварить металл
Чтобы правильно варить металл, недостаточно просто научиться делать швы. Сварщик обязательно должен быть еще и материаловедом — знать многое о свойствах свариваемых материалов, их взаимодействии друг с другом и с высокими температурами.
Технология включает в себя много операций до начала и по окончании собственно выполнения шва.
До начала главной операции свариваемые детали необходимо тщательно очистить от механических загрязнений, старой краски, ржавчины и обязательно обезжирить. Требуется также правильно расположить их друг относительно друга и зафиксировать в этом положении.
При соединении тонкостенных конструкций или просто протяженных швов детали прихватывают друг к другу в нескольких равноотстоящих друг от друга точек, чтобы избежать термических деформаций.
Будущий сварщик заранее должен знать и предвидеть:
- потенциальные проблемы;
- разновидности дефектов
и продумать, как их избежать.
Начинают с трех простейших видов соединений
- Встык. Кромки соединяемых деталей находятся в одной плоскости с небольшим зазором между ними, и этот зазор заполняется шовным материалом.
- Внахлест. Детали располагаются с некоторым перекрытием кромок.
- Тавровый. Одна пластина торцом приваривается в середине другой, обычно под прямым углом.
Три основных виды соединения
В целом можно сказать, что работа сварщика наполовину состоит из собственно сварки, а наполовину — из планирования и подготовки.
Советы как научиться варить электросваркой самостоятельно
Сварить несложную конструкцию из металла реально за несколько часов, при условии, что вы уже освоили технологию, спланировали операции технологического процесса и подготовили все необходимое.
Чтобы научиться варить правильно, следует иметь в виду следующее:
- Следует подготовиться и узнать необходимую информацию о тех материалах, которые вы собрались варить.
- Подобрать для них соответствующий рабочий режим и сварочные материалы.
- Изучить технику исполнения конкретного запланированного вами шва.
Мало что может заменить обучение в профессиональной школе сварщиков и практику под руководством опытного наставника. Но если это по каким-либо причинам недоступно, то правильные движения, положение рук и тела при работе можно неплохо изучить и по обучающим видео от авторитетных мастеров сварного дела.
Корпус атомного реактора вам варить, конечно, не доверят, но раму для ворот или лесенки вы волне сможете осилить. Начав с простых швов и научившись варить их правильно, можно переходить и к более сложным, постепенно накапливая опыт и оттачивая свое мастерство.
О каких дефектах стоит знать, чтобы сделать правильный сварочный шов
Знания о сварных дефектах очень важны для того, чтобы вы их вовремя распознали и не начали эксплуатировать сварную конструкцию с ненадежным соединением.
Если шов проварен правильно, выглядит он равномерным и аккуратным, с равной толщиной и высотой по всей длине.
Различают следующие основные дефекты:
- Непровар. Недостаточное заполнение шовным материалом, и прочность его снижена. Причиной служит недостаточное напряжение в цепи или избыточная скорость ведения электрода.
- Подрез. Продольная канавка. Возникает по причине избыточной длины дуги. Для устранения дефекта следует правильно выбрать силу тока- немного ее повысить.
- Прожоги. Образование сквозных отверстий в материале. Вызывается превышением необходимого для данной толщины материала тока, а также слишком медленным ведением электрода. Необходимо также проверить, не превышен ли зазор между кромками заготовок.
- Пористость. Возникает по причине сквозняка в рабочей зоне, сдувающего облако защитных газов.
- Непровар
- Подрез
Встречаются и другие сварные дефекты, такие, как продольные и поперечные трещины
Предосторожности, перед тем как варить сваркой электродами
Варить правильно — это значит варить безопасно. Меры предосторожности при сварке электродами позволят сохранить здоровье и работоспособность сварщика:
- Перед началом работы необходимо осмотреть аппарат, держатель и кабели на предмет отсутствия механических повреждений и нарушения изоляции.
- Работу следует вести при положительной температуре и при влажности до 80%;
- Обязательно использование индивидуальных защитных средств.
- Следует применять спецодежду с противопожарной пропиткой.
- Радом с рабочим местом следует иметь огнетушитель, пригодный для тушения электроустановок под напряжением.
Тщательное и неуклонное соблюдение правил сварки металла электродом не потребует много времени и помогут сохранить материальные ценности и здоровье людей.
Нюансы для начинающих в сварке
Есть несколько нюансов, которые могут пригодиться любому желающему научиться варить правильно:
- Не забывать о заземлении и о важности регулярной проверки качества контакта зажима и заготовки.
- Регулярно проверять изоляцию кабеля.
- Сила тока выбирается сразу после подключения массы.
- Перед поджигом дуги следует установить электрод под углом примерно 60 градусов к плоскости детали, а расстояние между его концом и деталью — около 0,5 см.
Положения электрода при сварке
Осваивая все более сложные виды швов и конфигурации соединений, домашний мастер сможет научиться варить правильно и снабдит свое домохозяйство всеми необходимыми в нем сварными конструкциями.
Сварка металла: оборудование, технологии, ошибки
Сварка металла позволяет соединять различные детали и создавать сложные конструкции. Ее применяют при строительстве мостов, зданий, прокладке трубопроводов, создании сложных деталей. Сваривать вместе детали можно не только на специальном предприятии, но и далеко от городов, линий электропередач.
Метод соединения деталей свариванием осваивают профессионалы, любители. В гаражах, сараях умельцы воплощают в жизнь свои задумки, ремонтируют различные механизмы, делают полезные в хозяйстве вещи.
Сварка металлаКак правильно варить
Со стороны сварочные работы не представляет сложности. Однако опытные сварщики по металлу рекомендуют сначала изучить теорию и попрактиковаться на ненужных вещах, а только потом приступать к работе.
Мало соединить вместе 2 железки. Такой шов лопнет при первом ударе. Важно научиться сваривать металл, чтобы он не терял своих характеристик. Только правильно разогретая ванна, смешанные вместе расплавы краев деталей способны образовать прочное, герметичное соединение.
Технология проведения работ
Различают около 100 видов сварки металла. Применяют в основном технологию электродуговой сварки электродами, проволокой, пластинами.
Технология сваривания заключается в нагреве металла до жидкого состояния и его дальнейшем смешивании. Для соединения разных деталей используют расплавленную проволоку или сам электрод.
Типы сварочных аппаратов
По производительности, мощности сварочные аппараты можно разделить на два типа: бытовые, промышленные. Первыми можно сваривать детали толщиной до 5–6 мм. Промышленное оборудование способно долго работать без остановки.
Сварка металлов происходит за счет нагрева до высоких температур. Расплавление достигается различными способами. Каждому из них соответствует свое оборудование. Оно делится на группы по принципу работы:
- трансформаторы;
- инверторы;
- выпрямители;
- TIG-аппараты;
- полуавтоматы;
- спотеры.
Кроме того, применяются аппараты для газовой обработки металлических заготовок, холодная сварка, создающая высокое давление и другие виды соединения деталей.
Сварочные аппаратыТрансформаторные
Классические сварочные аппараты были изобретены первыми. Они просто понижали напряжение тока, оставляя его переменным. Силовой трансформатор понижает напряжение сети до значений холостого хода — 50–60В. По настройке параметров работы различают следующие типы оборудования:
- тиристорные — фазовая регулировка;
- с магнитным рассеиванием;
- со стандартным рассеиванием.
Недостаток аппарата заключается в нестабильной дуге из-за переменного тока. Трансформаторы отличаются крупными габаритами и большим потреблением энергии.
Инверторы
Инверторы создают оптимальные условия для сварки металлов. Они выравнивают переменный ток и делают его высокомощным, регулируемым с большой точностью. Работают инверторы от потребительской сети 220V с частотой 50Грц, промышленной в 380 V.В процессе преобразования, ток проходит:
- сетевой выпрямитель;
- частотный преобразователь;
- высокочастотный трансформатор;
- силовой выпрямитель.
Инверторы настраиваются на работу с прямым, обратным током. Работают с электродами любого типа, варят высоколегированные черные, цветные металлы. Они имеют защиту от перепадов, скачков напряжения. Подходят для обучения новичков, поскольку имеют стабильную дугу.
Для работы с постоянным током используют и выпрямители, которые состоят из диодов и полупроводников. Они преобразуют переменный ток в постоянный, позволяют регулировать его величину. Тонкой настройки не имеют.
Все остальные виды сварочного оборудования представляют собой различные варианты трансформатора и инвертора.
Пошаговая инструкция по проведению сварочных работ
Перед началом сваривания необходимо проверить место проведения работ на соответствие технике безопасности. На участке не должно быть лишних предметов, особенно легковоспламеняющихся, луж с водой, разлитого масла.
Следует проверить на исправность и подключить оборудование. Плита должна быть заземлена. На деталь цепляется зажим с соответствующим значением тока. Заготовка подготовлена к сварке, если выполнены следующие действия:
- места соединений зачищены;
- заготовка установлена на сборочную плиту или стеллаж и закреплена;
- детали соединены между собой прихватами или зажаты в специальном устройстве.
Начинать варить следует после полной подготовки места, оборудования и инструмента.
Инструменты и средства защиты
Кроме зажима для электродов у сварщика всегда должен быть с собой тонкий металлический молоток, чтобы отбивать шлак. Шов проверяется на наличие непроваров, подрезов, волчков. При необходимости режим работы можно изменить.
Сварка относится к числу вредных и опасных работ. Соблюдение техники безопасности особенно важно для начинающих работников, которые еще не имеют практических навыков. При проведении сварочных работ можно получить повреждения разного типа: поражение током, ожоги, поражение глаз, отравление парами при сгорании флюса.
Обязательные средствами защиты для сварщика при работе являются:
- маска;
- рукавицы или перчатки;
- штаны и куртка;
- рабочие ботинки;
- брезент.
Маска с темным стеклом защищает глаза от слепящего света, возникающего при сваривании. Рукавицы и костюм из негорючих материалов закрывают кожу от брызг металла и искр.
При работе вне оборудованного сварочного поста рабочему может понадобиться брезент. Им он закрывает предметы, которые невозможно убрать. Например, стену и стоящую рядом мебель при сварке труб водопровода или отопления в доме.Инструменты и средства защиты
Какие электроды использовать
Толщина металла и количество накладываемых швов определяют диаметр электрода. При сварке деталей большой толщины корневой шов прокладывается тонким электродом 2–3 мм. В дальнейшем используют четверку. При толщине листа более 20 возможно применение электрода диаметром 6 мм.
Для сваривания конструкций из низколегированных сталей, применяют электроды с обмазкой марок: УОНИ, ОЗС, АНО. Они широко используются в создании строительных конструкций, при прокладке трубопроводов и сварке других деталей, к которым предъявляются высокие требования в прочности соединений.
При сварке высоколегированных и углеродистых старей специалисты рекомендуют использовать хромоникелевые электроды марки ЭА 395.
Качественную сварку цветных металлов производят с помощью рутиловых электродов серии МР 3С. Вольфрамовые неплавящиеся марки WC 20 подходят для соединения деталей из сплавов цветных металлов.
Хромоникелевые и рутиловые электроды рекомендуют для обучения процессу сварки. Они легко зажигаются, хорошо держат дугу.
Электроды с рутиловым и другими специальными покрытиями считаются универсальными. Они могут работать на любом токе, шов ложится по горизонтали. Вертикаль только снизу-вверх. Разбрызгивание металла минимальное. После них переходить на УОНИ и другие марки тяжело, но только освоив классические электроды, можно стать сварщиком.
Подготовка
Перед началом работы следует провести подготовку металла под сварку. Поверхность заготовки должна быть очищена от грязи, масел, ржавчины. Пленки окислов удаляются химическим путем непосредственно перед сваркой.
Если толщина шва превышает 3–5 мм, следует разделать кромки на станке, сняв их под углом 45⁰.
Свариваемые детали соединяются прихватами. При массовом производстве могут использоваться специальные приспособления.
Зачистка места соединенияПодключение
Перед работой проверяется состояние оборудования и заземление. Затем к детали подключается 0 или минус, в зависимости от типа применяемого тока. Оборудование включается в сеть и производится настройка режимов. После этого вставляется электрод, включается сварочный аппарат.
Сварочный процесс
Перед тем как варить аппарат настраивается на нужный режим работы в соответствии с толщиной, материалом детали и рекомендованными для электродов токами. После этого можно приступить непосредственно к сварке.
- Зажечь дугу.
- Нагреть сварочную ванну.
- Электродом перемещать расплавленный металл вдоль шва, обеспечивая соединение кромок.
Во время проведения работ следует следить, чтобы флюс не оставался в шве, а расплавлялся и всплывал.
Какие могут быть ошибки
Неправильно выбранный ток — при его низком значении будет постоянно тухнуть дуга и прерываться шов. Высокое значение тока ведет к проплавлению, прожиганию насквозь тела сварных конструкций из металла.
Выход шлака регулируется углом наклона электрода и зависит от его типа. Если ванна перемещается быстро, остаются шлаковые включения в шве.
Высоколегированные стали перед обработкой нужно подогревать, в противном случае материал кромки не успеет расплавиться или образуется переходная зона.
Сварку цветных металлов необходимо проводить специальными электродами в среде защитного газа. Полярность тока должна быть прямой, чтобы плавился металл, покрытый окислами.
Что можно изготовить
Свариванием соединяют элементы изделий, выполненные с помощью холодной ковки. В результате получают ажурные заборы, неповторимую по красоте садовую мебель и другие поделки из металла. Умельцы превращают старые болты и гайки в очаровательных животных, морских монстров.
Техника выполнения сварных швов покрытым электродом
Техника выполнения сварных швов
Под техникой выполнения сварных швов понимают выбор режимов сварки и приемы манипулирования электродом.
Возбуждение электрической дуги
Зажигание дуги является одной из основных операций сварочного процесса. Зажигание производится каждый раз до начала процесса сварки, повторное возбуждение дуги — в процессе сварки при ее обрыве.
Возбуждение сварочной дуги производится путем касания торцом электрода поверхности свариваемого изделия с быстрым последующим отводом торца электрода от поверхности изделия. При этом если зазор не слишком велик, происходит мгновенное появление тока и установление столба дуги. Прикосновение электрода к изделию должно быть кратковременным, так как иначе он приварится к изделию («прилипнет»).
Отрывать «прилипший» электрод следует резким поворачиванием его вправо и влево. Возбуждение дуги может производиться либо серией возвратно-поступательных движений с легким прикосновением к поверхности свариваемого металла и последующим отводом от поверхности изделия на 2-4 мм, либо путем царапающих движений торцом электрода по поверхности изделия, которые напоминают чирканье спички. Используйте наиболее удобный для вас способ.
После возбуждения дуги электрод должен выдерживаться некоторое время Точке начала наплавки, пока не сформируется сварной шов и не произойдет расплавление основного металла. Одновременно с расплавлением электрода необходимо равномерно подавать его в сварочную ванну, поддерживая тем самым оптимальную длину дуги. Показателями оптимальной длины дуги является резкий потрескивающий звук, ровный перенос капель металла через дуговой промежуток, малое разбрызгивание.
Длина дуги значительно влияет на качество сварки. Короткая дуга горит устойчиво и спокойно. Она. обеспечивает получение высококачественного шва, так как расплавленный металл электрода быстро проходит дуговой промежуток и меньше подвергается окислению и азотированию. Но слишком короткая дуга может вызывать «прилипание» электрода, дуга прерывается, нарушается процесс сварки. Длинная дуга горит неустойчиво с характерным шипением. Глубина проплавления недостаточная, расплавленный металл электрода разбрызгивается и больше окисляется и азотируется. Шов получается бесформенным, а металл шва содержит большое количество оксидов.
Если во время сварки по какой-либо причине сварочная дуга погаснет, то применяется специальная техника повторного зажигания дуги, обеспечивающая начало сварки с хорошим сплавлением и внешним видом. При повторном зажигании дуга должна возбуждаться на передней кромке кратера, затем через весь кратер переводиться на противоположную кромку, на только что наплавленный металл, и после этого снова вперед, в направлении проводившейся сварки. Если электрод при повторном зажигании дуги не буде достаточно далеко отведен назад, между участками начала и конца сварки останется углубление. Если же при повторном зажигании электрод отвести слишком далеко назад, то на поверхности сварного валика образуется высокий наплыв.
Положение и перемещение электрода при сварке. В процессе сварки электроду сообщаются следующие движения:
- поступательное по оси электрода в сторону сварочной ванны, при этом для сохранения постоянства длины дуги скорость движения должна соответствовать скорости плавления электрода;
- перемещение вдоль линии свариваемого шва, которое называют скоростью сварки; скорость этого движения устанавливается в зависимости от тока, диаметра электрода, скорости его плавления, вида шва и других факторов;
- перемещение электрода поперек шва для получения шва шире, чем ниточный валик, так называемого уширенного валика.
При слишком большой скорости сварки наплавленные валики получаются узкими, с малой выпуклостью, с крупными чешуйками. При слишком медленной скорости перемещения электрода сварной валик имеет слишком большую выпуклость, шов неровный по форме, с наплывами по краям.
Положение электрода при сварке должно соответствовать рис. 2. Сварка осуществляется в направлении как слева направо, так и справа налево, от себя и на себя.
Рис. 2. Угол наклона электрода: а — в горизонтальной плоскости; б- в вертикальной плоскости.
В конце шва нельзя резко обрывать сварочную дугу и оставлять на поверхности металла кратер, являющийся концентратором напряжений и зоной с повышенным содержанием вредных примесей. Во избежание образования кратера необходимо прекратить перемещение электрода, т. е. произвести задержку на 1-2c, затем сместиться назад на 5 мм и быстрым движением вверх и назад оборвать дугу.
При неправильном завершении сварки в месте окончания шва, где погасла дуга, всегда образуется глубокий кратер. Кратер может служить показателем глубины проплавления, однако в конце сварки и наплавки данные кратеры должны заполняться и завариваться. Это производится путем возбуждения дуги в кратере, установления короткой дуги и выдержки в таком положении электрода, вплоть до заполнения расплавленным металлом кратера. Не рекомендуется заваривать кратер, несколько раз обрывая и возбуждая дугу, ввиду образования оксидных и шлаковых загрязнений металла.
Сварной шов, образованный в результате двух движений торца электрода (поступательного и вдоль линии шва), называют «ниточным». Его ширина при оптимальной скорости сварки составляет (0,8-1,5)dэ. Ниточным швом заполняют корень шва, сваривают тонкие заготовки, выполняют наплавочные работы и производят подварку подрезов.
Для наплавки валика без поперечных колебаний электрода необходимо возбудить дугу, растянуть ее и некоторое время удержать на одном месте для прогрева основного металла. Затем постепенно уменьшать длину дугового промежутка, пока не образуется сварочная ванна соответствующего размера. Она должна хорошо сплавиться с основным металлом до того момента, когда начнется поступательное движение электрода в направлении сварки. При этом рекомендуется выполнять небольшие перемещения электродом вдоль оси шва. Однако большинство сварщиков предпочитают перемещать электрод вдоль оси шва без каких-либо продольных колебаний, определяя скорость сварки по формированию валика.
При наплавке валиков на обратной полярности некоторые электроды имеют склонность к образованию подрезов. Для предотвращения проявления этой тенденции не следует перемещать сварочную дугу, располагающуюся за кратером, пока не будет наплавлено достаточное количество металла, чтобы сварной шов получил требуемый размер и подрез был заполнен наплавленным металлом.
Поперечные колебания электрода по определенной траектории, совершаемые с постоянной частотой и амплитудой и совмещенные с перемещением вдоль шва, позволяют получить сварной шов требуемой ширины. Поперечные колебательные движения конца электрода определяются формой разделки, размерами и положением шва, свойствами свариваемого материала, навыком сварщика. Широкие швы (1,5-5)d3 получают с помощью поперечных колебаний, изображенных на рис. 3.
Рис. 3. Основные способы поперечных движений торца электрода
Для выполнения уширенного валика необходимо установить электрод в положение, показанное на рис. 4. При этом следует иметь в виду, что поперечные колебания совершаются электрододержателем, положение электрода в любой точке шва строго параллельно его первоначальному положению. Угол наклона электрода в вертикальной и горизонтальной плоскости не должен изменяться при колебательных движениях по поверхности шва.
Рис. 4. Положение электрода при наплавке валиков с поперечными колебаниями
Колебания электрода должны производиться с амплитудой, не превышающей три диаметра используемого электрода. Во время процесса формирования валика расплавленный слой должен поддерживаться в расплавленном состоянии. Если перемещать электрод слишком далеко и задерживать его возвращение, то возможны охлаждение и кристаллизация металла сварочной ванны. Это приводит к появлению в металле сварного шва шлаковых включений и ухудшает его внешний вид.
При сварке необходимо внимательно наблюдать за сварочной ванной, следить за ее шириной и глубиной проплавления, при этом не перемещать электрод слишком быстро. В конце каждого перемещения на мгновение останавливать электрод. Амплитуда поперечных колебаний должна быть немного меньше требуемой ширины наплавляемого валика.
При сварке на прямой полярности, как правило, не возникает проблем с подрезами. При сварке на обратной полярности могут возникнуть проблемы с появлением подрезов. Проблему подрезов можно преодолеть путем более длительной выдержки сварочной дуги в крайних точках поперечных перемещений, а также путем выполнения данных перемещений с амплитудой, не превышающей требуемую для получения нужной ширины наплавленного валика.
Выпуклость сварного шва будет меньше, чем при сварке на прямой полярности, проплавление будет более глубоким. Шлака будет несколько меньше, он будет менее текучим и будет закристаллизовываться немного быстрее, чем при сварке на прямой полярности.
На вертикальной поверхности узкие горизонтальные валики наплавляются, как правило, на обратной полярности, при этом сварочный ток не должен быть слишком большим.
Сварка должна производиться на короткой дуге. При сварке следует уделять внимание тому, чтобы металл сварочной ванны не вытекал вниз или не образовывал наплыв на нижней кромке. Для этого необходимо совершать возвратно-поступательные движения электродом в направлении оси сварного шва. Каждый новый валик должен перекрывать ранее наплавленный соседний с ним валик не менее чем на 45-55%. Для предотвращения образования подрезов необходимо производить колебания электрода в пределах выпуклости сварного валика.В большинстве случаев выполнение сварки в вертикальном положении производится снизу вверх, особенно для ответственных стыков. Данная техника сварки широко используется при строительстве трубопроводов высокого давления, в кораблестроении, при сооружении сосудов высокого давления и при строительных работах.
Наплавка узких валиков на поверхность, находящуюся в вертикальном положении, при сварке снизу вверх производится на обратной полярности сварочного тока, при этом сварочный ток не должен иметь слишком высокое значение. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 5. Необходимо использовать возвратно-поступательные перемещения электрода. Наплавка валиков должна производиться при короткой дуге, в верхней части траектории колебаний электрода, дугу следует растягивать, но нельзя допускать ее обрыва в данной области.
Рис. 5. Положение электрода при наплавке узких валиков без поперечных колебаний электрода в вертикальном положении снизу вверх
Подобный тип перемещений электрода позволяет наплавленному металлу кристаллизоваться, образуя ступеньку, на которую наплавляется следующая порция электродного металла. Некоторые сварщики предпочитают поддерживать постоянную сварочную ванну, которую они медленно выводят снизу вверх, применяя при этом небольшие колебательные движения электродом. Данный способ ведения процесса сварки приводит к наплавке валика с большой выпуклостью, а также к появлению вероятности трещин металла сварного шва.
Методика выполнения сварки с продольными колебаниями электрода позволяет получить более плоский с невысокой выпуклостью сварной шов, а также уменьшает опасность возникновения шлаковых включений.
Сварка в вертикальном положении сверху вниз достаточно редко встречается в промышленности, особенно при обычных работах. Область применения данного способа ведения сварочного процесса обычно ограничивается сварочными работами при строительстве магистральных трубопроводов и при сварке тонколистового проката. При наплавке на плоскую поверхность данный способ ведения сварки приводит к получению не очень глубокого проплавления, существует также опасность появления шлаковых включений.
Наплавка узких валиков в вертикальном положении сверху вниз производится на обратной полярности, при этом следует обратить особое внимание на установку сварочного тока. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 6.
Рис. 6. Положение электрода при наплавке узких валиков без поперечных колебаний электрода в вертикальном положении сверху вниз.
В процессе сварки необходимо поддерживать очень короткую дугу, с тем, чтобы шлак не затекал в головную часть сварочной ванны. Поперечные колебания электрода, как правило, не применяются, поэтому скорость перемещения достаточно велика. Этим и объясняется малая ширина наплавленных таким образом валиков, а также их малая выпуклость. Подрезы почти не встречаются.
Сварка с поперечными колебаниями электрода в вертикальном положении очень часто применяется при сооружении трубопроводов высокого давления, сосудов высокого давления, при сварке судовых конструкций, а также при изготовлении металлоконструкций. Данная техника сварки очень часто применяется для сварки многопроходных швов в разделку, а также угловых швов, находящихся вертикальном положении.
Наплавку валиков с поперечными колебаниями электрода в вертикальном положении, как правило, выполняют снизу вверх на обратной полярности сварочного тока. Сварка на прямой полярности в данном положении используется крайне редко. Еще реже производится сварка в положении сверху вниз.
При наплавке валиков с поперечными колебаниями электрода в вертикальном положении сварочный ток не должен быть слишком велик, однако он должен быть достаточным для хорошего проплавления. Положение электрода должно хотя бы приблизительно соответствовать изображенному на рис. 7.
В нижней части соединения наплавляется полка шириной не более 12 мм, при этом смешение электрода от оси сварного шва не должно превышать 3 мм. Перемещение электрода должно производиться по траектории (рис. 7б). Для предотвращения появления подрезов необходимо делать кратковременные остановки электрода во время выхода его на боковые кромки сварного шва.
Рис. 7. Положение электрода при наплавке валиков в вертикальном положении снизу вверх с поперечными колебаниями электрода (а) и траектория движения электрода (б).
Сварку можно также производит путем поддержания постоянного перемещения сварочной ванны, при этом нужно быть очень осторожным, чтобы не допустить вытекания расплавленного металла сварочной ванны. При соблюдении этого условия перемещение электрода вверх может производиться по любой из сторон сварного соединения, при этом необходимо производить <растяжение> сварочной дуги, но не допускать ее обрыва. Нельзя держать сварочную дугу слишком долго вне кратера — это может привести к охлаждению кратера и вызовет избыточное разбрызгивание металла перед швом.
При наплавке валиков на прямой полярности, сварочный ток должен быть несколько выше, чем при сварке на обратной полярности. Поскольку при сварке на прямой полярности выше производительность наплавки, а также больше количество шлака, скорость перемещения электрода должна быть выше. Подрезы не составляют сколь-нибудь значительной проблемы, поэтому отпадает необходимость задержки электрода на боковых поверхностях свариваемых кромок.
Наплавка валиков в вертикальном положении с поперечными колебаниями электрода в вертикальном положении сверху вниз производится на обратной полярности, при этом следует обратить особое внимание на установку сварочного тока. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 8. В процессе сварки необходимо поддерживать очень короткую дугу, с тем, чтобы шлак не затекал в головную часть сварочной ванны. Для предотвращения появления подрезов необходимо делать кратковременные остановки электрода во время выхода его на боковые кромки сварного шва.
Рис. 8. Положение электрода при наплавке валиков в вертикальном положении сверху вниз с поперечными колебаниями электрода (а) и траектория движения электрода (б)
Несмотря на то, что в настоящее время в промышленности взят курс на полное исключение сварки в потолочном положении за счет соответствующего позиционирования, на сегодняшний день каждый сварщик должен уметь вести сварочные работы в этом пространственном положении. Сварка в потолочном положении распространена при строительстве трубопроводов, в судостроении и при строительно-монтажных работах.
Рис. 9. Положение электрода при наплавке узких валиков в потолочном положении
Наплавка узких валиков в потолочном положении может производиться как на обратной, так и на прямой полярности. Величина сварочного тока при обратной полярности такая же, как при сварке в вертикальном положении. При сварке на прямой полярности эта величина несколько выше. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 9. Сварщик должен находиться в таком положении, чтобы иметь возможность наблюдать за наплавкой металла и за сварочной дугой. Особенно это важно при сварке труб, однако часто бывает так, что направление сварки должно быть направлено на сварщика.
Во время процесса сварки на обратной полярности необходимо поддерживать короткую дугу, сварочная ванна не должна быть слишком сильно перегрета. При сварке на прямой полярности длина дуги должна быть несколько длиннее. Небольшие колебания электрода вперед-назад относительно направления сварки служат для предварительного подогрева сварного шва, кроме того, они способствуют предотвращению подтекания расплавленного шлака в головную часть сварочной ванны. Некоторые сварщики при сварке на прямой полярности предпочитают перемещать электрод во время сварки очень маленькими участками, при этом необходимо обращать внимание на опасность получения сварного шва с большой выпуклостью, а также на образование толстой корки шлака. При сварке на прямой полярности опасность появления подрезов практически исключена.
Во многих случаях при выполнении сварных соединений в потолочном положении, возникает необходимость в наплавке валиков с поперечными колебаниями электрода. Это значительно сложнее, чем наплавка узких валиков.
Наплавка валиков с поперечными колебаниями электрода в потолочном положении, производится на обратной полярности. Величина сварочного тока не должна быть слишком большой. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 10а. Большое значение имеет поддержание короткой дуги, а также стабильности дугового промежутка по всей ширине наплавляемого валика.
Наплавку можно производит путем перемещения всей сварочной ванны, однако при этом необходимо быть очень осторожным, чтобы не допустить приобретения расплавленным металлом сварочной ванны слишком высокой текучести, что, в конечном счете, приведет к вытеканию сварочной ванны. Если данное препятствие будет устранено, то электрод можно перемещать вперед вдоль любой из свариваемых кромок (рис. 106). При этом допускается удлинение дуги, без ее обрыва.
Нельзя допускать, чтобы сварочная дуга находилась в кратере больше времени, чем необходимо для его полной заварки. Электрод должен быстро перемещаться поперек лицевой стороны сварного шва, с тем, чтобы не допустить избыточного перегрева металла, наплавленного в средней части сварного шва.
При сварке в потолочном положении могут возникнуть проблемы, связанные с подрезами. Они решаются с помощью задержек электрода на боковых кромках соединения. Рекомендуется не превышать ширины сварного шва свыше 20 мм.
Рис. 10. Положение электрода при наплавке валиков с поперечными колебаниями электрода в потолочном положении (а) и траектория перемещения электрода (б)
Сварка торцевого соединения в нижнем положении
Торцевые соединения широко применяются в конструкциях сосудов, не подвергаемых воздействию высокого давления. Торцевые соединения — это очень экономичные соединения, но они не выдерживают значительных растягивающих или изгибающих нагрузок. Для выполнения данного соединения требуется мало электродов, поскольку доля наплавленного металла в металле сварного шва мала. Выполнение сварки торцевого соединения не представляет каких-либо затруднений и может производиться в широком диапазоне сварочных режимов, как на прямой полярности, так и на обратной.
Во время сварки для полного охвата всей поверхности соединения рекомендуется производить небольшие поперечные колебания электрода. Однако следует помнить об опасности увлечения такими колебаниями. При излишне широких колебаниях электрода металл начнет свешиваться с краев соединения. Следует быть внимательным при расплавлении обеих кромок и при обеспечении хорошего проплавления.
Сварка стыкового соединения без скоса кромок в нижнем положении
Данный тип сварного соединения широко используется в промышленности для конструкций обычного назначения. При двухсторонней сварке металла, толщина которого не превышает 6 мм, данное соединение будет весьма прочным. Однако, как правило, такие соединения свариваются только с одной стороны. В этом случае прочность будет определяться глубиной проплавления, которая, в свою очередь, зависит от диаметра применяемых электродов, величины сварочного тока, величины зазора между деталями, а также от толщины свариваемых деталей. При односторонней сварке получение полного проплавления без зазора между свариваемыми кромками для металла толщиной свыше 5 мм весьма проблематично.
Сварка стыкового соединения без скоса кромок для обеспечения повышенного тепловложения, производится на обратной полярности. При сварке необходимо обеспечивать возвратно-поступательные перемещения электрода вдоль оси шва. Это будет приводить к предварительному подогреву металла перед сварным швом, сведет к минимуму риск получения прожога и обеспечит вытеснение расплавленного шлака на поверхность сварочной ванны, что исключит вероятность образования неметаллических шлаковых включений в металле сварного шва.
В процессе сварки особенно важно поддержание постоянства скорости и равномерности перемещения электрода вдоль оси шва, а также величины зазора между электродом и изделием (длины дуги). При слишком высокой скорости перемещения электрода шов получается узкий, образуются подрезы. При слишком малой скорости сварки сварочная ванна разогревается до температуры, при которой возможен прожог.
Слишком длинная дуга приводит к ухудшению внешнего вида шва, к ухудшению проплавления, к избыточному разбрызгиванию и низким показателям механических свойств металла сварного шва.
Сварка в нижнем положении таврового соединения (сварка в «лодочку») однопроходным угловым швом
При образовании углового шва во избежание непровара свариваемые поверхности наклоняют к горизонтальной плоскости под углом 45° — сварка «в лодочку» (рис. 11а), а при наклоне под углом 30 или 60° — в несимметричную «одочку» (рис. 116). Сварка производится на повышенных значениях сварочного тока, как на прямой, так и на обратной полярности тока. Сварка на обратной полярности производится короткой дугой, при этом возможно появление подрезов. Положение электрода при сварке должно соответствовать изображенному на рис. 11в
Рис. 11. Положение электрода при сварке «в лодочку»: a — сварка в симметричную «лодочку»; б — сварка в несимметричную ; в — пространственное положение электрода
При начале процесса сварки электрод должен быть выведен на кромку свариваемой пластины. После подогрева кромки пластины растянутой дугой начинается наложение сварного шва требуемой ширины и глубины проплавления. При этом производятся небольшие возвратно-поступательные перемещения электродом в направлении оси сварного шва. Это обеспечивает предварительный подогрев корневой части сварного шва и предотвращает подтекание расплавленного шлака перед головной частью сварочной ванны.
Электрод должен направляться непосредственно в корень сварного шва, нельзя допускать, чтобы сварочная дуга вышла на поверхность пластины за пределами области формирования сварного шва. Не допускается наплавка слишком большого количества металла за один проход.
Сварка в нижнем положении таврового соединения (сварка в «лодочку») многопроходным угловым швом.
Очень часто при сварке таврового соединения в нижней) положении необходимо производить многопроходную сварку. Однопроходные угловые швы должны иметь катеты, которые превышают диаметр используемого электрода не более чем на 1,5-3,0 мм. При многопроходной сварке угловых швов число слоев определяют, исходя из диаметра электрода, при этом толщина каждого слоя не должна превышать (0,8-1,2)dэ.
Поскольку тавровое соединение в нижнем положении образует кромки, подобно стыковому соединению со скосом кромок, сварка может выполняться с использованием техники сварки с поперечными колебаниями электрода, при этом ширина шва не должна превышать (1,5-5)dэ. Если слой сварного шва превышает допустимую ширину шва, то наплавка каждого слоя производится необходимым количеством валиков.
При сварке данного соединения первый проход выполняется электродом толщиной 4-6 мм без поперечных колебаний. Последующие проходы выполняются электродами меньшего диаметра. При сварке этих проходов необходимо применять поперечные колебания электрода, при этом амплитуда колебаний электрода не должна превышать допустимой ширины шва.
При сварке на обратной полярности поддерживается несколько меньшая длина дуги, чем на прямой полярности. При этом необходимо тщательно контролировать процесс сварки, с тем, чтобы избежать появления возможных подрезов. Для этого можно применять задержки электрода в крайних точках амплитуды поперечных колебаний электрода при одновременном тщательном контроле ширины сварного шва и амплитуды поперечных колебаний электрода.
Перед наплавкой каждого слоя или валика необходимо тщательно очищать от шлака поверхность сварного шва, в противном случае неизбежно появление шлаковых включений. В начале и при возобновлении сварки необходимо тщательно заваривать кратеры сварных валиков.
Сварка углового соединения с наружным углом в нижнем положении
Угловые соединения с наружными угловыми швами встречаются намного реже, чем стыковые, нахлесточные и тавровые соединения. Это соединение является в высшей степени технологичным, поскольку его очень просто подготовить к сварке, а параметры режима сварки напоминают применяемые при сварке стыковых соединений со скосом кромок.
Для обеспечения максимальной прочности в сварном соединении необходимо получить проплавление с обратной стороны. Добавление внутреннего углового шва к наружному значительно повышает прочность всего углового соединения. Как уже отмечалось, стоимость подготовки подобного соединения весьма невелика, однако при сварке подобных соединений из металла большой толщины значительную величину затрат составит стоимость электродов.
Сварку углового соединения с наружным углом в нижнем положении выполняют на обратной полярности. При сварке данного соединения положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 12. При первом проходе используется техника сварки, применяемая при наложении узкого шва, без поперечных колебаний. Значение сварочного тока не должно быть слишком большим. Сварной шов при первом проходе должен обеспечить полное проплавление обратной стороны соединения и хорошее сплавление с обеими пластинами. Большое значение для достижения этой цели имеет поддержание короткой дуги.
Рис. 12. Положение электрода при сварке углового соединения с наружным углом в нижнем положении
При выполнении второго, третьего и последующих проходов сварочный ток следует установить на повышенный режим. При выполнении данных проходов используется техника поперечных колебаний электрода. Третий проход должен производиться с более широкой амплитудой колебаний, чем второй. Техника выполнения второго и последующих проходов аналогична выполнению данных проходов при сварке в «лодочку» многопроходным угловым швом.
Во время сварки необходимо следить за ограничением ширины поперечных колебаний электрода. Для устранения подрезов рекомендуется производить кратковременную остановку электрода в крайних точках траектории поперечных колебаний. Удостоверьтесь в том, что достигается хорошее сплавление с ранее наложенными слоями и с обеими поверхностями пластины. Последний проход не должен иметь слишком большую высоту. После каждого прохода необходимо тщательно очистить наплавленный металл от шлаковой корки.
Сварка стыкового соединения со скосом кромок на подкладке в нижнем положении
Данный тип сварного соединения достаточно часто применяется при сварке трубопроводов, сосудов высокого давления и корабельных конструкций.
Сварка данного соединения производится на обратной полярности. Для первого прохода устанавливается невысокое значение сварочного тока. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 13. Сварка производится узким валиком без поперечных колебаний электрода. Во время сварки необходимо следить за тем, чтобы обеспечить хорошее сплавление с подкладкой и поверхностями разделки в корневой части соединения. Поверхность шва должна быть максимально плоской.
Рис. 13. Положение электрода при сварке стыкового соединения со скосом кромок на подкладке в нижнем положении
Второй, третий и последующие проходы могут производиться при повышенных значениях сварочного тока. Перемещение вдоль оси шва не должно быть слишком быстрым, иначе поверхность шва будет неровной, с крупными чешуйками, могут появиться поры. Поперечные перемещения электрода должны ограничиваться требуемой шириной шва. Это обеспечит исключение появления подрезов. Во время сварки важно следить за длиной дуги, тщательно удалять шлак с наложенных слоев, следить за тем, чтобы наложенный сварной шов имел сплавление с предыдущими слоями и со свариваемыми кромками. При наложении последнего слоя используйте кромки разделки в качестве показателя при определении требуемой ширины шва.
Сварка стыкового соединения со скосом кромок в нижнем положении
Данный вид соединения часто встречается при сварке трубопроводов, а также при сварке ответственных соединений.
Сварка данного соединения производится на обратной полярности. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 14.
Рис. 14. Положение электрода при сварке стыкового соединения со скосом кромок в нижнем положении
На рис. 15а показан порядок наложения слоев/валиков при сварке стыкового соединения со скосом кромок в нижнем положении. Первый проход предназначен для сварки корня шва и выполняется обычно электродами диаметром 3 мм, при этом сварочный ток не должен быть слишком велик. Сварка производится на короткой дуге с возвратно-поступательными движениями относительно линии сварного шва, при этом необходимо следить, чтобы сам электрод все время оставался в зазоре корневой области сварного соединения. Во время сварки нельзя допускать прерывания дуги при перемещении электрода вперед и нужно следить за тем, чтобы капли металла не падали перед швом, это может помешать проведению процесса сварки, его продвижению вперед. На обратной стороне стыка должен образовываться небольшой валик. Лицевая поверхность первого прохода должна иметь минимальную выпуклость.
Рис. 15. Сварка стыкового соединения со скосом кромок в нижнем положении: a — порядок наложения слоев; б — траектория движения электрода при выполнении последнего прохода; в — сварное соединение
Второй и последующие проходы производятся при повышенных значениях сварочного тока и электродами большего диаметра. Наплавка производится с поперечными колебаниями электрода, при этом важно обеспечить постоянство и равномерность колебаний и перемещения электрода вдоль оси шва, в противном случае полученный сварной шов будет не однороден по качеству и внешнему виду. Во время сварки необходимо следить за тем, чтобы избежать появления подрезов (рис. 156). Необходимо получить сплавление с ранее наплавленными слоями, а также с боковыми кромками разделки свариваемого изделия. Лицевая сторона второго и последующих слоев должна иметь плоскую поверхность. Необходимо тщательно очищать каждый слой от шлака по всей его длине.
Заключительный проход выполняется тем же типом электрода, что и предыдущие. Техника выполнения такая же, и при выполнении второго и последующих проходов, за исключением того, что при заключительном проходе амплитуда поперечных колебаний электрода будет больше. Для контроля за шириной облицовочного шва необходимо использовать скошенные кромки стыкового соединения. Поверхность облицовочного шва должна быть слегка выпуклой.
Сварка нахлесточного соединения в нижнем положении
Данный тип соединения широко используется в промышленности, в частности в резервуарах, строительных и судовых конструкциях. Нахлесточное соединение очень экономично, оно не требует каких-либо значительных затрат на подготовку и сборку. Максимальная прочность нахлесточного соединения достигается при его двухсторонней сварке угловым швом.
Сварка данного соединения производится как на прямой, так и на обратной полярности, при этом сварочный ток не должен быть слишком большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 16.
Рис. 16. Сварка нахлесточного соединения в нижнем положении: a — подготовка соединения к сварке; б — положение электрода при сварке однопроходным швом равных толщин; в — положение электрода при втором и третьем проходе при выполнении многопроходного шва; г — положение электрода при сварке разных толщин
Для сварки нахлесточного соединения в нижнем положении на прямой полярности требуется поддержание очень короткой дуги, а на обратной полярности — еще более короткой. Дуга должна быть сориентирована в направлении корня соединения и горизонтальной поверхности пластины. Во время сварки необходимо совершать, относительно оси сварного, шва небольшие возвратно-поступательные колебания электрода. Это способствует предварительному подогреву соединения перед движущейся сварочной дугой, обеспечивает создание полноразмерной выпуклости и покрывает шлаковой коркой хвостовую часть сварочной ванны.
Абсолютно необходимым для получения качественного соединения является полное проплавление в корне шва и хорошее сплавление с обеими поверхностями двух пластин. При сварке на прямой полярности верхняя кромка верхней пластины имеет тенденцию к прожогу, поэтому при сварке следует постоянно опасаться как недозаполнения наплавленного валика, так и того, что сварочная дуга недостаточно коротка. Подрезы появляются очень редко.
При сварке на обратной полярности следует обратить внимание на поддержание более короткой дуги, а также на устранение возможного подреза, как на плоской поверхности пластины, так и вдоль верхней кромки верхней пластины. Для уменьшения вероятности появления подрезов, перемещение дуги должно быть ограничено размерами сварного шва.
Сварка нахлесточного соединения в горизонтальном положении
Сварка нахлесточного соединения в горизонтальном положении однопроходным угловым швом на прямой полярности часто применяется в конструкциях резервуаров и строительных конструкциях.
При сварке данного соединения сварочный ток не должен быть слишком большим. Электрод необходимо направлять в корень шва. Положение электрода во время сварки должно соответствовать изображенному на рис. 17. Сварку лучше всего производить с небольшими возвратно-поступательными перемещениями электрода в направлении оси сварного шва, можно также применять незначительные поперечные колебания электрода. Сварочная ванна не должна быть слишком перегрета, ибо это приводит к появлению трещин в металле сварного шва.
Рис. 17. Положение электрода при сварке нахлесточного соединения в горизонтальном положении
При сварке следует обращать особое внимание на перемещения электрода, с тем, чтобы не допустить появления прожогов кромки пластины, а также на то, чтобы сварочная дуга не контактировала с поверхностью вертикальной пластины вне пределов сварного шва, в противном случае неизбежно появление подрезов.
Сварка таврового соединения в нижнем положении
Большую долю швов, выполняемых на практике сварщиком, составляют угловые швы, выполняемые в нижнем положении. Технология сварки может включать как однопроходную, так и многопроходную сварку всеми типами электродов. Несмотря на то, что электроды, предназначенные для сварки на обратной полярности, не являются лучшим типом электродов для выполнения однопроходных угловых швов, использование этих электродов в подобных целях является достаточно распространенной практикой.
При сварке таврового соединения в нижнем положении на прямой полярности сварочный ток должен быть достаточным для получения обширной сварочной ванны. При сварке на обратной полярности сварочный ток должен быть несколько меньше. Положение электрода при сварке на прямой полярности должно соответствовать изображенному на рис. 18а, на обратной полярности — рис. 18б.
Рис. 18. Положение электрода при сварке таврового соединения в нижнем положении: a — на прямой полярности; б — на обратной полярности
Электрод должен быть направлен в корень сварного соединения. При сварке на обратной полярности длина дуги должна быть меньше. Перемещение электрода должно производиться равномерно на всем протяжении стыка, не теряя сварочной ванны.
Однако некоторые сварщики предпочитают использовать при этом небольшие возвратно-поступательные перемещения электрода в направлении оси шва. Это может оказать положительное влияние в виде предварительного подогрева свариваемых кромок и корневой части соединения, находящихся перед движущимся электродом, улучшит формирование наплавленного металла на вертикальной плоскости пластины, а также будет способствовать предотвращению подтекания расплавленного шлака в головную часть сварочной ванны. При сварке на прямой полярности подрезы никогда не являются проблемой. Сварка на обратной полярности требует обеспечения повышенных мер по исключению подрезов.
Сварка таврового соединения в нижнем положении многопроходным швом
Крупные угловые швы очень часто выполняются путем многократного наложения узких валиков без поперечных колебаний электрода. В большинстве случаев облицовочный слой или последний валик выполняются без поперечных колебаний электрода, в некоторых случаях требуется, чтобы последний проход выполнялся с поперечными колебаниями. В частности, таковы требования при сварке трубопроводов и сосудов высокого давления. Сварка может выполняться как на прямой, так и на обратной полярности сварочного тока.
При выполнении данного соединения сварочный ток устанавливается таким же, как и при сварке узким однопроходным швом. Положение электрода будет изменяться в зависимости от последовательности наложения слоев (рис. 19а). Перемещение электрода аналогично перемещению при сварке однопроходным швом. Расположение или раскладка валиков по сторонам должны производиться таким образом, чтобы облицовочный слой точно соответствовал заданному размеру катета углового шва. Порядок наложения слоев показан на рис. 19б.
Рис. 19. Положение электрода при сварке таврового соединения многопроходным швом в нижнем положении (а) и порядок наложения слоев (б)
Техника выполнения облицовочного слоя достаточно сложна. Сварочный ток не должен быть слишком мал. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 20а. Чешуйки укладываются в диагональной плоскости. Наложение капель металла производится только при движении электрода вниз. Перемещение электрода вверх должно производиться быстро, на максимально растянутой дуге, но без обрыва дуги.
Рис. 20. Положение электрода при выполнении облицовочного слоя (а) и траектория колебательных движений электрода (б)
Указателями ширины перемещения электрода при сварке облицовочного слоя могут служить две параллельные кромки ранее выполненных сварных валиков. Для предотвращения появления подрезов необходимо проводить задержки электрода на верхней и нижней кромках сварного шва. Необходимо помнить, что при многопроходной сварке требуется тщательная очистка от шлаковой корки каждого наложенного слоя.
При сварке на обратной полярности могут возникнуть значительные затруднения, связанные с появлением подрезов. Избавиться от этих проблем можно всеми ранее описанными способами.
Сварка таврового соединения в нижнем положении многопроходным швом с применением поперечных колебаний электрода
На практике довольно часто встречаются случаи, когда необходимо производить сварку угловых швов большого сечения в нижнем положении. Обычно для этого используют многопроходную сварку с применением техники поперечных колебаний электрода. Наиболее часто такие швы встречаются при судостроительных и монтажных работах.
Сварка данного типа соединения производится на обратной полярности. Сварочный ток устанавливается большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 21. Первый проход выполняется так же, как и в случае обычной однопроходной сварки угловых швов. Поверхность первого валика должна быть максимально плоской.
Рис. 21. Положение электрода при сварке таврового соединения многопроходным швом в нижнем положении с применением поперечных колебаний электрода
Второй шов накладывается с поперечными колебаниями электрода поверх первого. Электрод должен направляться на вертикальную пластину, с тем, чтобы обеспечить перенос металла с электрода на эту поверхность. Поперечные колебания электрода не должны выходить за пределы требуемой ширины выполняемого шва. В противном случае возможно появление подрезов. Необходимо обеспечить хорошее сплавление накладываемых швов с поверхностью ранее наплавленных слоев и с поверхностью свариваемой пластины.
Сварка стыкового соединения со скосом кромок на подкладке в горизонтальном положении
Данное соединение, а также пространственное положение, в котором оно находится, очень часто встречается при сварке труб, резервуаров, а также при судостроительных работах.
Сварка производится на обратной полярности как узкими валиками без поперечных колебаний, так и с поперечными колебаниями электрода. Первый проход выполняется на повышенных значениях сварочного тока без поперечных колебаний электрода. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 22. При сварке необходимо обеспечить гарантированное сплавление с подкладкой, а также с кромками корневой части соединения.
Рис. 22. Положение электрода при сварке стыкового соединения со скосом кромок на подкладке в горизонтальном положении
Второй и все последующие проходы могут выполняться с еще большими значениями сварочного тока. Положение электрода при сварке узкими валиками без поперечных колебаний электрода должно соответствовать изображенному на рис. 22. Очень важно, чтобы все швы имели хорошее сплавление с поверхностью ранее наложенных слоев, а также с поверхностью кромок разделки. Необходимо следить за предотвращением появления подрезов.
Сварка стыкового соединения со скосом кромок в горизонтальном положении
Данное соединение, а также пространственное положение, в котором оно находится, очень часто встречается при сварке труб, а также ответственных стыковых соединений. При выполнении некоторых работ иногда предъявляются требования к тому, чтобы данные швы выполнялись с поперечными колебаниями электрода, однако в большинстве случаев применяется сварка узкими валиками без поперечных колебаний электрода.
Сварка производится на обратной полярности. Сварочный ток при первом проходе не должен быть слишком велик. Положение электрода при сварке узкими валиками без поперечных колебаний должно соответствовать рис. 23, а при сварке с поперечными колебаниями — рис. 24а.
Рис. 23. Положение электрода при сварке стыкового соединения со скосом кромок в горизонтальном положении: узкими валиками без поперечных колебаний электрода.
При сварке необходимо поддерживать короткий дуговой промежуток, заставляя электродный металл наплавляться непосредственно в зазоре корневой части соединения. При сварке можно использовать возвратно-поступательные перемещения электрода. При перемещениях вперед нельзя допускать, чтобы сварочная дуга обрывалась.
Необходимо во время таких перемещений обеспечить предварительный подогрев металла перед наплавляемым швом. Одновременно следует следить за тем, чтобы расплавленный металл сварочной ванны достаточно быстро застывал и не стекал на нижнюю пластину. На обратной стороне соединения должно быть полное проплавление.
Для второго и последующих проходов сварочный ток может быть значительно увеличен. Можно использовать сварку узкими валиками, без поперечных колебаний. можно также использовать сварку с поперечными колебаниями электрода (рис. 24б). Важно обеспечить гарантированное сплавление всех проходов с поверхностью всех предшествующих проходов, а также с поверхностями свариваемых пластин. Во время сварки необходимо следить за появлением подрезов.
Рис. 24. Положение электрода при сварке стыкового соединения со скосом кромок в горизонтальном положении: a — сварка с поперечными колебаниями электрода; б — пример поперечных движений торца электрода
Сварка стыкового соединения со скосом одной кромки в горизонтальном положении
Наиболее часто, при выполнении стыковых соединений в горизонтальном положении скашивают кромку только у верхнего листа. Дугу возбуждают на горизонтальной кромке нижнего листа, перемещают затем на скошенную кромку верхнего листа. Техника сварки ничем не отличается от описанной выше, за исключением порядка наложения слоев.
Сварка нахлесточного соединения в вертикальном положении снизу вверх. При выполнении ответственных сварочных работ с использованием нахлесточных соединений, находящихся в вертикальном положении, как правило, сварку производят снизу вверх. Такая сварка имеет место при выполнении сварочных работ в судостроении, при изготовлении сосудов высокого давления, а также при изготовлении металлоконструкций.
При сварке небольших толщин, а также для выполнения первых проходов в многопроходных сварных швах, выполняемых при сварке нахлесточных соединений, применяются однопроходные угловые швы. При выполнении данных швов необходимо установить не очень большое значение сварочного тока. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 25.
Рис. 25. Положение электрода при сварке нахлесточного соединения в вертикальном положении снизу вверх
На нижней части соединения образуется полка из наплавленного металла, имеющая размеры, соответствующие размерам сварного шва. Следует применять возвратно-поступательные перемещения электрода. При переносе электродного металла следует поддерживать короткую дугу, при переходе вверх дугу следует растянуть, не допуская при этом ее обрыва. Когда электрод находится над сварочной ванной, можно производить небольшие поперечные перемещения электрода. Это способствует лучшему формированию сварного шва. Во время сварки необходимо следить за тем, чтобы перемещения электрода всегда сохранялись в пределах ширины шва таким образом, чтобы кромка верхней пластины не прожигалась, а на плоской поверхности пластины не появлялись подрезы.
Для выполнения сварных швов нахлесточных соединений большой толщины применяется многопроходная или однопроходная сварка с поперечными перемещениями электрода. При многопроходной сварке первый проход выполняется узким валиком без поперечных перемещений электрода. При выполнении второго прохода сварочный ток должен быть достаточным для обеспечения гарантированного проплавления в корневой части соединения и сплавления с кромками. Положение электрода и траектория движения электрода должны соответствовать изображенному на рис. 26а. При этом, сохраняя электрод над поверхностью сварочной ванны, нужно перемещать ее вверх, одновременно сдвигая сварочную ванну в стороны, поочередно то влево, то вправо.
Рис. 26. Положение электрода при сварке нахлесточного соединения в вертикальном положении снизу вверх многопроходным угловым швом (а) и однопроходным угловым швом с поперечным перемещением электрода (б)
Равномерные перемещения сварочной ванны, выполняемые в процессе сварки, позволяют получить ровную, с малой выпуклостью поверхность сварного шва. Кратковременные остановки в крайних точках поперечных колебаний предотвратят появление подрезов, но нужно быть крайне осторожным, чтобы при этом кромка верхней пластины не прожигалась.
Сварку нахлесточного соединения можно производить также однопроходным угловым швом с поперечными колебаниями электрода. Положение электрода и траектория движения электрода должны соответствовать изображенному на рис. 26б. Техника сварки аналогична выполнению второго прохода при многопроходной сварке. Отличие заключается в том, что электрод необходимо располагать под большим углом к нижней пластине и задержки перемещения выполнять только на нижней пластине.
Сварка таврового соединения в вертикальном положении однопроходным угловым швом
Сварка данного соединения часто встречается в производственной практике. Сварка вертикальных стыков чаще всего производится снизу вверх, хотя встречаются и случаи, когда необходимо выполнять сварку сверху вниз. Выбор количества проходов определяется назначением данного соединения, а также толщиной свариваемых пластин.
При выполнении сварки таврового соединения в вертикальном положении однопроходным угловым швом без поперечных перемещений электрода сварочный ток должен быть достаточно большим, с тем, чтобы обеспечить хорошее проплавление в корневой части соединения, а также с поверхностями пластин. Положение электрода должно приблизительно соответствовать изображенному на рис. 27.
Рис. 27. Положение электрода при сварке таврового соединения в вертикальном положении однопроходным угловым швом
Сварка производится на обратной полярности с колебаниями электрода вверх-вниз. В момент переноса электродного металла необходимо поддерживать короткую дугу, при перемещении электрода вверх дугу следует растянуть, однако при этом не допускать обрыва дуги. Необходимо периодически производить отвод электрода от сварочной ванны, с тем, чтобы избежать перегрева свариваемого металла и последующего его растрескивания или вытекания сварочной ванны. Вместе с тем необходимо удерживать сварочную ванну на одном месте, вплоть до момента, пока не будет получено требуемое проплавление, сплавление со свариваемыми кромками и образование сварного шва требуемого контура без подрезов.
Сварку таврового соединения в вертикальном положении можно производить также однопроходным угловым швом с поперечными колебаниями электрода. Положение электрода и траектория движения электрода должны соответствовать изображенному на рис.выполняется без поперечных перемещений электрода или в некоторых случаях с небольшими поперечными колебаниями (рис. 29б).Положение электрода при втором проходе должно соответствовать изображенному на рис. 30. Сварочный ток должен быть достаточным для обеспечения гарантированного проплавления в корневой части соединения и сплавления с кромками.
Рис. 30. Положение электрода при сварке таврового соединения в вертикальном положении многопроходным
Во время сварки необходимо сохранять электрод над поверхностью сварочной ванны, перемещать сварочную ванну вверх, одновременно сдвигая ее в стороны, поочередно то влево, то вправо. Равномерные перемещения сварочной ванны, выполняемые в процессе сварки, позволяют получить ровную, с малой выпуклостью поверхность сварного шва, а кратковременные остановки электрода в крайних точках поперечных перемещений предотвратят появление подрезов. Во время сварки необходимо поддерживать короткую дугу, но избегать касания электрода с расплавленным металлом сварочной ванны.
При использовании электрода большого диаметра необходимо увеличить сварочный ток. Положение электрода при сварке третьего прохода аналогично второму проходу. При применении электрода большого диаметра и при увеличении сварочного тока желательно ускорять перемещение электрода вверх при достижении сварочной ванной крайней точки траектории поперечных колебаний. При этом необходимо обращать внимание на продолжение горения дуги во время всех этих перемещений. При перемещении дуги вверх ее необходимо растягивать. После достаточного охлаждения сварочной ванны электрод возвращается к кратеру, и производится наплавка дополнительного металла.
Во время сварки необходимо поддерживать постоянство ширины траектории поперечных колебаний, следить за тем, чтобы она не превышала ширину законченного шва.
Сварка стыкового соединения со скосом кромок на подкладке в вертикальном положении
Данный тип соединения довольно часто встречается при строительстве трубопроводов, сосудов высокого давления, а также в судовых конструкциях. Сварка производится на обратной полярности снизу вверх.
Первый проход. Сварочный ток должен быть большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 31. При сварке используется техника наплавки узких валиков, без поперечных колебаний, в вертикальном положении. Шов должен иметь хорошее сплавление с подкладкой и с поверхностями обеих кромок в своей корневой части.
При сварке необходимо следить за тем, чтобы лицевая поверхность шва была максимально плоской. Если в сварном соединении зазор в корне очень широк, то необходимо сделать два или три прохода, чтобы выполнить подварочный шов. В процессе сварки необходимо обращать внимание на то, чтобы все наложенные слои имели хорошее сплавление друг с другом.
Рис. 31. Положение электрода при сварке стыкового соединения со скосом кромок на подкладке в вертикальном положении
Второй проход. Сварочный ток не должен быть слишком велик. При выполнении шва используется техника сварки с поперечными колебаниями электрода. В качестве направляющих, по которым можно определять ширину этих поперечных колебаний, используются кромки ранее наплавленных валиков. При выполнении сварки необходимо следить за тем, чтобы поверхность сварного шва была плоской, избегать появления подрезов. Сварной шов не должен образовывать острые кромки, поскольку в таких кромках могут образовываться зашлаковки.
Третий проход. Величина сварочного тока должна быть такой, чтобы обеспечивалось как хорошее проплавление и сплавление, так и малая выпуклость сварного шва. Поперечные колебания электрода не должны выходить за пределы скошенных кромок разделки. Во избежание появления подрезов необходима задержка электрода в крайних точках траектории поперечных колебаний. Для предотвращения появления излишней выпуклости сварного шва скорость сварки должна быть достаточно большой.
Сварка стыкового соединения без скоса кромок в вертикальном положении
Сварка данного соединения производится снизу вверх на обратной полярности многопроходным швом. Техника сварки корневого прохода с большим зазором в стыковом соединении без скоса кромок достаточно сложна.
Первый проход. Сварочный ток должен быть не слишком большим, но вместе с тем он должен быть достаточным для гарантированного проплавления корневой части соединения и образования на обратной стороне стыка достаточной выпуклости. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 32. При сварке первого прохода используется техника сварки узкими валиками без поперечных колебаний электрода; Необходимо добиваться получения на обратной стороне корня шва небольшой выпуклости.
Рис. 32. Положение электрода при сварке стыкового соединения без скоса кромок в вертикальном положении
Второй проход. Значение сварочного тока и положение электрода практически не отличаются от аналогичных показателей при сварке первого прохода. Нельзя производить поперечные колебания со слишком большой амплитудой. Скорость перемещения электрода должна быть такой, чтобы не возникала избыточная выпуклость шва и не образовывались подрезы.
Сварка соединения с наружным угловым швом
Данные сварные соединения часто встречаются на практике. Сварка производится на обратной полярности снизу вверх с использованием техники поперечных колебаний электрода, кроме того, благодаря тому, что свариваемые кромки не скошены, в данном случае достаточнонеглубокое проплавление.
Первый проход. Сварочный ток не должен быть слишком велик. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 33. Используется техника выполнения корневого прохода с возвратно-поступательными перемещениями электрода.
Рис. 33. Положение электрода при сварке соединения с наружным угловым швом в вертикальном положении
Второй и третий проходы. Сварочный ток необходимо увеличить по сравнению с первым проходом. Во время сварки необходимо следить за обеспечением хорошего сплавления с ранее наплавленными слоями, а также со свариваемыми кромками основного металла, обращать внимание на возможность появления подрезов. Лицевая поверхность швов должна быть плоской.
Четвертый проход. Значение сварочного тока и положение электрода аналогичны использовавшимся при сварке предыдущих проходов. При сварке использовать технику поперечных колебаний электрода. Лицевая поверхность шва должна иметь небольшую выпуклость. В качестве границы шва использовать кромки пластин.
Рис. 34. Сварка стыкового соединения со скосом кромок в вертикальном положении (а) и траектория движения электрода (б)
Сварка стыкового соединения со скосом кромок
Данные сварные соединения очень часто встречаются при сварке труб и ответственных стыковых соединений. Сварка производится на обратной полярности снизу вверх многопроходным швом с поперечными колебаниями электрода.
Первый проход. Сварочный ток должен быть достаточно большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 34а. Используется техника сварки корневого шва, при которой применяются колебания электрода вверх-вниз. Допускается выполнять сварку с небольшими поперечными перемещениями электрода (рис. 34б).
Перемещения электрода вверх должны производиться на расстояние, не превышающее 50 мм. Необходимо следить, чтобы при этих перемещениях не происходил обрыв дуги. Необходимо обеспечить полное проплавление по всей обратной стороне соединения. Лицевая поверхность шва должна быть максимально плоской.
Второй и третий проходы. Сварочный ток может быть увеличен. Положение электрода аналогично использовавшемуся при сварке первого прохода. Используется техника сварки с поперечными колебаниями электрода. На рис. 34б показана траектория движения электрода. Для получения однородного по качеству и внешнему виду сварного шва следует поддерживать постоянство продольных и поперечных перемещений электрода.
Поперечные перемещения электрода должны производиться быстро, с тем, чтобы предотвратить появление избыточной выпуклости в центральной части сварного шва. На протяжении всего времени сварки необходимо поддерживать короткую дугу, следить за тем, чтобы перемещения электрода оставались в пределах ширины сварного шва. Для предотвращения появления подрезов применять остановки электрода в крайних точках траектории их перемещения.
В некоторых случаях сварку стыкового соединения со скосом кромок можно производить сверху вниз (рис. 35а) или однопроходным швом с поперечными колебаниями (рис. 356). Техника выполнения однопроходным швом аналогична выполнению второго и третьего прохода при многопроходной сварке.
Рис. 35. Сварка стыкового соединения со скосом кромок сверху вниз (а) и траектория перемещения электрода при однопроходной сварке с поперечными колебаниями (б)
Сварка таврового соединения в потолочном положении однопроходным угловым швом
Данное сварное соединение и положение при сварке очень часто встречается в судостроении и при изготовлении металлоконструкций.
Сварка таврового соединения в потолочном положении однопроходным угловым швом производится на обратной полярности, при этом сварочный ток не должен быть слишком большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 36а. Во время сварки используются возвратно-поступательные перемещения электрода. При наплавке металла необходимо поддерживать короткую дугу. При перемещении вперед дуга не должна обрываться.
Рис. 36. Положение электрода при сварке таврового соединения в потолочном положении однопроходным угловым швом
Во время сварки нужно уделять особое внимание обеспечению хорошего сплавления и проплавления в корневой части соединения, а также с боковыми кромками. Нельзя допускать подтекания шлака в головную часть сварочной ванны, для предотвращения появления избыточной высоты и выпуклости сварного шва не допускать перегрева сварочной ванны.
Сварка таврового соединения в потолочном положении многопроходным угловым швом.
При необходимости выполнения сварки угловым швом в потолочном положении больше чем за один проход применяется техника сварки без поперечных колебаний электрода. Сварку выполняют на обратной полярности, при этом сварочный ток не должен быть слишком велик. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 37а.
Рис. 37. Положение электрода при сварке таврового соединения в потолочном положении многопроходным угловым швом (а) и порядок наложения слоев (б)
Последовательность наложения слоев приведена на рис. 37б. У сварщиков, имеющих малый опыт, могут возникнуть некоторые сложности с соблюдением правильных пропорций швов. Однако с опытом эти трудности будут преодолены. Каждый проход должен иметь хорошее сплавление со смежными валиками и с поверхностью свариваемых кромок. Лицевая поверхность каждого прохода должна быть максимально плоской.
Сварка нахлесточного соединения однопроходным угловым швом в потолочном положении
Данное сварное соединение и положение при сварке очень часто встречается при сооружении резервуара и в судостроении. Из-за габаритов и характерных особенностей этих объектов их кантовка для проведения сварки не целесообразна. Большинство подобных работ выполняется на обратной полярности, однако имеются также случаи, когда необходимо сваривать нахлесточное соединение в потолочном положении и на прямой полярности.
Величина сварочного тока при сварке на обратной полярности не должна быть слишком большой. При сварке на прямой полярности величина сварочного тока должна быть несколько выше, чем при сварке аналогичного соединения на обратной полярности. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 38.
Рис. 38. Положение электрода при сварке нахлесточного соединения однопроходным угловым
При сварке можно применять колебательные перемещения электрода в направлении сварки. При перемещении электрода вперед необходимо следить, чтобы не произошло обрыва сварочной дуги. Такие перемещения электрода служат для предварительного подогрева кромок перед наплавкой на них электродного металла и способствуют предотвращению перегрева сварочной ванны, тем самым препятствуют образованию наплывов и избыточной выпуклости. Кроме того, такие перемещения электрода и сварочной дуги вызывают оттеснение шлака в хвостовую часть сварочной ванны. При сварке нельзя допускать выхода сварочной дуги на поверхность верхней пластины, и следует следить, чтобы сварочная дуга при своих перемещениях не выходила за границы наружной поверхности сварного шва.
При сварке на прямой полярности несколько затруднен контроль за шлаком. Сварной шов имеет тенденцию к образованию избыточной выпуклости, а также к вытеканию сварочной ванны на вертикальную поверхность кромки пластины. Подрезы не встречаются.
Сварка таврового соединения многопроходным угловым швом с поперечными колебаниями в потолочном положении
Сварщику в своей практике не раз приходится встречаться с необходимостью выполнения в потолочном положении угловых швов большого сечения электродами большого диаметра.
Первый проход. Сварочный ток должен быть достаточно большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 39а. Длина сварочной дуги должна быть небольшой, при сварке необходимо использовать поперечные колебания электрода (рис. 39б). Перемещения электрода должны производиться быстрыми скользящими движениями, в то же время необходимо следить за тем, чтобы при этом не происходило значительное увеличение длины дуги.
Во время проведения сварки нужно обращать внимание на поддержание стабильного горения сварочной дуги, не допускать ее обрыва. После кристаллизации кратера возвратиться к нему и переварить кратер. Это способствует предотвращению перегрева сварочной ванны и появлению трещин в металле сварного шва. Происходит предварительный подогрев корневой части сварного шва до того, как на него будет наплавлен электродный металл. Кроме того, такая техника сварки приводит к оттеснению шлака в верхнюю часть наплавленного металла. Улучшается возможность для контроля за наплавленным металлом и сварочной дугой, предотвращается появление подрезов, наплывов и избыточной выпуклости сварного шва, улучшается внешний вид поверхности сварного шва, она становится более однородной.
Рис. 39. Положение электрода при сварке таврового соединения многопроходным угловым швом с поперечными колебаниями в потолочном положении (а) и траектория движения электрода (б)
Второй проход. Второй проход выполняется так же, как и первый, с тем только отличием, что за второй проход наплавляется большее количество электродного металла. Выполнение второго прохода, как правило, вызывает у сварщиков большие сложности, чем первого.
Сварка стыкового соединения со скосом кромок на подкладке многопроходным швом в потолочном положении.
Данный тип сварного соединения и условия проведения сварки часто встречаются при сварке труб и резервуаров, когда сварка выполняется на кольцевых подкладках.
Первый проход. Сварка производится на обратной полярности. Сварочный ток должен быть достаточно большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 40. Для обеспечения хорошего переноса металла необходимо поддержание короткой дуги. Перемещения электрода должны носить скользящий характер. Необходимо обращать внимание на обеспечение гарантированного сплавления в области подкладки и между кромками в корневой части соединения. Лицевая поверхность сварного шва по возможности должна иметь минимальную выпуклость.
Второй и последующие проходы. Сварочный ток остается по-прежнему большим. Сварка производится с использованием техники скользящих перемещений электрода, без поперечных его перемещений. Если металл начинает перегреваться, необходимо удлинить дугу и переместить электрод вперед, пока кратер с перегретой сварочной ванной не остынет.
Рис. 40. Положение электрода при сварке стыкового соединения со скосом кромок на подкладке многопроходным швом в потолочном положении и порядок наложения слоев
Необходимо обеспечить гарантированное сплавление как с поверхностями ранее наплавленных валиков, так и со стенками разделки. Следует обращать внимание на безусловную необходимость очистки от шлака поверхности шва после каждого прохода.
Сварка стыкового соединения без разделки кромок многопроходным швом в потолочном положении
Подобное соединение в таком пространственном положении встречается крайне редко. Выполнить качественно такой сварной шов весьма трудно, для этого необходима определенная тренировка. Сварка производится на обратной полярности.
Первый проход. Сварочный ток не должен быть слишком большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 41. Сварочная дуга должна быть короткой. Для обеспечения полного проплавления с обратной стороны электрод должен все время находиться в зазоре между свариваемыми кромками. Кроме того, такое положение электрода обеспечивает сплавление с корневыми кромками свариваемых пластин. При сварке используются возвратно-поступательные перемещения электрода.
Рис. 41. Положение электрода при сварке стыкового соединения без разделки кромок многопроходным швом в потолочном положении
Второй проход. Сварочный ток не должен быть слишком большим. При сварке необходимо поддерживать короткую дугу и производить небольшие колебательные перемещения электрода, выполняемые легкими скольжениями, следить за тем, чтобы поперечные колебания электрода не имели слишком большой ширины.
Сварка стыкового соединения со скосом кромок многопроходным швом в потолочном положении
Данный тип сварного соединения и условия, в которых она выполняется, часто встречается при сварке труб и металлоконструкций из листового проката.
Сварка стыкового соединения со скосом кромок многопроходным швом производится на обратной полярности с поперечными колебаниями электрода. Сварочный ток при первом проходе не должен быть слишком большим, но при этом должен обеспечивать гарантированное проплавление с обратной стороны. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 42. Выполнение первого, корневого, прохода аналогично сварке первого прохода в ранее рассмотренных соединениях. Лицевая поверхность сварного шва должна быть плоской. С обратной стороны должен образовываться небольшой валик.
Рис. 42. Положение электрода при сварке стыкового соединения со скосом кромок многопроходным швом в потолочном положении
Второй и последующие проходы. Сварочный ток должен быть несколько больше, чем при первом проходе. Применяется техника сварки с поперечными колебаниями электрода. Перемещения электрода в поперечном направлении должны производиться быстрыми движениями, с тем чтобы в центральной части сварного шва не получалась слишком большая выпуклость. Кроме того, траектория поперечных перемещений электрода не должна выходить за пределы ширины сварного шва.
Для предотвращения появления подрезов используется задержка электрода в крайних точках траектории поперечных колебаний. Необходимо помнить, что подрезы появляются в результате «вылизывания» дугой металла на поверхности пластины с последующим ненаплавлением электродного металла на это место.
Качественная сварка тонкого металла инвертором
В настоящее время инверторные сварочные аппараты являются одними из самых доступных. Именно их чаще всего используют в домашних целях для выполнения небольшого объема работ. Но нередко при недостаточном опыте мастера сталкиваются со множественными проблемами – начиная от прожига заготовки и заканчивая недостаточно прочным швом.
Наиболее трудоемкой является сварка тонкого металла — наши советы для начинающих помогут избежать самых распространенных ошибок.
Основные правила
Прежде всего необходимо внимательно изучить возможности конкретной модели инвертора. К ним относятся максимальный (минимальный) диаметр электрода, сила тока (для домашнего использования достаточно 160 А) и значение напряжения холостого хода (до 80 В). Исходя из этого можно определить режим работы аппарата для сварки металла конкретной толщины.
Общая схема формирования шва
Кроме вышеописанных параметров, нужно учитывать такие факторы:
- Технические характеристики свариваемого металла. От этого будет зависеть выбор марки электродов.
- Выбор режима работы в зависимости от силы тока и направления сварки. Для каждой марки электрода эти параметры индивидуальны. Чаще всего они указываются на упаковке.
- Подготовить место для проведения работ. Лучше всего выполнять их вне помещения, так как в процессе сварки будет выделяться газ.
Особое внимание нужно уделить марке электродов. Если необходимо варить низкоуглеродистые стали или металлы со средним содержанием этого компонента – выбираются углеродистые электроды. По такому же принципу подбираются расходные материалы для создания сварных соединений легированных и высоколегированных сортов стали.
Для сварки тонкого металла рекомендуется использовать марки электродов МР3 и АНО.
Советы
После подготовки рабочего места и металла можно начитать процесс сварки. Для создания комфортных условий рекомендуется использовать специальную маску сварщика «Хамелеон». С ее помощью можно контролировать качество шва без остановки процесса.
Качественное торцевое соединение
Металл должен располагаться на удобном от работника расстоянии. При надобности листы (деталь) фиксируются с помощью струбцин. Для лучшего качества сварного соединения рекомендуется выполнять рекомендации от профессионалов.
Полярность
Электроды следует подключить к положительной клемме. Таким образом на поверхность металла не будет оказываться избыточная термическая нагрузка. Используя такое подключение, можно получить качественный широкий шов с неглубокой проплавкой.
Положение
Сварка внахлест
Во время выполнения работ место сварки должно быть в зоне видимости. Независимо от направления, угол наклона электрода составляет 30-35° относительно шва. Так можно контролировать состояние металла и газовой ванны. Следует опасаться вытекания расплавленной массы из области сварки.
Сначала электрод подносится к материалу, но не касается его. По мере образования расплавленной капли можно начинать движение фиксирующей рукоятью вдоль шва. Рекомендуется сначала «набить руку» на ненужных кусках металла аналогичной толщины, а затем приступать непосредственно к основной работе. При сварке листов толщиной менее 1 мм соединение делается внахлест.
Теплоотвод
Одной из самых распространенных ошибок неопытного сварщика является перегрев стали. В особенности это актуально для тонкостенных деталей и листов. Поэтому нужно организовать максимальный отвод тепла из зоны сварки. Для этого можно использовать тонкие листы меди. Важно, чтобы они плотно прилегали к обратной стороне свариваемого металла, не образуя зазоры.
Это лишь небольшая часть профессиональных «хитростей». Для создания по-настоящему надежного и качественного шва в тонкостенном металле необходимы две составляющие – хороший инвертор и опыт. Последний приходит со временем, и чем больший объем работ выполняется – тем быстрее можно научиться делать хороший сварной шов.
Как выбрать сварочный электрод?
Уважаемые начинающие сварщики, в этой статье мы кратко расскажем про электроды и дадим практические рекомендации по их использованию.
Для выбора электрода необходимо определить:
- Толщину металла — (чем толще металл, тем больше диаметр электрода).
- Марку стали — (черный металл, нержавейка, жаропрочный и т.д.).
- По электроду определяем ток!
- Положение сварки — (нижнее, горизонтальное, нижнее тавровое, вертикальное — сварка снизу вверх, потолочное, потолочное тавровое).
Что касается сварочного тока, который вы будете подавать на электрод. Каждый производитель электродов заявляет разный сварочный ток. Ниже мы приводим классические параметры, с этими параметрами согласились сварщики, которые работают в профессии не один год.
Выбор тока также зависит от пространственного положения и величины зазора. Например: для диаметра 3 мм рекомендуется ток 70-80 А. Это ток для сварки в потолочном положении или вертикаль на подъем, а также, если зазор соизмерим или более диаметра электрода. Если же варить в нижнем положении, при этом зазора нет и позволяет толщина металла, то можно на простом электроде дать 120 А.
Опытные сварщики советуют пользоваться следующей формулой. Вы можете попробовать следовать этой формуле.
Сила тока рассчитывавшийся по формуле 30-40 А. на 1мм электрода, т.е на электрод d 3 мм. ставим ток 90-120 А., на электрод d 4мм ставим ток 120-160А и т. При сварке в вертикальном положении уменьшаем силу тока на 15%.
Диаметр 2 мм. – 40 – 80 Ампер. «Двойка» — пожалуй, самый капризный электрод. Многим кажется, что чем меньше диаметр электрода, тем легче работать. Но это не совсем так. Например: «двойка» требует определенных навыков и сноровки, она быстро горит и очень сильно греется, если вы выставили большой ток. «Двойка» хороша тем, что требует мало тока и сваривает тонкие металлы. Но нужно умение и терпение.
Диаметр 3 мм или 3.2 мм. – 70-80 Ампер. ПРИ УСЛОВИИ СВАРКИ НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ. Все сходятся во мнении, что 80 Ампер – это максимальное значение тока, все что выше – это уже не сварка, а резка. Попробуйте начать сварку с 70 Ампер, поймете, что не проваривает — добавьте 5-10 Ампер, если и 80 Ампер мало — крутите ручку регулировки сварочного тока до 120 А., но не более. Если вы варите на ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ – вам следует выставить 110-130 ампер. Иногда даже до 150 Ампер. Но скорей всего вам это не нужно, так как у вас инверторный сварочный аппарат, а не трансформаторный.
Диаметр 4 мм. – 110-160 Ампер. Как видите колебание в 50 Ампер, это связанно с тем, какой у вас толщины металл и какой у вас навык работы «четверкой». Мы опять же рекомендуем пробовать с 110 Ампер и по мере необходимости добавлять силу тока.
Диаметры от 5 мм и выше – это уже профессиональные электроды, как правило, их используют сварщики профи. Давать им рекомендации мы не будем, они и так знают как ими работать, а начинающим сварщикам они попросту не нужны. Скажем лишь, что такие диаметры чаще используют не для сварки, а для наплавки.
Какой выбрать сварочный электрод?
Мы сейчас расскажем об основных типах сварочных электродов.
МР-3 и АНО – эти электроды лучше использовать на переменном токе. Они не прихотливы к сырости. Эти электроды не для ответственных конструкций, ими никогда не варят мосты и несущие балки крыши, ими варят заборы, ворота и теплицы на даче, ограждения, небольшие металло-контрукции бытового назначения. Если нет сверх нагрузки – это электроды для Вас. Самые востребованные марки у сварщиков любителей и дачников.
УОНИИ 13/55 – это отличные электроды, но очень «специфические». УОНИИ 13/55 варят профессионалы. Надо варить на короткой дуге! Это электроды для ответственных конструкций. Горят только на постоянном токе, любят стабильную дугу и не любят скачков напряжения. Начинайте работать с УОНИИ 13/55 только тогда, когда вы научитесь варить МР-3 и АНО.
LB-52U – мы рекомендуем покупать эти электроды японской фирмы KOBELCO. Эти электроды берут для сварки труб под высоким давлением. Очень качественный шов. Электроды LB-52U одни из самых дорогих, как правило, их покупают предприятия и структуры связанные с ремонтом городских тепло/водо сетей.
Мы ознакомили вас с самыми ходовыми электродами. Ниже мы расскажем кратко об электродах Концерна ESAB (Швеция), возможно вы найдете именно то, что вам нужно. Все электроды фирмы ESAB начинаются с букв ОК – в честь основателя Концерна Оскара Кельберга.
OK 46.00 ESAB (Россия) – сваривать металлы этими электродами можно на постоянном и переменном токах. Часто эти электроды называют УНИВЕРСАЛЬНЫЙ или ЭЛЕКТРОД ДЛЯ СТАЛИ. Если вы не знаете что выбрать, берите эти электроды – не прогадаете. Электроды хороши тем, что имеют широкую линейку диаметров. Всегда можно подобрать нужный именно вам.
OK 48.00 ESAB (Швеция) — только постоянный ток. Идеально подойдут для ответственных конструкций.
Cпециальные электроды.
OK 61.30 ESAB – сварка нержавейка/нержавейка (марки стали 304, 308L, 03Х18Н11, 06Х18Н11, 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10).
ОК 67.60, ОК 67.62 ESAB — сварка нержавейка/сталь.
OK 63.30 ESAB (российские аналоги АНВ-26) – (марки стали 316, 03Х17Н14М2, 10Х17Н13М3Т, 06Х19Н11Г2М2) идеально подходят для сварки тонкостенных труб и тонколистовых изделий.
Если вы не понимаете, какая сталь перед вами, вы не знаете ее состав – ваш выбор OK 68.81, OK 68.82 – этими электродами можно сваривать разнородные стальные изделия и стали неизвестного состава.
При сварке чугуна много нюансов!
Сварка чугун\сталь ESAB OK 92.18 (новое название OK Ni-Cl) — предназначены для сварки нетолстого чугуна (не более 3 слоев).
Сварка чугун\чугун; чугун\сталь ESAB OK 92.60. (новое название OK NiFe-Cl) -ими как раз можно варить чугун любой толщины и чугун со сталью
Сварка алюминия. Алюминий очень сложный металл, требует прогрева перед сваркой, быстро плавится и быстро застывает. Обычно алюминий варят TIG или MIG сваркой. Варить алюминий электродом очень сложно, но если у вас получится – вы можете считать себя мастером!
OK 96.20 ESAB — им можно варить очень ограниченное количество марок алюминия. Внимательно изучите состав.
Самый универсальный электрод по алюминию — это ОК 96.40. ВАЖНО, что электрод по алюминию надо использовать в один поджег. Незаконченный электрод надо заменять новым. Плюс, в отличие от сталей, надо совершать круговые движения концом электрода.
Для чего нужно прокаливать электроды?
Прокаливают электроды для того, чтобы убрать из них влагу. Если электрод отсырел – при сварке могут возникнуть дефекты в сварочном шве или электрод будет постоянно прилипать к изделию.
Обращаем внимание на то, что в нашем интернет-магазине все электроды «свежие», мы закупаем их у поставщиков имеющих специальные отапливаемые склады, электроды не хранятся на складах больше месяца, все пачки имеют герметичную упаковку.
Строительные компании имеют специальное оборудование для прокалки электродов, сварщики-любители, как правило, не имеют таких установок. Если вы открыли новую пачку – мы рекомендуем вам ее либо израсходовать полностью, либо убрать остатки не использованных электродов из пачки в сухое теплое место. Не храните электроды на открытом пространстве, на чердаках и в подвалах.
Полезная информация.
Толщина металла, мм. | 1.1-2.0 | 3.0 | 4.0-5.0 | 6.0-8.0 | 9.0-12.0 | 13.0-15.0 |
Диаметр электрода, мм. | 1.5-2.0 | 3.2 | 3.2-4.0 | 4.0 | 4.0-5.0 | 5.0 |
Прямая полярность и обратная полярность.
Если электрод на «+», а клемма на «-«, то больше плавится электрод. — это называется обратная полярность.
Если электрод на «-«, а клемма на «+», то больше плавится свариваемый металл. — это называется прямая полярность.
Постоянный ток — это DC, переменный ток — это AC. Как правило все сварочные аппараты ручной дуговой сварки варят на DC (постоянном токе).
При сварке на прямой полярности проплавление меньше (сварка тонколистовых изделий), и соответственно при обратной полярности больше (толстостенные изделия).
Покупайте надежную технику, зарекомендовавших себя фирм, а также качественные электроды, тогда сварка будет в радость!
Подбор горелки MIG →← Обзор сварочного полуавтомата Ergomax MIG 140Сварка листового металла — тонкого, встык, техника
Листовой металл предполагает сварку как с использованием присадочных компонентов, так и без них. Пластины могут свариваться по принципу: встык без/с предварительной обработкой кромки, в угол, внахлест, в тавр. Наибольшие трудности процесса связанны со сваркой высоколегированных сталей, так как требуется профессиональный подход к выбору расходных материалов, подбору силы тока. Сфера применения листового металла – детали и изделия, используемые в несущих элементах конструкции: балки, резервуары, мосты, здания.Особенности сварки встыкДля тонколистовой стали используют стыковочные соединения, выполняемые с помощью: двусторонней и односторонней автоматической сварки под флюсом, с медной или флюсомедной подкладкой. Листы металла свариваются ступенчатым способом: весь лист приблизительно разделяется на равные отрезки по 20 см. Затем попеременно каждый последующий шов перекрывает предыдущий. Такой способ предотвращает деформацию металла под воздействием температуры. Изделия толщиной более 4 мм свариваются многослойным методом за несколько проходов. Как и для всех сварочных работ существует идентичный ряд подготовительных мероприятий: очистка поверхности от остатков краски, масла, следов ржавчины, влаги и кусочков окалины. Лист зачищают металлической щеткой, болгаркой, шлифовальной машинкой и горелкой. Лучшие результаты демонстрирует симбиоз перечисленных мероприятий.Обработка толстого и тонкого металлопроката
Тонкий листовой прокат обрабатывают инвертором или полуавтоматом. Сварочные работы потребуют должного уровня квалификации, так как заготовку можно случайно прожечь. Инвертор в значительной мере облегчает задачу, снижая вероятность прожигания, контролируя скорость подачи присадочного материала. Толстый металлопрокат (от 20 до 60 см) сваривают электродуговой/электрошлаковой сваркой. Для комбинирования толстостенного и тонкостенного металлопроката используются аналогичные методы сварки, но расчет силы тока, подаваемого на контур, устанавливается как для тонкого листового металла.Изготовление емкостей, резервуаров и баков для воды из металлических листов
Такие изделия как металлические емкости, резервуары изготавливаются в строгом соответствии с технической документацией. Где оговорены допустимые способы и технологические особенности сварки, особенности геометрических форм и кромок соединяемых элементов, расходные сварочные материалы. Для листовых конструкций на этапе производства чаще всего используют заводскую автоматизированную сварку под флюсом и ручную газовую сварку на базе углекислого газа, аргона или его заменителей. Емкости и резервуары используются для хранения в стационарном состоянии различных жидкостей в том числе нефти и нефтепродуктов. Различают подземный/наземный способ размещения, а также вертикальный/горизонтальный способ исполнения, исходя из поставленных целей.
Современные правила сварки
Почему сосуды под давлением, изготовленные по индивидуальному заказу, являются наиболее предпочтительными
Почему резервуары для воды из нержавеющей стали популярны
Какие бывают типы резервуаров с рубашкой?
Типы головок цистерн
Терминология головки цистерны
Нужен ли мне вакуумный бак?
Резервуары для горнодобывающей промышленности
Танки для авиакосмической промышленности
Резервуары, обслуживающие зеленую энергетику
Резервуары для нефтегазовой промышленности
Для чего нужен танк с рубашкой?
Резервуары для целлюлозно-бумажной промышленности
Резервуары для очистки воды
Резервуары для химической промышленности
Резервуары для технологического нагрева
Соображения по поводу нового резервуара
Счастливых праздников!
Резервуары под давлением и безопасность
Пищевые и молочные сосуды
Отрасли, которые мы обслуживаем
Получение правильного танка с первого раза с Effecti
Различия между доступными стальными покрытиями
Качества, которые отличают изготовление Buckeye от других
3 основные причины, по которым сосуды под давлением, изготовленные по индивидуальному заказу, являются идеей
3 способа изготовления неэффективных сосудов под давлением Hur
Изготовление индивидуальных баллонов с воздухом для повышения эффективности
3 фактора более важных, чем цена при покупке
Разница между сосудами U и UM
Как требования к сосудам под давлением меняют состояние t
Почему требуются сертификаты сосудов под давлением?
Советы по обслуживанию сосудов под давлением
Советы по проектированию сосудов под давлением
Как проверить и оценить резервуары под давлением
Сертификаты, урожденный изготовителем сосудов под давлением
Предупреждающие признаки усталости сосудов под давлением
Когда мне следует заменять напорный бак?
3 неизвестных фактора, которые могут снизить давление в резервуаре »
Как выбрать лучшую отделку стали для вашего пресса
3 наиболее распространенных типа сосудов под давлением
Какие сосуды под давлением сложнее всего настроить
Три столпа изготовления сосудов под давлением
Самые большие мифы о резервуарах из углеродистой стали
3 ошибки, которых следует избегать при создании давления
Полное руководство по выбору напорного бака
3 лучших блога по изготовлению резервуаров, на которые вы должны подписаться
Как профессионально выбрать напорный бак
Какие распространенные материалы сосудов под давлением наиболее состоят из меди?
Топ-5 вещей, которые нужно знать при выборе Materi
3 наиболее важных момента, которые следует учитывать при выборе
Важность выбора правильного напорного бака
Часто задаваемые вопросы о материалах резервуаров высокого давления и ответы на них
3 правила, которые нельзя нарушать при выборе материала резервуара
Как материалы резервуаров высокого давления изменились
Секрет успешного производства сосудов под давлением
3 малоизвестных фактора, которые могут повлиять на Fabri
Преимущества найма лучшего производителя резервуаров
3 проверенные стратегии общения с вашим загаром
Вы имеете дело с вашим производителем резервуаров под давлением?
Сделайте сторонние сертификаты для сосудов под давлением
Узнайте, что может случиться, если вы встретите неподходящего мужчину
3 вещи, которые нельзя делать при наличии давления
Единственное важнейшее качество изготовления танков
Какие качества вам следует искать в своем Pressur
5 вещей, которые должен делать каждый производитель сосудов под давлением H
Доступная стальная отделка
Настройка означает эффективность
От установки до СИЗ и правильных сварных швов
Любой, кто провел время за сваркой в гараже или в домашней мастерской, знает, что нельзя сокращать две вещи: качество своей работы и вашу личную безопасность.Во время быстрого прихваточного шва легко получить ленивый образ жизни или обойтись без надлежащей защиты, потому что он горячий, но последнее, что вам нужно, — это случайная искра или масса расплавленного металла, которые испортят вам день. Давайте посмотрим, как обезопасить себя при сварке в гараже или на дому.
Перед тем, как начать, всегда читайте и следуйте Руководству пользователя, этикеткам безопасности на продукте и всем применимым стандартам безопасности.
Перед началом сварки важно правильно подготовить место для сварки.
- Убедитесь, что ваше сварочное оборудование находится на ровной поверхности вдали от любых легковоспламеняющихся материалов, включая бумагу, тряпки, масло и бензин. Поскольку вода проводит электричество, избегайте работы во влажных или влажных условиях.
- Проверить установку и заземление оборудования. Убедитесь, что рабочий зажим имеет хорошее соединение металл-металл, которое лучше всего, когда ему не мешает краска или другой посторонний материал.
- Всегда надежно прикрепляйте газовые баллоны к стационарной вертикальной опоре или тележке.При перемещении или хранении баллона прикрепите защитный колпачок с резьбой к верхней части баллона. Используйте только газовые шланги, предназначенные для сварки.
- Избегайте беспорядка на рабочем месте и убедитесь, что необходимые инструменты легко найти. Некоторые распространенные инструменты — это отбойный молоток, проволочная щетка и шлифовальные диски. Всегда имейте под рукой плоскогубцы, чтобы подбирать горячий металл, и никогда не используйте руки, даже если вы в перчатках.
- Сведите к минимуму количество кабелей и шлангов под ногами, поскольку они создают опасность споткнуться.Регулярно проверяйте шланги на предмет утечек, износа и ослабленных соединений. Быстрый спрей с мылом и водой создаст пузыри, указывающие на утечку или неплотное соединение. Немедленно заменяйте неисправные газовые шланги и избегайте быстрой фиксации изолентой.
Вентиляция гаражная сварочная
Всегда следите за тем, чтобы в вашем домашнем сварочном цехе была хорошая вентиляция, чтобы защитить вас от дыма, пыли и частиц, которые образуются при работе в вашем цехе. Также важно использовать средства индивидуальной защиты, о которых мы поговорим далее в следующем разделе.В зависимости от типа и количества выполняемых сварочных работ, оставьте дверь или окно открытыми, включите вентилятор и наденьте одноразовую маску. Всегда следите за тем, чтобы пары выводились из области дыхания, а не через нее. Если вы много занимаетесь сваркой, возможно, стоит подумать о приобретении небольшого переносного вытяжного устройства, которое поможет удалить дым из источника сварного шва. Рекомендуемый способ определения адекватной вентиляции — это взятие проб на определение состава и количества дыма и газов, воздействию которых вы подвергаетесь.
Надлежащие средства индивидуальной защиты
Распространенная неисправность при сварке в гараже — неношение правильных СИЗ. При дуговой сварке образуются искры и брызги, а также излучаются интенсивные лучи, представляющие опасность для незащищенной кожи и глаз.
Шорты, короткие рукава и открытый воротник делают вас уязвимыми для ожогов. Носите огнестойкую одежду, закрывающую кожу, застегивайте манжеты и карманы и избегайте наручников брюк, чтобы они не искрились.
Когда дело доходит до обуви, кожаные туфли с высоким берцем или сапоги обеспечивают лучшую защиту.Теннисная обувь и другая тканевая обувь не подходят, потому что они могут ловить искру и незаметно тлеть, а также могут плавиться и прилипать к вашей коже.
Всегда надевайте подходящие перчатки при сварке или работе с материалами, чтобы защитить руки от ожогов. Перчатки механического типа не рекомендуются для сварки, так как они негорючие. Доступно множество перчаток для конкретных областей применения, которые обеспечивают необходимую защиту, комфорт и маневренность при сварке.
По данным Национального института безопасности и здоровья (NIOSH), около 2000 U.Рабочие S. каждый день получают травму глаза, требующую лечения. Большинство этих травм возникает в результате попадания мелких частиц в глаза и термических ожогов, которые могут возникнуть во время сварки, если не обеспечить надлежащую защиту.
Даже кратковременное воздействие излучения дуги может вызвать ощущение жжения или раздражение глаз, обычно называемое вспышкой дуги. Повторяющееся воздействие дуговых лучей может привести к необратимым травмам, поэтому всегда надевайте соответствующие средства защиты лица и глаз, включая защитные очки, под сварочным шлемом, даже для быстрого прихваточного шва.
Каскис автоматическим затемнением — лучшее решение, если вы выполняете сварку с различными процессами или параметрами, и доступно множество типов. Некоторые из них более просты для целеустремленного сварщика, а другие обладают новейшими технологиями и функциями, такими как более высокая скорость переключения, больше датчиков дуги, режимы шлифования или встроенные шлифовальные экраны, улучшенная технология линз и многое другое. Шлемы с автоматическим затемнением должны соответствовать требованиям безопасности и защиты Американского национального института стандартов (ANSI).
Безопасные, качественные сварные швы
Выполнение качественных и прочных сварных швов так же важно, как и личная безопасность. Отсутствие полной стачивания трещины или использование недостаточного тока может привести к тому, что сварной шов будет выглядеть прочным, но может выйти из строя в сложных условиях.
Безопасная эксплуатация оборудования и качественные сварные швы начинаются с чтения Руководства по эксплуатации оборудования. Все машины отличаются друг от друга, и руководство поможет вам безопасно выполнять сварку, выбрать подходящую проволоку или электрод для вашего типа и толщины металла, а также предоставит рекомендации по установке правильных параметров тока для обеспечения адекватного проплавления.Если у вас нет руководства пользователя, большинство производителей предлагают его в Интернете.
После того, как у вас есть проволока / электрод и правильные настройки, обязательно удалите краску, ржавчину и другие поверхностные материалы с области сварки. Сварка палкой и порошковой сердцевиной более бережно относится к этим загрязнениям, чем сварка MIG, но металл всегда следует очищать в максимально возможной степени.
Один из самых упускаемых из виду этапов создания прочного сварного шва — это полное шлифование трещин и отверстий. Часто оператор просто приваривает трещину, игнорируя тот факт, что трещина проходит через весь металл.Этот тип перевязки создает небезопасную ситуацию, когда требуется небольшое количество сварочного материала, чтобы выдержать тот же вес и силу, которые изначально вызвали трещину в гораздо более толстом куске металла. Чтобы избежать этой потенциально опасной ситуации, отшлифуйте трещину спереди и сзади, чтобы она не образовывалась и не продолжала распространяться.
Еще один шаг в создании качественных сварных швов — выполнение нескольких проходов. Операторы часто работают слишком медленно, ошибочно полагая, что наплавленный дополнительный металл приведет к более прочным сварным швам.Вместо этого выполняйте сварку с рекомендованной скоростью и при необходимости выполняйте несколько проходов.
Выполнение этих шагов поможет сохранить безопасность в домашней сварочной мастерской и сделать проекты более увлекательными.
Mig Welding Safety: руководство и изображения
К безопасности сваркиMIG следует относиться серьезно, так как сварщик должен быть защищен от воздействия тепла, газа, электричества и света, которые производят сварщики MIG.
Принципы безопасности довольно просты и сосредоточены на:
- Чистота и порядок, разместить сварочный аппарат в сухом месте на полу сварочной кабины
- Достаточное освещение
- Проверка на утечку газа
- Вентиляция в соответствии со стандартами OSHA (также проверьте паспорт безопасности материалов для каждого свариваемого металла).Используйте респиратор, если этого требует паспорт безопасности материала.
- Безопасное хранение горючих газов и жидкостей, например, в специально разработанном ящике для хранения
- Проверить целостность электрических шнуров
- Защита от ожогов нагревом металла, электродами и ультрафиолетом
- Регулярное обслуживание оборудования и правильная установка
- Держите под рукой аптечку
- Используйте соответствующее сварочное оборудование, которое включает в себя защиту для глаз и защитную одежду (обувь / ботинки, перчатки, рубашка с длинным рукавом, штаны поверх обуви с дополнительными бахилами (так называемые гетры), шляпу или шапочку сварщика, кожаную куртку или фартук.
- Держите под рукой огнетушитель
Размышляя о безопасности, думайте также и о тех, кто вас окружает. Сварочную дугу не следует видеть невооруженным глазом на расстоянии ближе 20 футов.
Меры предосторожности
Вентиляция, дым и газы
Может навредить вам, держите голову подальше от испарений. Используйте общую вентиляцию, средства защиты органов дыхания или местную вытяжную вентиляцию, как рекомендовано в паспорте безопасности материала для свариваемого материала.
Не сваривайте грязную плиту или плиты, загрязненные неизвестным материалом.Перед сваркой удалите всю краску и гальванические покрытия.
Будьте осторожны при работе с защитой от углекислого газа, так как это может быть опасно. Используйте соответствующую вентиляцию.
Используйте более высокое процентное содержание аргона вместе с методом импульсного распыления, чтобы снизить опасность, связанную с газом.
Будьте особенно осторожны при сварке со следующими металлами, так как они содержат токсичные пары:
- свинец
- кадмий
- медь
- цинк
- бериллий
Не допускайте обезжиривания в зоне сварки
Не допускайте обезжиривания в зоне сварки.Обезжиривающие средства сделаны из четыреххлористого углерода, перхлорэтилена и трихлорэтилена могут распадаться на фосген под воздействием дуговых лучей.
Шкаф для легковоспламеняющихся материалов, соответствующий стандарту OSHA 1910.106 и NFPA Code 30 по безопасному хранению и обращению с легковоспламеняющимися жидкостямиПоказан: Шкаф безопасности Eagle 1932 для легковоспламеняющихся жидкостей, 2 дверцы, закрывающиеся вручную, 30 галлонов, высота 44 дюйма, ширина 43 дюйма, ширина 18 дюймов Глубина, сталь, желтый
Дуговые лучи и брызги
Остерегайтесь дуговых лучей и мигрирующих брызг при рассмотрении планов безопасности при сварке MIG.
Лучи дуги и брызги могут повредить глаза и обжечь кожу. Во избежание этого используйте средства защиты глаз, ушей и тела.
Излучение электрической дуги может обжечь глаза и кожу так же, как сильный солнечный свет. Электрические дуги излучают как ультрафиолетовые, так и инфракрасные лучи. Используйте правильный фильтр.
Удар электрическим током
УДАР ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ может убить вас. Не прикасайтесь к токоведущим электрическим частям. Выключайте станок при выполнении любых ремонтных работ на пистолете. Отключайте машину от сети при выполнении любых ремонтных работ внутри машины.Если коснуться электрода и одновременно поработать или заземлить, может произойти сотрясение.
- При нажатии на спусковой крючок катушка может сотрясать
- Никогда не прикасайтесь к металлическим частям электрододержателя и электрода мокрой одеждой или кожей
- Сохраняйте изоляцию между свариваемым или заземляемым металлом
Устройство безопасности механизма подачи проволоки
При регулировке или выравнивании приводных роликов отключите питание. Есть также несколько точек, где можно защемить пальцы.
Не направляйте провод на тело.
Защитное снаряжение
Следующие средства защиты при сварке MIG требуются:
- Сварочная маска: как правило, высококлассная сварочная маска MIG с линзой номер 6 рассчитана на работу с током до 30 ампер. Номер 14 следует использовать при использовании более 400 ампер (см. Таблицу ниже). Как правило, сразу после сварки закрывайте глаза. Если дуга все еще видна, необходимо использовать более темный оттенок линз.
- Сапоги со стальным колпачком или другая подходящая обувь
- Защита глаз и защитные очки — защищают от состояния, называемого вспышкой сварщика, которое может необратимо повредить зрение. GMAW обычно использует номера оттенков 11 — 12.
- Покрытые длинные волосы
- Защитите затылок и шею от проблем, вызванных отраженным излучением
- Защитная одежда или кожаный фартук
- Кожаные перчатки
- Сварочные рукава или рубашка темного цвета с длинным рукавом: темный цвет уменьшает отражение.
- Наколенники — если вы планируете работать на низком уровне в течение длительного времени
Материалы, стойкие к лучистой энергии, включают шерсть, кожу и ткань с алюминиевым покрытием.
Рекомендации по использованию линз с фильтромКак правило, начинайте с оттенка, который слишком темный, чтобы увидеть зону сварного шва. Затем перейдите к более светлому оттенку, который обеспечивает достаточный обзор зоны сварного шва, но не ниже минимума.
При кислородно-газовой сварке или резке, когда горелка излучает яркий желтый свет, желательно использовать линзу с фильтром, которая поглощает желтую или натриевую линию в видимом свете (спектральной) операции.
Опыт показал, что более легкие фильтры можно использовать, когда дуга скрыта заготовкой. (Информация взята из ANSI Z49.1.2005.)
Сопутствующие товары : Инструменты, необходимые для сварки
Безопасное место для сварки
Пары и искры — это две опасности, которые необходимо учитывать при проектировании помещения для сварки. Рассмотрим следующее:
- Освещение: чтобы вы могли видеть свою работу.
- Огнестойкая комната: проверьте стены и пол на огнестойкость.Полы должны быть бетонными, а стены из шлакоблоков — это те материалы, которые необходимы. Спланируйте, где будет храниться каждая единица оборудования. Как правило, легковоспламеняющиеся материалы должны находиться на расстоянии не менее 35 футов от свариваемых предметов.
- Электрооборудование: спрогнозируйте типы оборудования и количество машин, которые будут работать, чтобы спланировать ваши потребности в электроэнергии. Многие типы сварочного оборудования будут работать с однофазным питанием 110, которое можно найти в домах в США с автоматическими выключателями на 20 А.Вы также можете захотеть получить доступ к 220-фазному обслуживанию (так же, как то, что используется для сушилки для домашней одежды) к оборудованию, которое требует этого типа обслуживания.
- Вентиляция: Газы и дым, образующиеся при сварке, могут быть вредными, если их не проветривать должным образом.
Техника безопасности при сварке MIG
Подготовка к эксплуатации
Используйте его в качестве основного контрольного списка по технике безопасности при сварке MIG:
- Чистая и организованная рабочая зона
- Удалить легковоспламеняющиеся жидкости из зоны
- Проверить вентиляцию
- Снимите украшения и свободную одежду
- Проверить газовые линии на герметичность
Операционное оборудование MIG
- Очистить рабочую зону от посторонних лиц
- Расположите шторку вспышки, чтобы защитить находящийся поблизости персонал
- Проверить положение кабеля, чтобы избежать повреждений из-за искр или материалов, которые могут упасть
- Проверить все настройки оборудования
- Большая часть риска, связанного с сварочным дымом и дымом, может быть снижена за счет использования защитного газа с более высоким процентным содержанием аргона и импульсного режима переноса
- Помните, что механизм подачи проволоки проталкивает проволоку, не нужно проталкивать горелку в дугу
- Не допускайте попадания брызг на сопла — в этом могут помочь клещи MIG.Брызги могут накапливаться и электрически соединять изолированное сопло с контактной трубкой. Брызги из чистой форсунки будут падать сами по себе. Вы можете нанести состав для предотвращения разбрызгивания на сопло, пистолет и конец контактной трубки. Что бы вы ни делали, не чистите насадку, стуча по твердой поверхности. Он может сломаться и повредиться.
Послеоперационный период
- Выключить машину
- Плотно закрыть газовый баллон
- Верните сварочный пистолет на хранение
Безопасность газового баллона
Предупреждающая табличка на сварочном цилиндреГаз также является проблемой при планировании безопасности при сварке MIG.В процессе сварки MIG используются баллоны или баллоны высокого давления.
Бутылки ВСЕГДА должны быть скованы цепями. Неиспользуемые бутылки должны быть закрыты крышками.
Большинство баллонов необходимо периодически проверять и повторно сертифицировать. Каждый баллон должен иметь маркировку, указывающую на его сертификационный статус. OSHA устанавливает стандарты для ацетилена, сжиженного нефтяного газа, кислорода и водорода.
Храните баллоны в защищенном месте вдали от опасностей, таких как жир, холод и огонь. Их следует закрепить, чтобы не опрокинуть.
Убедитесь, что используете правильный расходомер и регулятор для используемого баллона.
Пустые баллоны хранятся в вертикальном положении с закрытым клапаном.
Баллоны высокого давления имеют двухседельные клапаны и должны быть ВСЕ ВКЛ. Или ВСЕ ВЫКЛ.
Также прочтите : Выбор газового баллона правильного размера для MIG & TIG
Пожарная безопасность
В целях безопасности при сварке MIG не выполняйте сварку рядом с легковоспламеняющимися материалами или парами. Например, держите сварные швы подальше от участков, где материалы окрашиваются или погружаются.
Также не используйте легковоспламеняющиеся полы или столы. Держите сварочное оборудование подальше от легковоспламеняющихся стен.
При сварке тары. убедитесь, что все легковоспламеняющиеся материалы были надлежащим образом удалены.
Для дополнительного чтения
Стандарты сварки OSHA
Меры предосторожности при сварке | 2019-04-12
На сегодняшний день сварка — наиболее распространенный метод соединения металлов в промышленности. При сварке два куска одинаковых металлов сплавляются вместе с помощью тепла, давления или и того, и другого.После завершения сварное соединение будет таким же прочным, как детали, из которых соединение образовано, или прочнее.
Опасности при сварке и иерархия средств контроля NIOSH
Удар, проникновение, вредная пыль, дым, пары, тепло и вредное световое излучение — все это потенциальные опасности, связанные со сваркой. Сварочный «дым» — это смесь очень мелких частиц (дыма) и газов. В зависимости от того, что сваривается, многие вещества в дыме могут быть чрезвычайно токсичными.Сильный жар сварки и искры могут вызвать ожоги. Травмы глаз возникли в результате контакта с горячим шлаком и металлической стружкой. Интенсивный свет, связанный со сваркой, может вызвать повреждение глаз. Ультрафиолетовое излучение дуги может вызвать «вспышку сварщика», а также ожоги кожи. Также существует опасность поражения электрическим током. Если поблизости находятся горючие или легковоспламеняющиеся материалы, тепло и искры, возникающие при сварке, могут вызвать возгорание или взрывы. Использование баллонов со сжатым газом также представляет некоторые уникальные опасности для сварщика.
Иерархия контроля опасностей NIOSH — широко распространенный метод, используемый многими для определения осуществимых и эффективных решений контроля опасностей. Этой концепции обучают менеджеров в промышленности, чтобы она стала стандартной практикой на рабочем месте. Следование иерархии обычно приводит к внедрению безопасных по своей сути систем, в которых риск заболевания или травмы существенно снижен. Он изображен в виде пирамиды с пятью уровнями:
Устранение: Устранение опасности или ее физическое устранение является наиболее эффективным средством контроля опасности, например, устранение сварочных работ.
Замена: Включает замену того, что создает опасность (аналогично устранению), на что-то менее опасное, например, замену основного сварочного металла чем-то менее токсичным.
Технические средства контроля: Технические средства контроля не устраняют опасность, а скорее изолируют людей от опасности, например, местная вентиляция в источнике опасности.
Административный контроль: Административный контроль меняет способ работы людей.Примеры включают изменения в процедурах, обучение сотрудников и установку знаков и предупреждающих этикеток.
Средства индивидуальной защиты (СИЗ): СИЗ — это последний элемент контроля, который используется для минимизации воздействия различных опасностей. СИЗ считаются наименее эффективным средством борьбы с опасностями. Примерами, связанными со сваркой, являются респираторы и огнестойкая одежда.
Меры предосторожности при сварке
OSHA обеспечивает основные меры по предотвращению пожара и защиты, которым необходимо следовать в стандарте сварки, резки и пайки, изложенном в 29 Своде федеральных правил (CFR) 1910.252 (а). Основные моменты включают:
- Ответственное лицо должно осмотреть территорию и определить меры предосторожности, которые должны быть приняты, предпочтительно в письменном разрешении на проведение горячих работ
- Огнетушители должны быть готовы к немедленному использованию
- Пожарное дежурство продолжительностью не менее 30 минут после операций сварки или резки требуется, если может развиться более чем незначительный пожар
- Все горючие материалы должны быть удалены на расстояние 35 футов или должным образом защищены или экранированы
Запрещенные зоны для сварки:
● Зоны, не санкционированные руководством
● Зоны, где разбрызгиватели повреждены
● Зоны во взрывоопасной атмосфере
● Зоны вблизи хранилищ большого количества легковоспламеняющихся материалов
Типы сварки
Газовая сварка : Два металла соединяются плавлением или сплавлением их соприкасающихся поверхностей.Это делается путем направления газового пламени на металлы до образования лужи расплава. Энергия для газовой сварки поступает от сжигания топлива с кислородом или воздухом. Некоторые из самых популярных видов топлива — ацетилен, газ MAPP и водород. Поскольку газовая сварка работает медленнее и легче поддается контролю, чем электродуговая сварка, ее часто используют в таких областях, как общие ремонтные работы, пайка и пайка.
Дуговая сварка: Два металла соединяются путем образования электрической дуги между покрытым металлическим электродом и основными металлами.Тепло вырабатывается дугой, которая, в свою очередь, плавит металл и смешивает расплавленные отложения электрода с покрытием. Энергия дуги обеспечивается блоком питания постоянного или переменного тока. Электроды пропускают ток, формируя дугу, производя газ, который защищает дугу от атмосферы, и добавляют металл для управления формой сварного шва. Когда дуга зажигается с помощью электрода с покрытием, сильное тепло плавит верхнюю часть электрода. Капли металла с электрода попадают в струю дуги и осаждаются на основном металле.Оборудование, необходимое для электродуговой сварки, — это источник питания, электрододержатель, зажим заземления, защитный экран и защитная одежда сварщика.
Кислородная и дуговая резка: Резка металла при сварке — это отрезание или удаление металла пламенем или дугой. Наиболее распространенные процессы резки:
Кислородная резка: Металл нагревается газовым пламенем, а резка осуществляется струей кислорода
Дуговая резка : Сильное тепло электрической дуги расплавляет металл
Средства индивидуальной защиты ( СИЗ)
Защита глаз и лица: 29 CFR 1910.252 (b) (2) устанавливает требования к защите глаз. Шлем, щиток для рук, защитные очки и защитные очки или их комбинация являются приемлемой защитой в различных областях применения. Все фильтрующие линзы и пластины должны соответствовать тесту на пропускание лучистой энергии, предписанному ANSI / ISEA Z87.1-2015, Американским национальным стандартом для профессиональных и образовательных персональных устройств защиты глаз и лица. Согласно OSHA 29 CFR 1910.252 (b) (2) (ii) (B), «Шлемы и щитки для рук должны быть расположены так, чтобы защищать лицо, шею и уши от прямого теплового излучения от дуги.Сварочные маски с фильтрующими пластинами предназначены для защиты пользователей от дуговых лучей, а также от сварочных искр и брызг, которые ударяются непосредственно о шлем. Они не предназначены для защиты от шлаковой стружки, осколков шлифования, щетины проволочного круга и других подобных опасностей, которые могут рикошетить под шлемом. Очки, защитные очки или другие подходящие средства защиты глаз также должны быть использованы для защиты от этих опасностей удара.
При дуговой резке и дуговой сварке с открытой дугой OSHA требует, чтобы операторы использовали каски или щитки для рук с фильтрующими линзами и защитными пластинами.Персонал, находящийся поблизости, наблюдающий за дугой, также должен быть защищен. Для универсальной защиты зрителей рекомендуются защитные очки с линзами Shade 2. Защитная одежда: 29 CFR 1910.252 (b) (3) относится к оценке опасности СИЗ в 29 CFR 1910.132. Это требует, чтобы работодатель идентифицировал опасность и соответствующие СИЗ, необходимые для защиты работодателя от опасностей.
Консенсусный стандарт ANSI Z49.1-2012, Безопасность при сварке, резке и смежных процессах, предоставляет руководство по безопасной настройке и использованию сварочного и режущего оборудования, а также по безопасному выполнению операций сварки и резки.В п. 4.3 дается больше указаний по выбору одежды для сварочных работ. «Одежда должна быть выбрана так, чтобы свести к минимуму возможность возгорания, ожога, улавливания горячих искр или поражения электрическим током». Он также предлагает более конкретные рекомендации по выбору одежды, перчаток, леггинсов, накидок, рукавов, берушей и шапок.
Вентиляция
Глава 5 стандарта ANSI Z49.1-2012 содержит руководство по вентиляции для сварки. Под вентиляцией понимается изменение воздуха в помещении так часто, как это необходимо, чтобы сварщики и другие рабочие не вдыхали высокие уровни переносимых по воздуху загрязнителей.Достаточная вентиляция зависит от следующих факторов:
- Объем и конфигурация помещения, в котором проводятся сварочные работы
- Количество и вид операций, в результате которых образуются загрязнители
- Концентрации образующихся конкретных токсичных или легковоспламеняющихся загрязнителей
- Естественный расход воздуха при работе
- Расположение зон дыхания сварщиков и других рабочих по отношению к загрязнителям или источникам
Пункт 5.4 определяет два типа вентиляции: естественную или механическую. Естественная вентиляция считается достаточной, если приняты необходимые меры предосторожности, чтобы защитить зону дыхания сварщика от загрязнителей воздуха и когда отбор проб атмосферы показывает, что концентрация загрязнителей воздуха ниже допустимых пределов.
Если операции не соответствуют нормам естественной вентиляции, требуется механическая вентиляция. Варианты механической вентиляции обычно делятся на три основные категории:
- Местная вытяжка
- Местный приточный воздух
- Общая площадь механического движения воздуха
Местная вытяжная вентиляция
Эта система состоит из фиксированных или подвижных вытяжных колпаков, расположенных как можно ближе к месту работы и способных поддерживать скорость захвата 100 футов в минуту для удержания загрязнителей воздуха ниже допустимых пределов.Возможно, рабочему придется переставить вытяжку и корпус, чтобы получить максимальную пользу от этого средства вентиляции. Вытяжки обычно удаляют пары и загрязненный воздух через воздуховоды и фильтрацию, прежде чем они будут выброшены на улицу или рециркулированы в рабочую зону. В дополнение к местной принудительной вентиляции может потребоваться общая механическая вентиляция, чтобы восполнить потери воздуха.
Местное нагнетание воздуха
Эта система, обычно вентилятор, размещается так, чтобы воздух перемещался горизонтально через лицо сварщика.
Общая механическая вентиляция
Эта система обычно состоит из таких элементов, как вытяжные вентиляторы на крыше, настенные вытяжные вентиляторы и аналогичные воздуховоды большой площади. Эта система сама по себе обычно не является удовлетворительным способом борьбы с загрязнителями в зоне дыхания сварщика; тем не менее, он часто бывает полезным при использовании в дополнение к местной вентиляции.
В главе 5 также рассматриваются проблемы, связанные с рециркуляцией, материалами с низким допустимым пределом, замкнутыми пространствами, соседними людьми, паяльными печами и загрязнителями, содержащими:
- Соединения фтора
- Цинк и медь
- Чистящие составы
- Хлорированные углеводороды
- Асбест
Дым и газы при сварке и резке нелегко классифицировать.Количество дыма и газов зависит от комбинации обрабатываемого металла, используемых расходных материалов, в зависимости от типа выполняемой сварки, загрязняющих веществ в атмосфере и области, в которой происходит сварка. Как только все это станет известно Для проверки уровней концентрации токсичных паров и газов можно провести личный отбор проб воздуха.
Обратитесь к OSHA 29 CFR 1910 Subpart Q для руководства при выполнении следующих операций:
- 29 CFR 1910.252 Общие требования к сварке
- 29 CFR 1910.253 Сварка и резка кислородно-топливным газом
- 29 CFR 1910.254 Дуговая сварка и резка
- 29 CFR 1910.255 Сварка сопротивлением
Часто задаваемые вопросы
В. Что такое дымовой шлейф?
A. Шлейф дыма — это отчетливо видимый столб дыма, поднимающийся непосредственно от места сварки или резки. Сварщикам и резчикам следует соблюдать меры предосторожности, чтобы не дышать напрямую в эту область.Вентиляция может направить шлейф от зоны дыхания. (Удаление дыма наиболее эффективно, когда поток воздуха направлен поперек лица сварщика, а не сзади.)
В. Как узнать, какие опасные материалы присутствуют в основном металле, включая остаточные химические вещества на основном металле или расходные материалы, такие как газ или провод, которые я могу использовать?
A. Проверьте паспорт безопасности (SDS). Поставщики сварочных материалов должны предоставить паспорт безопасности или эквивалентную документацию с указанием опасных материалов, если таковые имеются, используемых в сварочных и режущих изделиях.
В. Каковы требования к хранению баллонов с кислородом, ацетиленом и другим топливным газом?
A. Кислородные баллоны должны храниться на расстоянии 20 футов или более от баллонов с топливным газом или разделены негорючим барьером высотой не менее пяти футов с получасовой огнестойкостью.
В. Что такое газ MAPP?
A. Газ MAPP — это продукт, который был разработан в качестве топлива для операций сварки, пайки, резки, закалки пламенем и металлизации.Он обладает многими физическими свойствами ацетилена, но не чувствителен к ударам, поэтому его можно хранить и перевозить в более легких контейнерах. Газ MAPP является результатом перестройки молекулярной структуры ацетилена и пропана. Он также имеет очень отчетливый запах, поэтому любую утечку можно легко обнаружить.
Ссылки
ANSI Z49.1-2012, Американский национальный институт стандартов: безопасность при сварке, резке и смежных процессах
29 CFR, подраздел Q — Сварка, резка и пайка
(Rev.12/2018)
Источник: W.W. Grainger www.grainger.com
Сварка — SteelConstruction.info
Сварка — это основной вид деятельности на заводе-изготовителе, которым занимаются квалифицированные специалисты, работающие в системе управления качеством сварки под контролем ответственного координатора сварки. Он используется для подготовки стыков к подключению в магазине и на месте, а также для крепления других приспособлений и фурнитуры. На заводе-изготовителе для различных видов деятельности используются разные методы сварки.
По сути, в процессе сварки используется электрическая дуга для выработки тепла для плавления основного материала в соединении. Отдельный присадочный материал, поставляемый в качестве расходуемого электрода, также плавится и соединяется с основным материалом, образуя расплавленную сварочную ванну. По мере того, как сварка продолжается вдоль соединения, сварочная ванна затвердевает, сплавляя основной металл и металл сварного шва. Для заполнения стыка или нарастания сварного шва до проектного размера может потребоваться несколько проходов или проходов.
Welding
(Изображение любезно предоставлено William Haley Engineering Ltd.)
[вверх] Принципы дуговой сварки металлом
Терминология области сварного шва
Сварка — это сложное взаимодействие физических и химических наук. Правильное определение металлургических требований и разумное практическое применение являются предпосылкой для успешной сварки плавлением.
В процессе дуговой сварки металлическим электродом используется электрическая дуга для выработки тепла для плавления основного материала в соединении.Отдельный присадочный материал, поставляемый в качестве расходуемого электрода, также плавится и соединяется с основным материалом, образуя расплавленную сварочную ванну. Сварочная ванна подвержена атмосферному загрязнению и, следовательно, нуждается в защите во время критической фазы замерзания жидкости и твердого тела. Защита достигается либо за счет использования защитного газа, за счет покрытия бассейна инертным шлаком, либо за счет комбинации обоих действий.
В процессах с защитой от газа поступает газ из удаленного источника, который подается на сварочную дугу через горелку или горелку.Газ окружает дугу и эффективно исключает атмосферу. Точный контроль необходим для поддержания подачи газа с соответствующей скоростью потока, так как слишком большое количество может вызвать турбулентность и засасывать воздух, а может быть настолько же вредным, насколько и слишком маленьким.
В некоторых процессах используется флюс, который плавится в дуге для образования шлакового покрытия, которое, в свою очередь, покрывает сварочную ванну и защищает ее во время замерзания. Шлак также затвердевает и самораспускается или легко удаляется легким сколом. Действие плавления флюса также создает газовый экран для защиты.
По мере того, как сварка продолжается вдоль стыка, сварочная ванна затвердевает, сплавляя основной металл и металл сварного шва. Для заполнения стыка или нарастания сварного шва до проектного размера может потребоваться несколько проходов или проходов.
Тепло от сварки вызывает металлургические изменения в основном материале, непосредственно примыкающем к границе или линии плавления. Эта область изменения известна как зона термического влияния (HAZ). Общая терминология, используемая в области сварного шва, проиллюстрирована справа вверху.
Сварочные операции требуют надлежащего технологического контроля со стороны компетентных сварщиков, чтобы гарантировать достижение проектных характеристик, минимизировать риск дефектных соединений, вызванных плохим качеством сварки, и предотвратить образование склонных к образованию трещин микроструктур в ЗТВ.
[вверх] Типы сварных соединений
Большинство конструкционных сварных соединений выполняется на заводе-изготовителе и описывается как стыковые или угловые швы. Сварка на месте также возможна, и руководство по вопросам сварки на месте доступно в GN 7.01.
[вверх] Стыковые швы
Макрос клиновидного стыкового шва
(Изображение любезно предоставлено Mabey Bridge Ltd.)
Стыковые сварные швы обычно представляют собой стыковые соединения в прокатных профилях или стыковые соединения листов на стенках и фланцах, чтобы приспособиться к изменению толщины или восполнить доступный материал по длине. Положения этих стыковых швов допускаются при проектировании, хотя ограничения доступности материалов или схема монтажа могут потребовать согласования различных или дополнительных сварных швов.Тройники, приваренные встык, могут потребоваться, если при поперечных соединениях возникают значительные нагрузки или усталость.
Стыковые швы — это сварные швы с полным или частичным проплавлением, выполняемые между материалами со скошенными или скошенными кромками. Стыковые швы с полным проплавлением предназначены для передачи всей прочности сечения. Как правило, эти соединения можно сваривать с одной стороны, но по мере увеличения толщины материала желательна сварка с обеих сторон, чтобы уравновесить эффекты деформации, с операцией обратной строжки и / или обратной шлифовки в процессе для обеспечения целостности корень шва.Односторонние стыковые сварные швы с подкладными полосами из керамической или прочной стали обычно используются для соединения больших площадей пластин (например, стальных пластин настила) и там, где есть закрытые коробчатые секции, трубы или элементы жесткости, к которым можно получить доступ для сварки только с одного боковая сторона. Расчетная толщина горловины определяет глубину проплавления, необходимую для швов с частичным проплавлением. Обратите внимание, что соображения усталости могут ограничивать использование сварных швов с частичным проплавлением, особенно на мостах. Руководство по подготовке к сварке доступно в GN 5.01.
Необходимо приложить все усилия, чтобы избежать стыковой сварки приспособлений из-за затрат, связанных с подготовкой, временем сварки, более высоким уровнем квалификации сварщика и более строгими и трудоемкими требованиями к испытаниям. Кроме того, стыковые швы имеют тенденцию иметь большие объемы наплавленного металла шва; это увеличивает эффект усадки сварного шва и приводит к более высокому уровню остаточных напряжений в соединении. Чтобы уравновесить усадку и распределить остаточное напряжение, минимизируя таким образом деформацию, необходима тщательная последовательность сварочных операций.
Иногда бывает необходимо обработать стыковые сварные швы до гладкой поверхности по причинам усталости, или для улучшения дренажа стальных балок, устойчивых к атмосферным воздействиям, или для улучшения режима испытаний. Следует избегать зачистки заподлицо только по эстетическим соображениям, потому что трудно обработать поверхность так, чтобы она соответствовала смежной поверхности после прокатки, и результат часто более визуально заметен, чем исходный сварной шов. Кроме того, шлифование представляет собой дополнительную опасность для здоровья и безопасности, которую следует избегать по мере возможности.Правка стыковых сварных швов до заподлицо обычно не требуется для строительных стальных конструкций, поскольку обычно они не подвержены усталости.
- Пример обработанного стыкового шва с гладкой поверхностью и сливными пластинами
(изображения любезно предоставлены Mabey Bridge Ltd.)
[вверху] Угловые швы
Макрос однопроходного углового сварного шва
(Изображение любезно предоставлено Mabey Bridge Ltd.)
В большинстве сварных соединений в зданиях и мостах используются угловые швы, обычно в форме тройника. Обычно они включают в себя концевую плиту, ребра жесткости, подшипники и соединения распорок с прокатными секциями или плоскими балками, а также соединения стенки с фланцами на самих плоских балках. Их относительно просто подготовить, сварить и испытать в обычных конфигурациях, при этом главным соображением является сборка стыков.
В S275 полная прочность стали также развивается в угловых сварных швах и сварных швах с частичным проплавлением с вышележащими угловыми швами при условии, что такие сварные швы симметричны, выполнены с использованием правильных расходных материалов и сумма сварных швов равна толщине элемента, который сварные швы стыкуются.
Размеры сварных швов должны быть указаны на чертежах проекта вместе с любыми специальными требованиями классификации усталости. BS EN ISO 22553 [1] предписывает правила использования символов для детализации сварных соединений на чертежах.
Обращается внимание на тот факт, что в традиционной практике Великобритании для определения размера углового сварного шва обычно используется длина ветви, но это не универсально: в европейской практике используется толщина горловины, а в стандарте BS EN 1993-1-8 [2] дает требования относительно размера горла, а не длины ноги.Проектировщик должен быть осторожен, чтобы убедиться, что ясно, какой размер указан, и что все стороны должны знать, что было указано.
[вверх] Процессы
Важными факторами, которые подрядчик по изготовлению металлоконструкций должен учитывать при выборе процесса сварки, являются способность выполнять проектные требования и, с точки зрения производительности, скорость наплавки, которая может быть достигнута, а также рабочий цикл или эффективность процесса. (Эффективность — это отношение фактического времени сварки или дуги к общему времени, в течение которого сварщик или оператор занят выполнением сварочной задачи.Общее время включает настройку оборудования, очистку и проверку выполненного шва.)
Ниже описаны четыре основных процесса сварки, которые регулярно используются при производстве стальных конструкций в Великобритании. Номера процессов определены в BS EN ISO 4063 [3] . Различные варианты этих процессов были разработаны для соответствия методикам и возможностям отдельных производителей, и другие процессы также имеют место для конкретных приложений, но выходят за рамки данной статьи.
[вверх] Металлоактивная газовая сварка (MAG), процесс 135
Сварка MAG
(Изображение любезно предоставлено Kiernan Structural Steel Ltd.)
MAG-сварка сплошным проволочным электродом — это наиболее широко используемый процесс с ручным управлением для заводских производственных работ; иногда это называют полуавтоматической сваркой или сваркой CO 2 . Сплошной проволочный электрод из сплошной проволоки пропускается через устройство подачи проволоки к «пистолету», который обычно удерживается и управляется оператором. Питание подается от источника выпрямителя или инвертора по соединительным кабелям к устройству подачи проволоки и кабелю горелки; электрическое подключение к проводу осуществляется через контактный наконечник на конце пистолета.Дуга защищена защитным газом, который направляется в зону сварки через кожух или сопло, окружающее контактный наконечник. Защитные газы обычно представляют собой смесь аргона, диоксида углерода и, возможно, кислорода или гелия.
Хорошая производительность наплавки и рабочий цикл можно ожидать от процесса, который также можно механизировать с помощью простых моторизованных кареток. Газовая защита подвержена сдуванию сквозняками, что может вызвать пористость и возможные вредные металлургические изменения в металле сварного шва.Таким образом, этот процесс лучше подходит для заводского производства, хотя он используется на месте, где могут быть предусмотрены эффективные укрытия. Он также более эффективен в плоском и горизонтальном положениях; Сварные швы в других положениях наплавляются с более низкими параметрами напряжения и силы тока и более подвержены дефектам плавления.
Металлоактивная газовая сварка (МАГ), процесс 135
Металлоактивная газовая сварка (MAG), процесс 135
MAG-сварка электродом с флюсовой сердцевиной, процесс 136 представляет собой разновидность, в которой используется то же оборудование, что и MAG-сварка, за исключением того, что плавящийся проволочный электрод имеет форму трубки малого диаметра, заполненной флюсом.Преимущество использования этих проволок заключается в том, что можно использовать более высокие скорости наплавки, особенно при сварке в вертикальном положении (между двумя вертикальными поверхностями) или в верхнем положении. Наличие тонкого шлака помогает преодолевать силу тяжести и позволяет наносить сварные швы в местах с относительно высокими током и напряжением, тем самым уменьшая возможность дефектов плавления. Добавки флюса также влияют на химию сварного шва и, таким образом, улучшают механические свойства соединения.
[вверху] Ручная дуговая сварка металлом (MMA), процесс 111
Этот процесс остается наиболее универсальным из всех сварочных процессов, но его использование в современной мастерской ограничено.Трансформаторы переменного тока, выпрямители постоянного тока или инверторы подают электроэнергию по кабелю на электрододержатель или клещи. Проволочный электрод с флюсовым покрытием (или «стержень») вставляется в держатель, и сварочная дуга возникает на кончике электрода, когда он ударяется о заготовку. На острие электрода плавится, образуя ванну расплава, которая сплавляется с основным материалом, образуя сварной шов. Флюс также плавится, образуя защитный шлак и создавая газовый экран, предотвращающий загрязнение сварочной ванны по мере ее затвердевания.Добавки флюса и сердечник электрода используются для влияния на химический состав и механические свойства сварного шва.
Обычно используются электроды с основным покрытием, контролируемым водородом. Эти электроды необходимо хранить и обращаться с ними в соответствии с рекомендациями производителя расходных материалов, чтобы сохранить их низкие водородные характеристики. Это достигается либо путем использования сушильных шкафов и подогреваемых колчанов для хранения и обработки продукта, либо путем приобретения электродов в герметичных упаковках, специально разработанных для поддержания низкого уровня водорода.
Недостатками процесса являются относительно низкая скорость осаждения и высокий уровень отходов, связанных с непригодными для использования концевыми штырями электродов. Тем не менее, он остается основным процессом для сварки на стройплощадке и для труднодоступных мест, где громоздкое оборудование не подходит.
Ручная дуговая сварка металлом (MMA), процесс 111
Ручная дуговая сварка металлом (MMA), процесс 111
[вверх] Дуговая сварка под флюсом (SAW), процесс 121
Оперативная сварка под флюсом
(Изображение любезно предоставлено Mabey Bridge Ltd.)
Это, вероятно, наиболее широко используемый процесс для сварки угловых швов перемычки между стенкой и фланцем и стыковых сварных швов на линии толстого листа для получения отрезков фланца и стенки. В процессе процесса непрерывный провод подается через контактный наконечник, где он обеспечивает электрический контакт с мощностью от выпрямителя, в зону сварки, где он изгибается и образует ванну расплава. Сварочная ванна заполняется флюсом, подаваемым из бункера. Флюс, непосредственно покрывающий расплавленную сварочную ванну, плавится, образуя шлак и защищая сварной шов во время затвердевания; излишки флюса собираются и повторно используются.По мере остывания сварного шва шлак замерзает и отслаивается, оставляя высококачественные профильные сварные швы.
Этот процесс по своей природе более безопасен, чем другие процессы, так как дуга полностью покрывается во время сварки, отсюда и термин дуга под флюсом. Это также означает, что требования к личной защите меньше. Высокая производительность наплавки — особенность процесса, поскольку он обычно механизируется на портальных установках, тракторах или другом специализированном оборудовании. Это позволяет контролировать параметры и дает рекомендации по точному размещению сварных швов.
Сварка под флюсом (SAW), процесс 121
Дуговая сварка под флюсом (SAW), процесс 121
[вверх] Приварка шпилек методом вытяжной дуги 783
Композитные мосты требуют приваривания соединителей с срезной шпилькой к верхнему фланцу пластинчатых или коробчатых балок и в других местах, где требуется композитное воздействие стали на бетон, например.грамм. на интегральных абатментах. В зданиях композитные балки требуют приваривания соединителей срезных шпилек к элементам либо непосредственно к верхнему фланцу, либо чаще через постоянный настил из оцинкованной стали на композитных полах, где верхний фланец балки остается неокрашенным.
Сварной шов на балке моста
(Изображение любезно предоставлено Mabey Bridge Ltd.)Сварка сквозных шпилек
(Изображение любезно предоставлено Structural Metal Decks Ltd.)
Метод приварки шпилек известен как процесс с натянутой дугой, и требуется специальное оборудование в виде мощного выпрямителя и специального пистолета. Шпильки загружаются в пистолет, и при электрическом контакте с изделием концы с наконечниками изгибаются и плавятся. Продолжительность дуги рассчитана так, чтобы между концом стержня и основным материалом установилось расплавленное состояние. В нужный момент пистолет погружает шпильку в сварочную ванну.Керамическая манжета окружает шпильку для защиты и поддержки сварочной ванны, стабилизации дуги и формования смещенной сварочной ванны для формирования сварной манжеты. Когда сварной шов затвердевает, обойма отслаивается. У удовлетворительных сварных швов обычно есть правильная, яркая и чистая втулка, полностью охватывающая шпильку.
Приварка шпилек методом вытяжной дуги 783
[вверху] Спецификации процедуры сварки
Чертежи детализируют конструктивную форму, выбор материалов и указывают сварные соединения.Подрядчик по изготовлению металлоконструкций выбирает методы сварки каждой конфигурации стыка, обеспечивающие требуемые характеристики. Прочность, вязкость разрушения, пластичность и усталость являются важными металлургическими и механическими свойствами, которые необходимо учитывать. Тип соединения, положение сварки, производительность и требования к ресурсам влияют на выбор подходящего процесса сварки.
Выбранный метод представлен в спецификации процедуры сварки (WPS), в которой подробно описывается информация, необходимая для инструктирования и руководства сварщиками, чтобы обеспечить повторяемость характеристик для каждой конфигурации соединения.Пример формата WPS показан в Приложении A стандарта BS EN ISO 15609-1 [4] . Подрядчики по изготовлению металлоконструкций могут иметь свой собственный корпоративный шаблон, но все они включают важную информацию, позволяющую передать сварщику надлежащие инструкции.
Необходимо подкрепить WPS свидетельством удовлетворительных испытаний процедуры в виде протокола аттестации процедуры сварки (WPQR), подготовленного в соответствии с BS EN ISO 15614-1 [5] . Введение этого стандарта гласит, что испытания процедуры сварки, проведенные в соответствии с прежними национальными стандартами и спецификациями, не аннулируются при условии их технической эквивалентности; Для этого могут потребоваться дополнительные тесты.Основные подрядчики по изготовлению металлоконструкций в Великобритании прошли предварительную квалификацию сварочных работ, позволяющих производить удовлетворительные сварные швы в большинстве конфигураций стыков, которые могут встретиться в сталелитейном строительстве и в мостовой промышленности.
В случаях, когда данные предыдущих испытаний не имеют отношения к делу, необходимо провести испытание процедуры сварки, чтобы установить и подтвердить пригодность предлагаемого WPS.
Руководство по стандартным спецификациям процедуры сварки для стальных конструкций доступно в публикации BCSA No.58/18.
[вверх] Процедура испытаний
BS EN ISO 15614-1 [5] описывает условия для проведения испытаний процедуры сварки и пределы действия в пределах квалификационных диапазонов, указанных в стандарте. Координатор сварки подготавливает предварительную спецификацию процедуры сварки (pWPS), которая является первоначальным предложением для проведения испытания процедуры. Для каждой конфигурации стыка, будь то стыковой или угловой сварной шов, учитывается марка и толщина материала, а также ожидаемые допуски посадки, которые могут быть достигнуты на практике.Выбор процесса определяется методом сборки, положением сварки и тем, является ли механизация жизнеспособным предложением для повышения производительности и обеспечения постоянного качества сварки. Размеры подготовки швов зависят от выбора процесса, любых ограничений доступа и толщины материала.
Расходные материалы выбираются из соображений совместимости с марками материалов и достижения указанных механических свойств, в первую очередь с точки зрения прочности и ударной вязкости. Для сталей марки S355 и выше используются продукты с водородным контролем.
Риск водородного растрескивания, пластинчатого разрыва, растрескивания при затвердевании или любой другой потенциальной проблемы оценивается не только с целью проведения испытания, но и для предполагаемого применения процедуры сварки в проекте. Соответствующие меры, такие как предварительный или последующий нагрев, включены в pWPS.
Контроль искажений обеспечивается правильной последовательностью сварки. При необходимости вводятся обратная строжка и / или обратное шлифование для достижения целостности корневого шва.
Приведены диапазоны сварочного напряжения, тока и скорости для определения оптимальных условий сварки.
Допустимые диапазоны групп материалов, толщины и типа соединения в пределах спецификации тщательно рассматриваются, чтобы максимально использовать pWPS. Подготавливают испытательные пластины достаточного размера для извлечения образцов для механических испытаний, включая образцы для любых дополнительных испытаний, указанных или необходимых для повышения применимости процедуры.
Пластины и pWPS предъявляются сварщику; испытание проводится в присутствии эксперта (обычно из независимого проверяющего органа), и ведется запись фактических параметров сварки вместе с любыми необходимыми изменениями процедуры.
Завершенные испытания передаются независимому эксперту для визуального осмотра и неразрушающего контроля в соответствии с таблицей 1 Стандарта. Удовлетворительные испытательные пластины затем отправляются на разрушающий контроль, опять же в соответствии с таблицей 1. Неразрушающие методы контроля, как правило, включают ультразвуковой контроль для объемного контроля и контроль магнитных частиц для выявления дефектов поверхности.
Пример испытательного образца процедуры сварки
(Изображение любезно предоставлено Mabey Bridge Ltd.)
Существует ряд дополнительных стандартов, детализирующих подготовку, обработку и испытания всех типов образцов для разрушающих испытаний. Обычно специализированные лаборатории организуют подготовку образцов для испытаний и проводят фактические механические испытания и составление отчетов. Типичные образцы для стыкового сварного шва пластины включают испытания на поперечное растяжение, испытания на поперечный изгиб, испытания на удар и образец для макроэкспертизы, на котором проводится испытание на твердость.Для испытаний на удар минимальные требования к поглощению энергии и температура испытания обычно такие же, как и для основного материала в соединении. Целесообразно испытать все сварочные процедуры до предела возможного применения, чтобы избежать повторения подобных испытаний в будущем.
Завершенные результаты испытаний заносятся в протокол аттестации процедуры сварки (WPQR), утверждаемый экспертом. Типичный формат показан в Приложении B стандарта BS EN ISO 15614-1 [5] .
Существует дополнительное общее требование, касающееся испытаний процедуры сварки, согласно которому, если грунтовки для краски должны быть нанесены на работу до изготовления, они должны наноситься на образец материала, используемого для испытаний. На практике требуется тщательный контроль толщины краски, чтобы избежать дефектов сварки.
BS EN ISO 14555 [6] описывает метод испытаний для соединителей с резьбой, приваренных дуговой сваркой. Стандарт включает требования к испытаниям, необходимым для подтверждения целостности сварных швов шпилек, а также устанавливает требования к производственным испытаниям для контроля приварки шпилек в процессе.Допускается также квалификация, основанная на предыдущем опыте, и большинство подрядчиков по изготовлению стальных конструкций могут предоставить доказательства, подтверждающие это.
Дополнительное руководство по испытаниям процедуры сварки доступно в GN 4.02.
[вверх] Водородный крекинг
Растрескивание может привести к хрупкому разрушению соединения с потенциально катастрофическими результатами. Водородное (или холодное) растрескивание может происходить в области основного металла, прилегающей к границе плавления сварного шва, известной как зона термического влияния (HAZ).Разрушение металла сварного шва также может быть вызвано определенными условиями. Механизмы, вызывающие отказ, сложны и подробно описаны в специальных текстах.
Рекомендуемые методы предотвращения растрескивания водородом / HAZ описаны в BS EN 1011-2 [7] , приложение C. Эти методы определяют уровень предварительного нагрева для изменения скорости охлаждения, что дает время водороду для миграции на поверхность. и ускользнуть (особенно если поддерживается в виде пост-нагревания после завершения соединения) вместо того, чтобы застревать в жестких, напряженных зонах.Предварительный нагрев не препятствует образованию микроструктур, подверженных образованию трещин; он просто снижает один из факторов, водород, так что растрескивания не происходит. Предварительный нагрев также снижает термический шок.
Подкладки предварительного нагрева
(Изображение любезно предоставлено Mabey Bridge Ltd.)
Одним из параметров, необходимых для расчета предварительного нагрева, является погонная энергия. Заметным изменением в стандарте является отказ от термина «энергия дуги» в пользу тепловложения для описания энергии, вводимой в сварной шов на единицу длины прогона.Расчет подводимого тепла основан на сварочном напряжении, токе и скорости движения и включает коэффициент теплового КПД; формула подробно описана в BS EN 1011-1 [8] .
Высокая ограниченность и повышенные значения углеродного эквивалента, связанные с более толстыми листами и более высокими марками стали, могут потребовать более строгого контроля процедур. Опытные подрядчики по изготовлению металлоконструкций могут выполнить эту дополнительную операцию и соответственно разрешить ее.
BS EN 1011-2 [7] подтверждает, что наиболее эффективной гарантией предотвращения водородного растрескивания является снижение поступления водорода в металл шва из сварочных материалов.Процессы с изначально низким водородным потенциалом эффективны как часть стратегии, так же как и принятие строгих процедур хранения и обращения с электродами с водородным контролем. Данные и рекомендации поставщиков расходных материалов служат руководством для обеспечения минимально возможных уровней водорода для типа продукта, выбранного в процедуре.
Дополнительные информативные приложения к BS EN 1011-2 [7] описывают влияние условий сварки на ударную вязкость и твердость в ЗТВ и дают полезные советы по предотвращению растрескивания при затвердевании и разрыва пластин.
Дополнительное руководство по крекингу водородом / HAZ доступно в GN 6.04.
[вверх] Квалификация сварщика
Квалифицированный сварщик
(Изображение любезно предоставлено Mabey Bridge Ltd.)
BS EN 1090-2 [9] требует, чтобы сварщики имели квалификацию в соответствии с BS EN ISO 9606-1 [10] . Этот стандарт предписывает испытания для аттестации сварщиков в зависимости от процесса, расходных материалов, типа соединения, положения сварки и материала.Сварщики, прошедшие успешные испытания процедуры, автоматически получают одобрение в пределах квалификационных диапазонов, установленных стандартом. Сварщики должны быть аттестованы в соответствии с BS EN ISO 14732 [11] , когда сварка полностью механизирована или автоматическая. В этом стандарте особое внимание уделяется проверке способности оператора настраивать и настраивать оборудование до и во время сварки.
Квалификация сварщика ограничена по времени и требует подтверждения действительности в зависимости от продолжительности работы, участия в работе соответствующего технического характера и удовлетворительной работы.Продление квалификации сварщика зависит от зарегистрированных подтверждающих свидетельств, демонстрирующих продолжающуюся удовлетворительную работу в пределах исходного диапазона испытаний, и доказательства должны включать либо объемные разрушающие испытания, либо разрушающие испытания. Успех всех сварочных операций зависит от персонала, имеющего соответствующее обучение и регулярного контроля компетентности посредством инспекций и испытаний.
[вверх] Контроль и испытания
BS EN 1090-2 [9] устанавливает объем проверки до, во время и после сварки и дает критерии приемки, связанные с классом исполнения.Большинство испытаний являются неразрушающими; Разрушающие испытания проводятся только на отводных плитах.
[вверх] Неразрушающий контроль
Магнитный контроль частиц (MPI) сварного шва
(Изображение любезно предоставлено Mabey Bridge Ltd.)
Неразрушающий контроль проводится в соответствии с принципами BS EN ISO 17635 [12] . Для стальных конструкций основными методами являются визуальный осмотр после сварки (см. GN 6.06), магнитопорошковый контроль (обычно сокращенно MPI или MT) для поверхностного контроля сварных швов (см. GN 6.02) и ультразвуковой контроль (UT) для подповерхностного контроля сварных швов (см. GN 6.03). Радиографические испытания также упоминаются в BS EN 1090-2 [9] . Радиография требует строгого контроля за здоровьем и безопасностью; это относительно медленно и требует специального оборудования. Использование этого метода в стальных конструкциях снизилось по сравнению с более безопасным и портативным оборудованием, связанным с UT.Безопасные запретные зоны требуются на работах и на месте во время проведения рентгенографии. Однако рентгенографию можно использовать для уточнения природы, размеров или степени множественных внутренних дефектов, обнаруженных ультразвуком.
Технические специалисты с признанной подготовкой и квалификацией в соответствии с BS EN ISO 9712 [13] требуются для всех методов неразрушающего контроля.
BS EN 1090-2 [9] требует, чтобы все сварные швы подвергались визуальному контролю по всей их длине.С практической точки зрения сварные швы следует визуально осматривать сразу после сварки, чтобы гарантировать своевременное устранение очевидных дефектов поверхности.
Дальнейшие требования к неразрушающему контролю основаны на эксплуатационных методах и требуют более строгого исследования первых пяти соединений новых технических требований к процедуре сварки, чтобы установить, что эта процедура способна производить сварные швы соответствующего качества при внедрении в производство. Затем указываются дополнительные неразрушающие испытания, основанные на типах соединений, а не на конкретных критических соединениях.Цель состоит в том, чтобы опробовать различные сварные швы в зависимости от типа соединения, марки материала, сварочного оборудования и работы сварщиков и, таким образом, поддерживать общий мониторинг производительности.
Если указано частичное или процентное обследование, руководство по выбору продолжительности испытания дано в BS EN ISO 17635 [12] ; при обнаружении недопустимых разрывов площадь исследования соответственно увеличивается.
BS EN 1090-2 [9] также включает в таблицу минимальное время выдержки перед дополнительным неразрушающим контролем в зависимости от размера сварного шва, подводимой теплоты и марки материала.
Признавая, что там, где требования к усталостной прочности более обременительны и требуется более строгая проверка, BS EN 1090-2 [9] действительно предусматривает спецификацию выполнения проекта для определения конкретных соединений для более высокого уровня проверки вместе с объемом и метод тестирования.
Для класса EXC3 критерием приемлемости дефектов сварного шва является уровень качества B стандарта BS EN ISO 5817 [14] . Там, где необходимо достичь повышенного уровня качества для удовлетворения конкретных требований к усталостной прочности, BS EN 1090-2 [9] дает дополнительные критерии приемлемости с точки зрения категории деталей в BS EN 1993-1-9 [15] для расположения сварного шва.
Как правило, дополнительные критерии приемки практически не достижимы при обычном производстве. Стандартные испытания процедуры сварки и квалификационные испытания сварщика не оцениваются по требованиям этого уровня. Если необходимо достичь такого уровня качества, требования должны быть сосредоточены на соответствующих деталях соединения, чтобы подрядчик имел возможность подготовить спецификации процедуры сварки, квалифицировать сварщиков и разработать соответствующие методы контроля и испытаний.
Неразрушающий контроль
[вверх] Разрушающий контроль
В стандарте BS EN 1090-2 [9] нет требований о проведении разрушающих испытаний поперечных соединений в натяжных фланцах. Тем не менее, объем для определения конкретных соединений для проверки позволит в спецификации проекта испытать, например, образцы от «стекающих» пластин, прикрепленных к встроенным стыковым сварным швам. Дополнительно производственные испытания могут быть указаны для: марок стали выше S460; угловые швы, в которых используются характеристики глубокого проплавления сварочного процесса; для мостовидных ортотропных настилов, где требуется макросъемка для проверки проплавления сварного шва; и на соединениях ребра жесткости с соединительными пластинами.
[вверх] Производственные испытания приварки шпилек
Испытание на изгиб приварной шпильки
(Изображение любезно предоставлено Mabey Bridge Ltd.)
Сварные шпильки для соединителей, работающих на сдвиг, исследуются и испытываются в соответствии с BS EN ISO 14555 [6] . В стандарте подчеркивается необходимость контроля процесса до, во время и после сварки. Предпроизводственные испытания используются для подтверждения процедуры сварки и, в зависимости от области применения, включают испытания на изгиб, испытания на растяжение, испытания на крутящий момент, макросъемку и радиографическое обследование.
Производственные испытания сварных швов также требуются для приварки шпилек с дугой протяжки. Они должны выполняться производителем до начала сварочных работ на конструкции или группе аналогичных конструкций и / или после определенного количества сварных швов. Каждое испытание должно состоять как минимум из 10 сварных шпилек и быть испытано / оценено в соответствии с требованиями BS EN ISO 14555 [6] . Количество необходимых тестов должно быть указано в спецификации контракта.
[вверх] Качество сварки
Влияние дефектов на характеристики сварных соединений зависит от приложенной нагрузки и свойств материала.Эффект также может зависеть от точного расположения и ориентации дефекта, а также от таких факторов, как рабочая среда и температура. Основное влияние дефектов сварного шва на эксплуатационные характеристики стальных конструкций заключается в повышении риска разрушения из-за усталости или хрупкого разрушения.
Типы дефектов сварки можно разделить на одну из нескольких общих рубрик:
- Трещины.
- Плоские дефекты, кроме трещин, например непробиваемость, отсутствие плавления.
- Включения шлака.
- Пористость, поры.
- Поднутрения или дефекты профиля.
Трещины или плоские дефекты, проникающие на поверхность, потенциально являются наиболее серьезными. Включения вкрапленного шлака и пористость вряд ли станут причиной разрушения, если только они не будут чрезмерными. Подрезание обычно не является серьезной проблемой, если не существуют значительные растягивающие напряжения поперек стыка.
При выборе класса исполнения в BS EN 1090-2 [9] устанавливаются критерии приемки, при превышении которых дефект считается дефектом.
Если дефекты обнаружены в результате осмотра и испытаний во время производства, вероятно, потребуется обработка после сварки (см. GN 5.02) или другие меры по исправлению положения, хотя во многих случаях конкретный дефект может быть оценен по концепции « пригодность для цели ». Такое принятие зависит от фактических уровней напряжения и значимости усталости на месте. Это вопрос быстрой консультации между подрядчиком по изготовлению металлоконструкций и проектировщиком, поскольку, если это приемлемо, можно избежать дорогостоящего ремонта (и возможности появления дополнительных дефектов или деформации).
Руководство по контролю качества сварных швов и контролю сварных швов доступно в BCSA № 54/12 и GN 6.01.
[вверх] Список литературы
- ↑ BS EN ISO 22553: 2019, Сварка и родственные процессы. Символическое изображение на чертежах. Сварные соединения. BSI.
- ↑ BS EN 1993-1-8: 2005, Еврокод 3. Проектирование стальных конструкций. Дизайн стыков, BSI
- ↑ BS EN ISO 4063: 2010, Сварка и родственные процессы. Номенклатура процессов и ссылочные номера, BSI
- ↑ BS EN ISO 15609-1: 2019, Технические требования и квалификация процедур сварки металлических материалов.Спецификация процедуры сварки. Дуговая сварка, BSI
- ↑ 5,0 5,1 5,2 BS EN ISO 15614-1: 2017 + A1: 2019, Технические требования и аттестация процедур сварки металлических материалов. Испытание процедуры сварки. Дуговая и газовая сварка сталей и дуговая сварка никеля и никелевых сплавов, BSI
- ↑ 6,0 6,1 6,2 BS EN ISO 14555: 2017, Сварка. Дуговая сварка металлических материалов, BSI
- ↑ 7.0 7,1 7,2 BS EN 1011-2: 2001, Сварка. Рекомендации по сварке металлических материалов. Дуговая сварка ферритных сталей, BSI
- ↑ BS EN 1011-1: 2009, Сварка. Рекомендации по сварке металлических материалов. Общее руководство по дуговой сварке, BSI
- ↑ 9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 9,5 9,6 9,7 9,8 BS EN 1090-2: 2018, Изготовление металлоконструкций и алюминиевых конструкций.Технические требования к стальным конструкциям, BSI
- ↑ BS EN ISO 9606-1: 2017 Квалификационные испытания сварщиков. Сварка плавлением. Стали, BSI
- ↑ BS EN ISO 14732: 2013. Сварочный персонал. Квалификационные испытания сварщиков и наладчиков для механизированной и автоматической сварки металлических материалов BSI
- ↑ 12,0 12,1 BS EN ISO 17635: 2016, Неразрушающий контроль сварных швов. Общие правила для металлических материалов, BSI
- ↑ BS EN ISO 9712: 2012.Неразрушающий контроль. Квалификация и аттестация персонала по неразрушающему контролю, BSI
- ↑ BS EN ISO 5817: 2014, Сварка. Соединения, сваренные плавлением из стали, никеля, титана и их сплавов (за исключением лучевой сварки). Уровни качества для выявления недостатков, BSI
- ↑ BS EN 1993-1-9: 2005, Еврокод 3. Проектирование стальных конструкций. Усталость, BSI
[вверх] Ресурсы
- Стальные здания, 2003 г. (Публикация № 35/03), BCSA
- Стальные мосты: практический подход к проектированию для эффективного изготовления и строительства, 2010 г. (Публикация №51/10), BCSA
- Национальная спецификация на стальные конструкции (7-е издание), 2020 г. (Публикация № 62/20), BCSA
- Типовые спецификации процедуры сварки металлоконструкций — Второе издание, 2018 г. (Публикация № 58/18), BCSA
- Высокопрочные стали для применения в конструкциях: Руководство по производству и сварке, 2020 г. (Публикация № 62/20), BCSA
- Руководство по контролю сварных швов металлоконструкций, 2012 г. (Публикация № 54/12), BCSA
- Хенди, К.Р.; Ильес, округ Колумбия (2015) Steel Bridge Group: Рекомендации по передовой практике в строительстве стальных мостов (6-й выпуск). (P185). SCI
[вверху] Дополнительная литература
- Руководство проектировщика металлоконструкций (7-е издание), 2011 г., глава 26 — Сварные швы и проектирование для сварки, Институт стальных конструкций.
[вверху] См. Также
Законы, правила, анализ по сварке, резке и пайке — Безопасность.BLR.com
ОБЗОРЭтот анализ охватывает требования безопасности при сварке, резке и пайке на рабочих местах в промышленности и в строительстве.Такие операции также известны как «горячие» работы. Правила ОБЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ рассматриваются в первой половине этого анализа. Прокрутите вниз до раздела СТРОИТЕЛЬНАЯ СВАРКА И РЕЗКА — ОБЗОР, чтобы узнать о требованиях к рабочему месту на стройке.
Сварка, резка и пайка являются опасными видами деятельности, которые представляют собой уникальное сочетание рисков для безопасности и здоровья более чем 500 000 рабочих в самых разных отраслях промышленности. Риск от одного только смертельного травматизма составляет более четырех смертей на тысячу рабочих за всю рабочую жизнь.По этим причинам OSHA разработало несколько правил, предназначенных для защиты рабочих от травм и заболеваний, связанных со сваркой, резкой и пайкой.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СВАРКЕ, РЕЗКЕ И ПРАЙКЕПравила OSHA по сварке, резке и пайке для общепромышленных рабочих мест охватывают следующие операции:
- Определения — 29 CFR 1910.251
- Общие требования — 29 CFR 1910.252
- Сварка и резка кислородно-топливным газом — 29 CFR 1910.253
- Дуговая сварка и резка — 29 CFR 1910.254
- Сварка сопротивлением — 29 CFR 1910.255
Соответствующие правила безопасности. Существуют дополнительные правила OSHA, которые применяются к операциям сварки, резки и пайки в общей промышленности:
- Шестивалентный хром (Cr (VI)) — 29 CFR 1910.1026, где хромсодержащие материалы нагреваются, сжигаются или режутся и образуются пыль, пары или туманы Cr (VI)
- Замкнутые пространства — 29 CFR 1910.146 о разрешении на выполнение огневых работ и разрешений на проведение огневых работ
- Профилактика пожаров — 29 CFR 1910.39 требует плана предотвращения пожаров
- Уведомление об опасностях — 29 CFR 1910.1200 требует информации и обучения для сотрудников, которые работают с опасными химическими веществами или рядом с ними.
- Опасные материалы 29 CFR 1910.101 — 1910.106 регулируют сжатые газы и легковоспламеняющиеся материалы
- Средства индивидуальной защиты (СИЗ) — 29 CFR с 1910.132 по 1910.138 требуют защитной одежды для рабочих, использующих оборудование для горячих работ.
- PPE — 29 CFR 1910, подраздел I, приложение B содержит руководство по оценке опасностей и выбору средств индивидуальной защиты
- Управление производственной безопасностью — 29 CFR 1910.119 регламентирует выполнение особо опасных химикатов и выполнение горячих работ рядом с ними
Опасности. Горячие работы создают множество опасностей: пожар, взрыв, токсичные среды, ультрафиолетовое излучение и поражение электрическим током. Даже рабочие, не являющиеся «сварщиками» (то есть любой оператор оборудования для электрической или газовой сварки и резки) как таковые, должны знать об опасностях при обращении с топливными баллонами и вдыхании дыма от операций сварки, резки и пайки.
OSHA приняло правила, ограничивающие воздействие Cr (VI) на рабочих.Профессиональное воздействие Cr (VI) происходит в основном среди рабочих, которые имеют дело с пигментами, содержащими сухой хромат, красками для распыления и покрытиями, содержащими хромат, эксплуатируют ванны для хромирования, а также сваривают или режут нержавеющую сталь и другие металлы, содержащие хром.
Контроль опасностей и безопасные методы работы. Безопасные горячие работы зависят от мер, принимаемых для предотвращения и контроля воздействия сильного тепла, сжатого газа, поражения электрическим током, токсичных газов и паров, шума и излучаемой энергии.Правила охватывают меры по предотвращению и защите пожаров, безопасные методы работы и защиту персонала, а также технические требования к конструкции для использования оборудования. В частности, они охватывают:
- Хранение, обращение и транспортировка ацетилена и кислорода
- Правила техники безопасности для оборудования для дуговой сварки, резки и контактной сварки
- Защитная одежда для сварщиков
- Вентиляция рабочей зоны
- Защита органов дыхания в замкнутом пространстве
- Осмотр и обслуживание систем и оборудования квалифицированными специалистами
- Обучение сотрудников
Обучение сотрудников. Работодатели несут ответственность за обучение сотрудников безопасной работе с топливным газом при сварке и резке. Обучение включает ознакомление рабочих с интерактивным характером опасностей, связанных с сваркой. Работодатели также несут ответственность за надлежащее обращение с топливными баллонами, их перемещение и хранение, предоставление оборудования, соответствующего правилам безопасности, и проведение необходимых испытаний и проверок этого оборудования.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ29 CFR 1910.252
Применимость. Правило сварки, резки и пайки распространяется на все рабочие места, где используется любое оборудование для электрической или газовой сварки и резки.
Отраслевые консенсусные стандарты, включенные посредством ссылки. Правило включает посредством ссылки ряд отраслевых консенсусных стандартов (29 CFR 1910.6), в том числе:
- Стандарт 51B-1962 Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA), Стандарт по предотвращению пожаров при использовании процессов резки и сварки
- Американский национальный институт стандартов (ANSI) Z87.1-1968, Американская национальная стандартная практика защиты глаз и лица в профессиональном и образовательном учреждении, для всех фильтрующих линз и пластин, которые должны пройти испытание на передачу лучистой энергии
Примечание о согласованных стандартах: NFPA, ANSI и многие другие отраслевые организации обновили свои согласованные стандарты после принятия федеральных правил. OSHA позволяет работодателям без штрафных санкций следовать обновленным консенсусным стандартам, когда они обеспечивают защиту сотрудников, которая равна или превышает консенсусный стандарт, упомянутый в правиле OSHA.
Противопожарная защита и охрана. Работодатели должны обеспечить выполнение следующих основных мер предосторожности для предотвращения пожаров при сварке или резке, в противном случае сварка и резка не должны выполняться:
- Если свариваемый или разрезанный объект не может быть легко перемещен, тогда все подвижные источники возгорания поблизости должны быть перенесены в безопасное место.
- Если объект, подлежащий сварке или резке, не может быть перемещен и если невозможно устранить все опасности возгорания, необходимо использовать ограждения для ограничения тепла, искр и шлака, а также для защиты неподвижных источников возгорания.
- Горючие материалы должны быть защищены от воздействия искр везде, где есть отверстия в полу или трещины в полу, трещины или отверстия в стенах, открытые дверные проемы, а также открытые или разбитые окна, которые нельзя закрыть.
- Огнетушители или средства пожаротушения должны быть готовы и доступны для немедленного использования; такое оборудование может состоять из ведер с водой, ведер с песком, шлангов или переносных огнетушителей, в зависимости от природы и количества горючего материала.
- Пожарные наблюдатели требуются всякий раз, когда сварка или резка выполняются в местах, где может развиться иное, чем незначительное возгорание, или существует любое из следующих условий:
- Заметный горючий материал находится ближе чем 10,7 метра (35 футов) к месту эксплуатации
- Заметные горючие вещества находятся на расстоянии более 35 футов (10,7 м), но могут легко воспламениться от искры
- Отверстия в стенах или полу в радиусе 35 футов (10,7 м) открывают доступ к горючим материалам в прилегающих зонах, включая скрытые пространства в стенах или полах
- Горючие материалы прилегают к противоположной стороне металлических перегородок, стен, потолков или крыш и могут воспламениться из-за проводимости или излучения
Пожарные должны иметь в наличии оборудование для пожаротушения и быть обучены его использованию.Они должны быть знакомы с устройствами для подачи сигнала тревоги в случае пожара. Они должны следить за возгоранием на всех открытых участках, пытаться тушить его только тогда, когда очевидно, что это позволяет имеющееся оборудование, или иным образом бить тревогу. Пожарная охрана должна поддерживаться в течение не менее получаса после завершения операций сварки или резки для обнаружения и тушения возможных тлеющих возгораний.
Перед тем, как резка или сварка будут разрешены, зона должна быть осмотрена лицом, ответственным за выдачу разрешений на резку и сварку.Он или она должны указать меры предосторожности, которые необходимо соблюдать при выдаче разрешения на дальнейшие действия, предпочтительно в форме письменного разрешения.
Если на полу лежат горючие материалы, такие как обрезки бумаги, стружка или текстильные волокна, пол необходимо подметать в радиусе 35 футов (10,7 м). Горючие полы должны быть влажными, засыпанными влажным песком или защищены огнестойкими экранами. Если полы намокли, персонал, работающий с оборудованием для дуговой сварки или резки, должен быть защищен от возможных ударов.
Запрещается резка или сварка в:
- Участки, не авторизованные руководством
- Здания с дождевателями, когда дождеватели не работают
- Наличие взрывоопасной атмосферы (смеси горючих газов, паров, жидкостей или пыли с воздухом) или взрывоопасной атмосферы, которая может образовываться внутри неочищенных или неправильно подготовленных резервуаров или оборудования, которые ранее содержали такие материалы, или которые могут образовываться в зонах с скопление горючей пыли
- Участки вблизи хранилищ больших количеств незащищенных, легко воспламеняющихся материалов, таких как сера в больших количествах, тюки бумаги или хлопок
По возможности, все горючие материалы должны быть перемещены на расстояние не менее 35 футов (10.7 м) от строительной площадки. Если перемещение практически невозможно, горючие материалы должны быть защищены огнестойкими крышками или иным образом защищены металлическими или асбестовыми ограждениями или занавесками.
Воздуховоды и конвейерные системы, которые могут переносить искры в далекие горючие материалы, должны быть надлежащим образом защищены или отключены.
Если резка или сварка выполняются возле стен, перегородок, потолка или крыши из горючих материалов, должны быть предусмотрены огнестойкие экраны или ограждения для предотвращения возгорания.
Если сварка должна выполняться на металлической стене, перегородке, потолке или крыше, необходимо принять меры для предотвращения возгорания горючих материалов на другой стороне из-за проводимости или излучения, предпочтительно путем перемещения горючих веществ.В тех случаях, когда горючие материалы не переносятся, необходимо предусмотреть пожарное дежурство с противоположной стороны от места проведения работ.
Запрещается выполнять сварку металлических перегородок, стен, потолка или крыши с горючим покрытием, а также стен или перегородок из конструкции из горючих сэндвич-панелей. Запрещается резка или сварка труб или другого металла, контактирующего с горючими стенами, перегородками, потолками или крышами, если работа находится достаточно близко, чтобы вызвать возгорание из-за теплопроводности.
Руководство должно осознавать свою ответственность за безопасное использование оборудования для резки и сварки на своей собственности.Должность руководства:
- Создание участков для резки и сварки, а также определение процедур резки и сварки на других участках с учетом потенциальной опасности возгорания на производственных объектах.
- Назначьте лицо, ответственное за разрешение операций по резке и сварке в областях, специально не предназначенных для таких процессов.
- Настаивайте на том, чтобы резаки или сварщики и их руководители прошли соответствующую подготовку по безопасной эксплуатации своего оборудования и безопасному использованию процесса.
- Сообщите всем подрядчикам о легковоспламеняющихся материалах или опасных условиях, о которых они могут не знать.
Супервайзер должен:
- Несет ответственность за безопасное обращение с оборудованием для резки или сварки и безопасное использование процесса резки или сварки.
- Определите горючие материалы и опасные зоны, которые присутствуют или могут присутствовать на рабочем месте.
- Защищать горючие вещества от воспламенения с помощью следующего:
- Переместите работу в место, свободное от опасных горючих материалов.
- Если работа не может быть перемещена, переместите горючие материалы на безопасное расстояние от работы или обеспечьте надлежащую защиту горючих материалов от возгорания.
- Проследите, чтобы резка и сварка были запланированы таким образом, чтобы операции предприятия, которые могут вызвать возгорание горючих материалов, не запускались во время резки или сварки.
- Получите разрешение на выполнение операций резки или сварки от назначенного представителя руководства.
- Убедитесь, что резак или сварщик подтвердил свое согласие на то, что условия безопасны, прежде чем приступить к работе.
- Убедитесь, что оборудование для пожаротушения и пожаротушения правильно расположено на объекте.
- Обеспечьте наличие на объекте пожарной охраны, когда это необходимо.
Резка или сварка разрешены только в зонах, которые являются или были сделаны пожаробезопасными. Когда работу практически невозможно переместить, как при большинстве строительных работ, необходимо обеспечить безопасность зоны, удалив горючие вещества или защитив горючие от источников возгорания.
Запрещается производить сварку, резку или другие горячие работы с использованными барабанами, бочками, резервуарами или другими контейнерами до тех пор, пока они не будут очищены настолько тщательно, чтобы быть абсолютно уверенным в отсутствии горючих материалов или каких-либо веществ, таких как смазки. смолы, кислоты или другие материалы, которые при нагревании могут выделять легковоспламеняющиеся или токсичные пары.Любые трубопроводы или соединения с барабаном или резервуаром должны быть отсоединены или закрыты.
Все полые пространства, полости или емкости должны вентилироваться, чтобы обеспечить выход воздуха или газов перед предварительным нагревом, резкой или сваркой. Рекомендуется продуть инертным газом.
Защита от физических опасностей. Сварщик или помощник, работающий на платформах, строительных лесах или взлетно-посадочных полосах, должен быть защищен от падения. Этого можно достичь с помощью перил, ремней безопасности, спасательных тросов или других не менее эффективных средств защиты.
Сварщики должны размещать сварочный кабель и другое оборудование так, чтобы они не попадали в проходы, лестницы и лестницы.
Каски или щитки для рук должны использоваться во время всех операций дуговой сварки или дуговой резки, за исключением сварки под флюсом. Помощникам или обслуживающему персоналу должны быть предоставлены надлежащие средства защиты глаз, например:
- Очки или другие подходящие средства защиты глаз во время всех операций газовой сварки или кислородной резки. Очки без боковых экранов с подходящими фильтрующими линзами разрешены для использования во время газовой сварки на легких работах, для пайки горелкой или для проверки
- Прозрачные маски для лица или защитные очки для всех операторов и обслуживающего персонала оборудования контактной сварки или контактной пайки, в зависимости от конкретной работы, для защиты лица или глаз
- Защита глаз в виде подходящих очков, если они необходимы для операций пайки, не подпадающих под другие положения правила
Шлемы и щитки для рук должны быть изготовлены из изолятора тепла и электричества.Шлемы, щитки и защитные очки не должны быть легковоспламеняющимися и выдерживать стерилизацию. Шлемы и щитки для рук должны защищать лицо, шею и уши от прямого излучения дуги. Шлемы должны быть снабжены фильтрующими пластинами и крышками, предназначенными для легкого снятия. Все части должны быть изготовлены из материала, который не вызывает коррозии или обесцвечивания кожи. Очки должны вентилироваться, чтобы максимально предотвратить запотевание линз. Все стекла для линз должны быть закаленными, без полос, пузырьков воздуха, волн и других дефектов.За исключением случаев, когда линза заточена для обеспечения надлежащей оптической коррекции дефектного зрения, передняя и задняя поверхности линз и окон должны быть гладкими и параллельными. Линзы должны иметь постоянную отличительную маркировку, по которой можно легко идентифицировать источник и оттенок.
Ниже приводится руководство по выбору правильных номеров оттенков. Эти рекомендации могут варьироваться в зависимости от индивидуальных потребностей.
Сварочные работы | Цвет No. |
Экранированная дуговая сварка — электроды 1/16, 3/32, 1/8, 5/32 дюйма | 10 |
Дуговая сварка в защитном газе (цветных металлов) — электроды размером 1/16, 3/32, 1/8, 5/32 дюйма | 11 |
Дуговая сварка в среде защитного газа (черных металлов) — электроды 1/16, 3/32, 1/8, 5/32 дюйма | 12 |
Экранированная дуговая сварка металлом: | |
Электроды 3/16, 7/32, 1/4 дюйма | 12 |
5 / 16-, 3/8-дюймовые электроды | 14 |
Сварка на атомарном водороде | 1014 |
Угольная сварка | 14 |
Пайка | 2 |
Горелка для пайки | 3 или 4 |
Легкая резка, до 1 дюйма | 3 или 4 |
Средняя резка, от 1 дюйма до 6 дюймов | 4 или 5 |
Тяжелая резка, 6 дюймов и более | 5 или 6 |
Газовая сварка (легкая) до 1/8 дюйма | 4 или 5 |
Газовая сварка (средняя) от 1/8 дюйма до 1/2 дюйма | 5 или 6 |
Газовая сварка (тяжелая) 1/2 дюйма и более | 6 или 8 |
Примечание к диаграмме: При газовой сварке или кислородной резке, когда горелка излучает ярко-желтый свет, желательно использовать фильтр или линзу, которые поглощают желтую или натриевую линию в видимом свете операции.
Если работа позволяет, сварщик должен быть заключен в отдельную кабину, окрашенную покрытием с низким коэффициентом отражения, например оксидом цинка (важный фактор поглощения ультрафиолетового излучения) и ламповой чернотой, или должен быть заключен в негорючие экраны, окрашенные аналогичным образом. Кабинки и экраны должны обеспечивать циркуляцию воздуха на уровне пола. Рабочие или другие лица, прилегающие к участкам сварки, должны быть защищены от лучей негорючими или взрывонепроницаемыми экранами или экранами или должны быть обязаны носить соответствующие защитные очки.
Общие требования к защитной одежде. Сотрудники, подверженные опасностям, связанным с операциями сварки, резки или пайки, должны быть защищены средствами индивидуальной защиты (СИЗ) в соответствии со стандартом OSHA по СИЗ (29 CFR 1910.132).
Защита и вентиляция от опасностей для здоровья. При сварке в помещении, полностью экранированном со всех сторон, экраны должны быть расположены так, чтобы они не ограничивали вентиляцию помещения. Экраны желательно устанавливать так, чтобы они были около 2 футов (0.61 м) над полом, за исключением случаев, когда работа выполняется на настолько низком уровне, что экран необходимо выдвигать ближе к полу, чтобы защитить находящихся поблизости рабочих от бликов от сварки.
Местные вытяжные или общие системы вентиляции должны быть предусмотрены и организованы таким образом, чтобы количество токсичных паров, газов или пыли не превышало максимально допустимую концентрацию, указанную в таблице опасных и токсичных веществ OSHA (29 CFR 1910.1000).
Уведомления об опасности для здоровья. Ряд потенциально опасных материалов используется во флюсах, покрытиях, покрытиях и присадочных металлах, используемых при сварке и резке, или выбрасываются в атмосферу во время сварки и резки.Поставщики сварочных материалов должны определить опасность, если таковая имеется, связанную с использованием их материалов при сварке и резке.
Работодатели должны включать в уведомления об опасности для здоровья следующую информацию:
- Все присадочные металлы и легкоплавкие гранулированные материалы должны иметь, как минимум, следующее уведомление на бирках, коробках или других контейнерах:
«ВНИМАНИЕ — Сварка может выделять опасные для здоровья пары и газы. Избегайте вдыхания этих паров и газов .Используйте соответствующую вентиляцию. См. ANSI Z49.
- Металлические наполнители, содержащие кадмий в значительных количествах, должны иметь следующее уведомление на бирках, коробках или других контейнерах:
«ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ — СОДЕРЖИТ КАДМИЙ — ПРИ НАГРЕВАНИИ МОЖЕТ ОБРАЗОВАТЬСЯ ЯДОВИТЫЙ ДЫМ — Не вдыхайте пары. Используйте только с соответствующими вентиляция, такая как коллекторы дыма, вытяжные вентиляторы или респираторы с подачей воздуха. — См. ANSI Z49.1. — Если после использования появляется боль в груди, кашель или жар, немедленно обратитесь к врачу.»
Вентиляция для общей сварки и резки. Должна быть предусмотрена механическая вентиляция при сварке или резке металлов и других соединений, не подпадающих под действие этого правила, со следующими ограничениями:
- На площади менее 10 000 кубических футов (284 кубических м) на сварщика
- В помещении с высотой потолка менее 5 м (16 футов)
- В замкнутых пространствах или там, где сварочное пространство содержит перегородки, балконы или другие структурные барьеры до такой степени, что они значительно затрудняют перекрестную вентиляцию
Минимальная скорость такой вентиляции должна составлять 2 000 кубических футов (57 кубических метров) в минуту на сварщика, за исключением случаев, когда предусмотрены местные вытяжные шкафы, кабины или респираторы для авиалайнеров.Естественная вентиляция считается достаточной для операций сварки или резки, где нет ограничений по пространству.
Приточно-вытяжная вентиляция или кабины. Либо вытяжка, либо стационарный кожух (т. Е. Кабина) с воздушным потоком удовлетворяют требованиям для механической местной вытяжной вентиляции. Свободно перемещаемые кожухи, предназначенные для размещения сварщиком как можно ближе к свариваемой детали и обеспечивающие скорость воздушного потока, достаточную для поддержания скорости в направлении кожуха 100 погонных футов (30 м) в минуту в зона сварки, когда вытяжка находится на самом удалении от места сварки, удовлетворяет требованиям, предъявляемым к вытяжке, если выбран этот метод вентиляции.
Скорость вентиляции, необходимая для достижения этой скорости управления с использованием 3-дюймового. Всасывающее отверстие с фланцем шириной 7,6 см показано в виде диаграммы в документе 29 CFR 1910.252 (c) (3) (i).
Неподвижный корпус (кабина) с верхней частью и не менее чем с двух сторон, которые окружают операции сварки или резки, и с расходом воздуха, достаточным для поддержания скорости на удалении от сварщика не менее 100 погонных футов (30 м) на Минутка — приемлемая альтернатива вытяжке.
Сварка фторсодержащими соединениями. В замкнутых пространствах сварка или резка с использованием флюсов, покрытий или других материалов, содержащих соединения фтора, должны выполняться в соответствии с требованиями данного регламента к замкнутому пространству. См. Раздел настоящего анализа «Операции в замкнутом пространстве». Соединение фтора — это соединение, которое содержит фтор как элемент в химической комбинации, а не как свободный газ.
Необходимость в местной вытяжной вентиляции или респираторах для сварки или резки вне замкнутых пространств будет зависеть от индивидуальных обстоятельств.Однако опыт показал, что такая защита желательна для производственной сварки в фиксированном месте и для любой производственной сварки нержавеющих сталей. Если пробы воздуха, взятые в месте сварки, показывают, что выделившиеся фториды ниже максимально допустимой концентрации, такая защита не требуется.
Флюсы для пайки и газовой сварки, содержащие соединения фтора, должны иметь предупреждающую формулировку, указывающую на то, что они содержат соединения фтора. Одна такая предупреждающая формулировка, рекомендованная Американским обществом сварки для флюсов для пайки и газовой сварки, гласит:
ВНИМАНИЕ — СОДЕРЖИТ ФТОРИДЫ — Этот флюс при нагревании выделяет пары, которые могут раздражать глаза, нос и горло.
1. Избегайте испарений — используйте только в хорошо вентилируемых помещениях.
2. Избегайте попадания флюса в глаза или на кожу.
3. Не принимать внутрь.
Сварка цинком. В замкнутых пространствах сварка или резка основных или присадочных металлов, содержащих цинк, или металлов, покрытых цинкосодержащими материалами, должна выполняться в соответствии с требованиями данного правила для замкнутых пространств. См. Раздел настоящего анализа «Операции в замкнутом пространстве».
В помещении сварка или резка цинкосодержащих материалов или присадочных материалов, покрытых цинкосодержащими материалами, должна выполняться в соответствии с требованиями регламента к вытяжке или вентиляции кабины.
Сварка свинцом. В замкнутых пространствах сварка свинцовых недрагоценных металлов (ошибочно называемая обжигом свинца) должна выполняться в соответствии с требованиями данного правила в отношении замкнутых пространств. См. Раздел настоящего анализа «Операции в замкнутом пространстве».
Внутри помещений сварка металлов на основе свинца должна выполняться в соответствии с требованиями регламента к вытяжке или вентиляции кабины.
В замкнутых пространствах или в помещении операции по сварке или резке металлов, содержащих свинец, кроме как примеси, или металлов, покрытых свинцовосодержащими материалами, включая краску, должны выполняться с использованием местной вытяжной вентиляции или респираторов на авиалиниях.Работа на открытом воздухе требует использования респираторов NIOSH. Во всех случаях рабочие, находящиеся в непосредственной близости от места резки, должны быть защищены местной вытяжной вентиляцией или воздушными респираторами.
Сварка бериллием. Сварка или резка в любом месте, где используются основные или присадочные металлы, содержащие бериллий, должны выполняться с использованием местной вытяжной вентиляции и респираторов, если атмосферные испытания в самых неблагоприятных условиях не установили, что воздействие на рабочих находится в пределах допустимого предела воздействия (PEL) бериллий (29 CFR 1910.1000). Во всех случаях рабочие, находящиеся в непосредственной близости от места сварки или резки, должны быть при необходимости защищены местной вытяжной вентиляцией или респираторами на авиалиниях.
Сварка кадмием. В замкнутых пространствах или в помещении операции сварки или резки недрагоценных металлов, содержащих кадмий или покрытые кадмием, должны выполняться с использованием местной вытяжной вентиляции или респираторов авиакомпаний, если атмосферные испытания в наиболее неблагоприятных условиях не показывают, что воздействие на сотрудников находится в пределах допустимого предела воздействия ( PEL) для кадмия (29 CFR 1910.1000). Для работы на открытом воздухе требуются респираторы, одобренные NIOSH, например, вытяжные респираторы.
Если сварка (пайка) присадочных металлов, содержащих кадмий, должна выполняться в замкнутом пространстве, она должна выполняться с использованием вентиляции, как предписано вытяжным шкафом или вентиляцией кабины и требованиями к замкнутому пространству настоящего правила. Дополнительную информацию см. В разделе «Операции в замкнутом пространстве» данного анализа.
Сварка ртутью. В замкнутых пространствах или в помещении операции по сварке или резке металлов, покрытых ртутьсодержащими материалами, включая краску, должны выполняться с использованием местной вытяжной вентиляции или респираторов на авиалиниях, если атмосферные испытания в наиболее неблагоприятных условиях не показывают, что воздействие на сотрудников находится в пределах PEL для ртуть (29 CFR 1910.1000). Такие операции, когда они выполняются на открытом воздухе, должны выполняться с использованием респираторов, одобренных NIOSH.
Чистящие составы. При использовании чистящих средств необходимо соблюдать инструкции производителя и другие меры предосторожности. Обезжиривание и другие операции по очистке с использованием хлорированных углеводородов должны проводиться таким образом, чтобы пары от этих операций не попадали или не попадали в атмосферу, окружающую любые сварочные операции. Кроме того, трихлорэтилен и перхлорэтилен следует хранить вдали от атмосфер, проницаемых ультрафиолетовым излучением при сварке в среде защитных газов.
Порезка нержавеющих сталей. Кислородная резка с использованием химического флюса или железного порошка или дуговая резка нержавеющей стали в среде защитного газа должна выполняться с использованием механической вентиляции, достаточной для удаления образующихся паров.
Первая помощь. Аптечка первой помощи должна быть доступна в любое время. Обо всех травмах необходимо как можно скорее сообщать для обращения за медицинской помощью. Необходимо оказать первую медицинскую помощь до тех пор, пока не будет оказана медицинская помощь.
Применения трубопроводов передачи. Должны быть выполнены требования настоящего Регламента и правила дуговой сварки (29 CFR 1910.254) к физической безопасности, охране здоровья и вентиляции.
Это постановление, правило о топливе и газе, а также правила дуговой сварки и резки должны применяться там, где задействованы полевые цеха по изготовлению арматуры, переходы через реки, переходы через дороги, а также насосные и компрессорные станции.
Если дуговая сварка выполняется во влажных условиях или в условиях высокой влажности, необходима специальная защита от поражения электрическим током.
При испытании трубопроводов под давлением рабочие и население должны быть защищены от травм в результате выдувания затворов или других устройств ограничения давления. Также должна быть предусмотрена защита от вытеснения рыхлой грязи, которая могла застрять в трубе.
Сварная конструкция магистральных трубопроводов должна выполняться в соответствии со стандартом 1104 ANSI / Американского института нефти (API), стандартом для сварочных трубопроводов и сопутствующих устройств, стандартом API 1104-1968 или обновленной версией.
Сварочное соединение ответвлений трубопроводов, транспортирующих горючие вещества, должно выполняться в соответствии со стандартом API PSD 2201-1963 «Сварка или врезка горячей врезки на оборудовании, содержащем легковоспламеняющиеся вещества», который включен посредством ссылки.
Использование рентгеновских лучей и радиоактивных изотопов для проверки сварных стыков трубопроводов должно осуществляться в соответствии с ANSI Z54.1-1963, Немедицинские источники рентгеновского излучения и герметичные источники гамма-излучения, который включен посредством ссылки.
Применение в механических системах трубопроводов. Должны выполняться требования по предотвращению пожаров и защите персонала, изложенные в этом правиле, а также правила газовой кислородно-газовой и дуговой сварки / резки (29 CFR 1910.253 и 29 CFR 1910.254).
ОПЕРАЦИИ В ОГРАНИЧЕННОМ ПРОСТРАНСТВЕ29 Свода федеральных правил 1910.252 (a) (4) и (b) (4)
В целях определения замкнутого пространства при сварке, резке и пайке замкнутое пространство — это относительно небольшое или ограниченное пространство, такое как резервуар, бойлер, сосуд высокого давления или небольшой отсек корабля.
См. Раздел анализа в замкнутом пространстве для получения подробной информации о работе в замкнутом пространстве.
Противопожарная защита в закрытых помещениях. Когда дуговая сварка должна быть приостановлена на какой-либо продолжительный период времени, например, во время обеда или на ночь, все электроды должны быть извлечены из держателей, а держатели должны быть осторожно расположены так, чтобы исключить случайный контакт и отключить аппарат от источника питания. .
Чтобы исключить возможность утечки газа из-за утечек или неправильно закрытых клапанов, при газовой сварке или резке клапаны горелки должны быть закрыты, а подача газа к горелке принудительно отключена в какой-то момент за пределами ограниченного пространства, когда горелка не использовать в течение длительного периода времени, например, во время обеденного перерыва или на ночь.По возможности резак и шланг также должны быть удалены из замкнутого пространства.
Работа в ограниченном пространстве. Вентиляция — обязательное условие для работы в ограниченном пространстве. Требования к вентиляции см. В подразделе «Общие положения» данного анализа.
Газовые баллоны и сварочные аппараты следует оставлять вне замкнутого пространства при выполнении сварки или резки. Перед началом работы тяжелое переносное оборудование, установленное на колесах, необходимо надежно заблокировать, чтобы предотвратить случайное перемещение.
Если сварщик должен войти в ограниченное пространство через люк или другое небольшое отверстие, должны быть предусмотрены средства для быстрого удаления его в случае возникновения чрезвычайной ситуации. Когда для этой цели используются ремни безопасности и страховочные тросы, они должны быть прикреплены к телу сварщика, чтобы его тело не могло застрять в небольшом выходном отверстии. Сопровождающий с заранее запланированной спасательной процедурой должен находиться снаружи, чтобы постоянно наблюдать за сварщиком и иметь возможность проводить спасательные операции. Тем не менее, OSHA заявило в письме о толковании (Emmerich, 30 июля 1993 г.), что агентство согласится на использование процедуры постукивания по стенкам резервуаров в качестве средства связи вместо прямого наблюдения сварщика со стороны обслуживающего персонала.
Когда дуговая сварка должна быть приостановлена на какой-либо продолжительный период времени, например, во время обеда или на ночь, все электроды должны быть извлечены из держателей, а держатели осторожно расположены так, чтобы исключить случайный контакт, и аппарат должен быть отключен от источника питания. источник.
Если резак не будет использоваться в течение продолжительного периода времени, например, в обеденный перерыв или на ночь, клапаны резака должны быть закрыты, а подача топливного газа и кислорода к резаку принудительно отключена в некоторой точке за пределами замкнутого пространства. .По возможности резак и шланг также должны быть удалены из замкнутого пространства.
После завершения сварочных работ сварщик должен пометить горячий металл или предоставить другие средства предупреждения других рабочих о горячем металле.
Вентиляция в закрытых помещениях. Все операции по сварке и резке, выполняемые в замкнутых пространствах, должны иметь соответствующую вентиляцию, чтобы предотвратить накопление токсичных материалов или возможный дефицит кислорода. Это касается не только сварщика, но и помощников и другого персонала, находящегося в непосредственной близости.Весь воздух, заменяющий удаленный, должен быть чистым и безопасным для дыхания.
Респираторы в ограниченном пространстве. В обстоятельствах, при которых невозможно обеспечить такую вентиляцию, следует использовать респираторы для авиалайнеров или шланговые маски, одобренные для этой цели NIOSH.
В зонах, представляющих непосредственную опасность для жизни, необходимо использовать закрывающий все лицо, работающий под давлением, автономный дыхательный аппарат или комбинированный закрывающий лицо респиратор с подачей воздуха, работающий под давлением, с дополнительной автономной подачей воздуха, одобренный NIOSH. использоваться.
Если сварочные работы выполняются в замкнутом пространстве и где сварщики и помощники обеспечиваются шланговыми масками, шланговыми масками с воздуходувками или автономным дыхательным оборудованием, одобренным Управлением по безопасности и охране здоровья шахт и Национальным институтом безопасности и гигиены труда, рабочий должен быть размещен снаружи таких замкнутых пространств, чтобы обеспечить безопасность тех, кто работает внутри.
Кислород нельзя использовать для вентиляции.
СВАРКА И РЕЗКА В КИСЛОРОДНО-ТОПЛИВНОМ ГАЗЕ29 CFR 1910.253
Работодатели должны применять процедуры для предотвращения взрыва смеси топливных газов и воздуха или кислорода. Смеси воздуха или кислорода с горючими газами перед потреблением, за исключением горелки или стандартной горелки, не допускаются, если для этой цели нет разрешения.
Баллоны переносные. Все переносные баллоны, используемые для хранения и транспортировки сжатых газов, должны быть сконструированы и обслуживаться в соответствии с правилами Министерства транспорта США, 49 CFR, части 171179.
Баллоны со сжатым газом должны иметь четкую маркировку с указанием химического или торгового наименования газа. Маркировка должна быть трафаретом, штампом или этикеткой и не должна легко удаляться. По возможности маркировка должна располагаться на плече баллона.
Ацетилен. Ни при каких условиях ацетилен не должен генерироваться, подаваться по трубам (за исключением утвержденных коллекторов баллонов) или использоваться при давлении, превышающем 15 фунт-сила на квадратный дюйм манометра (103 килопаскаль (кПа) манометрическое давление) или 30 фунт-сила на квадрат. дюйм абсолютный (206 кПа абсолютный).
Дополнительные требования. Регламент содержит очень подробные дополнительные требования для:
- Цилиндры
- Коллектор цилиндров
- Системы сервисных трубопроводов
- Защитное снаряжение, шланг и баллоны
- Генераторы ацетилена
- Хранилище карбида кальция
29 CFR 1910.254
Требования к конструкции оборудования для дуговой сварки и резки.Работодатели могут соответствовать требованиям безопасности к аппаратам для дуговой сварки и резки, соблюдая либо:
- Национальная ассоциация производителей электрооборудования EW11962, Требования к аппаратам для электродуговой сварки; или
- ANSI и Underwriters ‘Laboratories C33.2-1956, Стандарт безопасности для трансформаторных сварочных аппаратов.
Монтаж оборудования. Установка, включая источник питания, должна соответствовать требованиям электрических стандартов OSHA (29 CFR 1910, подраздел S).Подробные требования к установке описаны в регламенте. Дополнительную информацию о требованиях к электробезопасности см. В разделе «Анализ электробезопасности ».
Эксплуатация и обслуживание. Работодатели и сотрудники должны строго соблюдать распечатанные правила и инструкции по эксплуатации оборудования, поставляемого производителями.
Работодатели должны гарантировать, что сотрудники соблюдают процедуры предотвращения и защиты от пожара, защиты персонала, охраны здоровья и вентиляции в правилах сварки, резки и пайки (29 CFR 1910.252). В правилах есть дополнительные требования безопасности для подключения машины, заземления, утечек, переключателей, держателей электродов, поражения электрическим током и технического обслуживания.
СОПРОТИВЛЕНИЕ СВАРКИ29 CFR 1910.255
Установка. Все оборудование должно быть установлено квалифицированным электриком в соответствии с требованиями электрических стандартов OSHA (29 CFR 1910, подраздел S). См. Раздел «Анализ электробезопасности» для получения дополнительной информации о требованиях к электробезопасности.
Должен быть выключатель-разъединитель безопасности, прерыватель цепи или прерыватель цепи для размыкания каждой силовой цепи машины, удобно расположенный на машине или рядом с ней, чтобы можно было отключить питание, когда машина или ее органы управления должны быть отключены. обслуживаться.
Трубки Ignitron, используемые в оборудовании для контактной сварки, должны быть оснащены термозащитным выключателем.
Рабочие, назначенные для работы с оборудованием для контактной сварки, должны быть надлежащим образом проинструктированы и признаны компетентными для работы с таким оборудованием.
Органы управления всеми автоматическими или пневматическими и гидравлическими зажимами должны быть расположены или защищены, чтобы оператор не мог их случайно активировать.
Непереносные аппараты для точечной и шовной сварки. В правиле содержатся подробные требования к сварке конденсаторов, блокировкам, ограждениям, экранам, ножным переключателям, кнопкам останова, английским штырям и заземлению.
Переносные сварочные аппараты. В правиле есть требования к противовесу, предохранительным цепям, скобе, щиткам переключателей, подвижному держателю и заземлению.
Оборудование для оплавления. В правиле есть требования для вентиляции, пламегасителей и противопожарных завес.
Техническое обслуживание. Периодические проверки должны проводиться квалифицированным обслуживающим персоналом, и должна вестись сертификационная запись. Сертификационная запись должна включать дату проверки, подпись лица, проводившего проверку, и серийный номер или другой идентификатор проверяемого оборудования. Оператор должен быть проинструктирован сообщать о любых дефектах оборудования своему руководителю, и использование оборудования должно быть прекращено до тех пор, пока не будет завершен безопасный ремонт.
ОБУЧЕНИЕ ПЕРСОНАЛА СВАРОЧНИКИ, РЕЗЧИКИ И УЧАСТНИКИ29 Свода федеральных правил 1910.252 (a) (2) (xiii) (C)
Резаки, сварщики и их руководители должны быть надлежащим образом обучены безопасной эксплуатации своего оборудования и безопасному использованию процесса или системы, когда объект, подлежащий сварке или резке, не может быть перемещен и если все опасности возгорания не могут быть устранены.
ПОЖАРНЫЕ Дозоры29 Свода федеральных правил 1910.252 (а) (2)
Пожарные должны иметь в наличии оборудование для пожаротушения и быть обучены его использованию.Они должны быть знакомы с оборудованием и процедурами подачи сигнала тревоги в случае пожара. Они должны следить за возгоранием на всех открытых участках, пытаться тушить его только тогда, когда очевидно, что это позволяет имеющееся оборудование, или иным образом бить тревогу. Пожарная охрана должна поддерживаться в течение не менее получаса после завершения операций сварки или резки для обнаружения и тушения возможных тлеющих возгораний.
ПЕРСОНАЛ ПО КИСЛОРОДНО-ТОПЛИВНОЙ СВАРКЕ И РЕЗКЕ29 CFR 1910.253 (а) (4) и (е) (6)
Рабочие, отвечающие за оборудование подачи кислорода или топливного газа, включая генераторы, и системы трубопроводов распределения кислорода или топливного газа, должны быть проинструктированы и признаны компетентными их работодателями для выполнения этой важной работы, прежде чем их оставят за них.
Квалифицированные механики должны быть должным образом проинструктированы по ремонту регуляторов или частей регуляторов, включая манометры.
ДУГОВАЯ СВАРКА И РЕЗКА29 Свода федеральных правил 1910.254 (a) (3) и (d) (1)
Рабочие, работающие с оборудованием для дуговой сварки, должны быть проинструктированы и иметь квалификацию для работы и обслуживания такого оборудования, а также соблюдать общие положения правил сварки, резки и пайки (29 CFR 1910.252).
СОПРОТИВЛЕНИЕ СВАРКИ29 CFR 1910.255 (a) (3)
Рабочие, назначенные для работы с оборудованием для контактной сварки, должны быть надлежащим образом проинструктированы и признаны компетентными для работы с таким оборудованием.
ТРЕБОВАНИЯ К СВАРКЕ, РЕЗКЕ И НАГРЕВАНИЮ СТРОИТЕЛЬСТВАВ этом разделе изложены требования безопасности при сварке, резке и нагреве на рабочих местах в строительной отрасли.
Правила безопасности. Правила техники безопасности при сварке, резке и нагревании:
- Газовая сварка и резка — 29 CFR 1926 г.350
- Дуговая сварка и резка — 29 CFR 1926.351
- Противопожарная защита — 29 CFR 1926.352
- Защитное снаряжение, шланг и баллоны
- Вентиляция и защита при сварке, резке и нагревании — 29 CFR 1926.353
- Защитные покрытия для сварки, резки и нагрева — 29 CFR 1926.354
Соответствующие правила безопасности. Существуют дополнительные правила безопасности, относящиеся к операциям сварки, резки и нагрева:
- Шестивалентный хром (Cr (VI)) — 29 CFR 1926.1126
- Кадмий — 29 CFR 1926.1127
- Газы, пары, дымы, пыль и туманы — 29 CFR 1926.55
- Вентиляция — 29 CFR 1926.57
- Сообщение об опасности — 29 CFR 1926.59
- Свинец — 29 CFR 1926.62
- Управление производственной безопасностью — 29 CFR 1926.64
- Средства индивидуальной защиты — 29 CFR 1926, подраздел E
- Противопожарная защита и профилактика — 29 CFR 1926, подраздел F
Опасности. Безопасность операций сварки и резки зависит от мер, принимаемых для предотвращения и контроля воздействия экстремального тепла, сжатого газа, поражения электрическим током, токсичных газов и паров, шума и излучаемой энергии. Последствия небезопасной практики могут варьироваться от «солнечных ожогов для глаз» до хронических последствий для здоровья. Осведомленность, подготовка и способность сварщиков и их руководителей выявлять опасности во многом определяют безопасность этих операций.
Элементы программы безопасности. Программа обеспечения безопасности при сварке, резке и нагревании или «горячих работах» должна включать следующие элементы:
Обучение сотрудников. Работодатели должны инструктировать сотрудников по безопасному использованию топливного газа и безопасным операциям сварки и резки, включая правильное обращение, перемещение и хранение топливных баллонов. Работодатели должны предоставить оборудование, соответствующее требованиям и спецификациям безопасности, и провести необходимые испытания и проверки этого оборудования. Работодатели также должны предоставить средства индивидуальной защиты, обеспечить соответствующую вентиляцию и убедиться, что рабочие осведомлены об интерактивном характере опасностей, связанных с сваркой.
ГАЗОВАЯ СВАРКА И РЕЗКА29 CFR 1926.350
Транспортировка, перемещение и хранение баллонов со сжатым газом. Защитные колпачки клапана должны быть на месте и закреплены. Когда баллоны поднимаются, они должны быть закреплены на опоре, стропе или поддоне. Их нельзя поднимать или перемещать на магнитах или кольцевых стропах. Цилиндры необходимо перемещать, наклоняя и перекатывая их по нижнему краю. Их нельзя умышленно ронять, наносить удары или позволять наносить друг другу удары с применением силы.
При транспортировке баллонов механическими транспортными средствами они должны быть закреплены в вертикальном положении. Защитные колпачки клапанов нельзя использовать для подъема цилиндров из одного вертикального положения в другое. Запрещается использовать стержни под клапанами или защитными колпачками клапанов для освобождения цилиндров при замерзании. Для размораживания цилиндров необходимо использовать теплую, а не кипящую воду.
Если баллоны надежно не закреплены на специальном держателе, предназначенном для этой цели, перед перемещением баллонов необходимо снять регуляторы и установить защитные колпачки клапанов.Необходимо использовать подходящую тележку для цилиндров, цепь или другое стабилизирующее устройство для предотвращения опрокидывания цилиндров во время использования. По окончании работы, когда баллоны пусты или когда баллоны перемещаются в любое время, клапан баллона должен быть закрыт. Баллоны со сжатым газом должны быть закреплены в вертикальном положении все время, если необходимо, на короткие периоды времени, пока баллоны фактически поднимаются или переносятся.
Кислородные баллоны при хранении должны быть отделены от баллонов с топливным газом или горючих материалов (особенно масла или смазки) на минимальном расстоянии 20 футов (6.1 м) или негорючим барьером высотой не менее 5 футов (1,5 м), имеющим рейтинг огнестойкости не менее получаса.
Внутри зданий баллоны должны храниться в хорошо защищенном, хорошо вентилируемом, сухом месте на расстоянии не менее 20 футов (6,1 м) от легковоспламеняющихся материалов, таких как масло или эксельсиор. Баллоны следует хранить в специально отведенных местах вдали от лифтов, лестниц и проходов. Отведенные места для хранения должны быть расположены в таком месте, где баллоны не будут опрокинуты или повреждены проходящими или падающими предметами, а также не будут подвергаться взлому.
Обработка, хранение и утилизация всех сжатых газов в баллонах, переносных цистернах, железнодорожных цистернах или грузовых цистернах автотранспортных средств на предприятии должны осуществляться в соответствии с Брошюрой Ассоциации сжатых газов P-1-1965, Безопасное обращение со сжатыми газами. Газы в баллонах .
Размещение цилиндров. Цилиндры должны находиться на достаточном удалении от места фактической сварки или резки, чтобы искры, горячий шлак или пламя не достигли их. Когда это нецелесообразно, необходимо предусмотреть огнестойкие экраны.
Цилиндры необходимо размещать там, где они не могут стать частью электрической цепи. Электроды не должны ударяться о цилиндр, чтобы вызвать дугу.
Баллоны с топливным газом необходимо размещать клапаном вверх, когда они используются. Их нельзя размещать в местах, где они не будут подвергаться воздействию открытого огня, горячего металла или других источников искусственного тепла.
Баллоны с кислородом, ацетиленом или другим топливным газом нельзя брать в замкнутые пространства.
Обработка баллонов. Цилиндры , как полные, так и пустые, нельзя использовать в качестве роликов или опор.
Никто, кроме поставщика газа, не должен пытаться смешивать газы в баллоне. Никто, кроме владельца баллона или уполномоченного им лица, не должен заправлять баллон. Никто не должен использовать содержимое баллона для целей, отличных от тех, которые были предусмотрены поставщиком. Все используемые баллоны должны соответствовать требованиям Министерства транспорта, опубликованным в 49 CFR Part 178, Subpart C, Specification for Cylinder.
Запрещается использовать поврежденный или дефектный цилиндр.
Использование топливного газа. Работодатель должен тщательно проинструктировать сотрудников о безопасном использовании топливного газа, а именно:
Запрещается использовать топливный газ из баллонов через горелки или другие устройства, оборудованные запорными клапанами, без снижения давления с помощью подходящего регулятора, прикрепленного к клапану баллона или коллектору.
Перед тем, как подсоединить регулятор к вентилю баллона, вентиль необходимо слегка приоткрыть и немедленно закрыть.(Это действие обычно называют «растрескиванием» и предназначено для очистки клапана от пыли или грязи, которые в противном случае могли бы попасть в регулятор.) Человек, взламывающий клапан, должен стоять сбоку от выпускного отверстия, а не перед ним. Клапан баллона с топливным газом не должен иметь трещин в местах, где газ может попасть в сварочные работы, искры, пламя или другие возможные источники воспламенения.
Клапан баллона всегда следует открывать медленно, чтобы предотвратить повреждение регулятора. Для быстрого закрытия клапаны баллонов с топливным газом нельзя открывать более чем на 1.5 ходов. Если требуется специальный гаечный ключ, его необходимо оставить на штоке клапана во время использования баллона, чтобы можно было быстро перекрыть поток топливного газа в случае аварии. В случае баллонов с коллектором или сдвоенными цилиндрами всегда должен быть в наличии хотя бы один такой гаечный ключ для немедленного использования. Во время работы на баллон с топливным газом нельзя класть ничего, что может повредить предохранительное устройство или помешать быстрому закрытию клапана.
Перед снятием регулятора с клапана баллона клапан баллона всегда должен быть закрыт и газ должен быть выпущен из регулятора.
Если при открытии клапана баллона с топливным газом обнаруживается утечка вокруг штока клапана, клапан необходимо закрыть и затянуть гайку сальника. Если это действие не устраняет утечку, использование баллона должно быть прекращено, он должен быть надлежащим образом промаркирован и удален из рабочей зоны. В случае, если топливный газ должен вытекать из клапана баллона, а не из штока клапана, и газ не может быть перекрыт, баллон должен быть надлежащим образом промаркирован и удален из рабочей зоны.Если регулятор, прикрепленный к клапану баллона, эффективно предотвращает утечку через седло клапана, баллон не нужно удалять из рабочей зоны.
При возникновении утечки в предохранительной вилке или другом предохранительном устройстве цилиндр необходимо удалить из рабочей зоны.
Коллекторы топливного газа и кислорода. На коллекторах топливного газа и кислорода должно быть указано название вещества, которое они содержат, буквами размером не менее 1 дюйма. высокий, который должен быть либо нарисован на коллекторе, либо на постоянно прикрепленном к нему знаке.Эти коллекторы необходимо размещать в безопасных, хорошо вентилируемых и доступных местах, а не в замкнутых пространствах.
Шланговые соединения коллектора, включая оба конца подающего шланга, которые ведут к коллектору, должны быть такими, чтобы шланг нельзя было менять местами между коллекторами топливного газа и кислорода и соединениями подающего коллектора. Адаптеры нельзя использовать для замены шлангов. Шланговые соединения должны быть очищены от жира и масла.
Когда они не используются, шланговые соединения коллектора и коллектора должны быть закрыты крышками.Во время эксплуатации на коллектор нельзя класть ничего, что может повредить коллектор или помешать быстрому закрытию клапанов.
Шланги. Шланги для топливного газа и кислорода должны легко отличаться друг от друга. Контраст может составлять разные цвета или характеристики поверхности, легко различимые на ощупь. Шланги для кислорода и топливного газа не должны быть взаимозаменяемыми. (См., Например, сопроводительный рисунок.) Запрещается использовать один шланг, имеющий более одного прохода для газа.
Когда параллельные участки шлангов для кислорода и топливного газа скреплены лентой, не более 4 дюймов из 12 дюймов должны быть покрыты лентой.
Все шланги, которые используются для подачи ацетилена, кислорода, природного или искусственного топливного газа, или любого газа или вещества, которое может воспламениться или вступить в горение, или каким-либо образом причинить вред сотрудникам, должны проверяться в начале каждой рабочей смены. Неисправные шланги необходимо вывести из эксплуатации.
Шланги, которые подверглись повторной вспышке или демонстрируют признаки сильного износа или повреждения, должны быть испытаны при двойном нормальном давлении, которому каждый подвергается, но ни в коем случае не менее 300 p.s.i. Неисправные шланги или шланги в сомнительном состоянии использовать нельзя.
Шланговые муфты должны быть такого типа, которые нельзя разблокировать или отсоединить прямым натяжением без вращательного движения.
Ящики, используемые для хранения газовых шлангов, должны вентилироваться.
Шланги, кабели и другое оборудование не должны приближаться к проходам, лестницам и лестницам.
Горелки. Засоренные отверстия наконечников резака необходимо очистить с помощью подходящей чистящей проволоки, сверл или других приспособлений, предназначенных для этой цели.Используемые горелки необходимо проверять в начале каждой рабочей смены на предмет утечки запорной арматуры, шланговых соединений и соединений наконечников. Неисправные горелки использовать нельзя. Факелы следует зажигать от фрикционных зажигалок или других разрешенных устройств, а не от спичек или от горячих работ.
Регуляторы и датчики. Регуляторы давления кислорода и топливного газа, включая соответствующие манометры, должны быть в надлежащем рабочем состоянии во время использования.
Опасности из-за масел и смазок. Кислородные баллоны и фитинги должны храниться вдали от масла или смазки. Цилиндры, крышки цилиндров и клапаны, муфты, регуляторы, шланги и оборудование должны быть очищены от масла или жирных веществ и не должны использоваться масляными руками или перчатками. Кислород нельзя направлять на масляные поверхности, жирную одежду или внутрь жидкого топлива или другого резервуара для хранения или емкости.
Стандарты консенсуса. Дополнительные сведения, не указанные в правиле, приведены в соответствующих технических разделах ANSI Z49.1-1967, Правила техники безопасности при сварке и резке , должны применяться.
ДУГОВАЯ СВАРКА И РЕЗКА29 CFR 1926.351
Ручные электрододержатели. Должны использоваться только ручные электрододержатели, специально разработанные для дуговой сварки и резки и способные безопасно выдерживать максимальный номинальный ток, необходимый для электродов.
Любые токоведущие части, проходящие через часть держателя, которую сварщик или резак держит в руке, и внешние поверхности губок держателя, должны быть полностью изолированы от максимального напряжения, возникающего на земле.
Кабели и соединители сварочные. Все кабели для дуговой сварки и резки должны быть полностью изолированного, гибкого типа, способного выдерживать максимальные текущие требования выполняемых работ с учетом рабочего цикла, в котором работает аппарат для дуговой сварки или резак.
Должен использоваться только кабель без ремонта или сращиваний на минимальном расстоянии 10 футов от конца кабеля, к которому подсоединен электрододержатель, за исключением кабелей со стандартными изолированными разъемами или сращиваниями, качество изоляции которых равно качеству изоляции кабеля. разрешены.
Кабели, нуждающиеся в ремонте, использовать нельзя. Когда кабель, отличный от упомянутого выше кабеля, изнашивается до такой степени, что обнажает оголенные проводники, обнаженная часть должна быть защищена резиной и фрикционной лентой или другой эквивалентной изоляцией.
Когда возникает необходимость соединить или срастить отрезки кабеля друг с другом, необходимо использовать надежные изолированные соединители, емкость которых по крайней мере эквивалентна кабелю. Если соединения выполняются с помощью кабельных наконечников, они должны быть надежно скреплены друг с другом для обеспечения хорошего электрического контакта, а открытые металлические части наконечников должны быть полностью изолированы.
Возвраты на землю и заземление машины. Кабель заземления должен иметь безопасную допустимую нагрузку по току, равную или превышающую указанную максимальную выходную мощность устройства дуговой сварки или резки, которое он обслуживает. Когда один заземляющий обратный кабель обслуживает более одного блока, его безопасный ток должен превышать общую указанную максимальную выходную мощность всех блоков, которые он обслуживает.
Трубопроводы, содержащие газы или легковоспламеняющиеся жидкости, или трубопроводы, содержащие электрические цепи, не должны использоваться в качестве обратного заземления.
Когда конструкция или трубопровод используются в качестве цепи заземления, необходимо определить наличие необходимого электрического контакта на всех стыках. Возникновение дуги, искр или тепла в любой точке должно вызывать отказ от конструкций в качестве цепи заземления.
Когда конструкция или трубопровод постоянно используются в качестве заземляющего возвратного контура, все соединения должны быть скреплены, и должны проводиться периодические проверки, чтобы гарантировать отсутствие электролиза или опасности возгорания из-за такого использования.
Рамы всех аппаратов для дуговой сварки и резки должны быть заземлены либо с помощью третьего провода в кабеле, содержащем проводник цепи, либо с помощью отдельного провода, который заземляется у источника тока. Цепи заземления, кроме как посредством конструкции, должны быть проверены, чтобы гарантировать, что цепь между землей и заземленным силовым проводом имеет достаточно низкое сопротивление, чтобы пропускать ток, достаточный для прерывания тока предохранителем или автоматическим выключателем.
Все заземляющие соединения должны быть проверены, чтобы убедиться, что они механически прочны и электрически соответствуют требуемому току.
Руководство по эксплуатации. Работодатели должны инструктировать сотрудников по безопасным средствам дуговой сварки и резки следующим образом:
- Когда держатели электродов должны оставаться без присмотра, электроды должны быть удалены, а держатели должны быть размещены или защищены таким образом, чтобы они не могли электрически контактировать с работниками или токопроводящими объектами.
- Держатели горячих электродов нельзя погружать в воду. Это может привести к поражению дуговой сваркой или резаком электрическим током.
- Когда у сварщика или резака есть случай оставить свою работу или прекратить работу на какой-либо значительный период времени, или когда нужно переместить аппарат для дуговой сварки или резки, выключатель электропитания оборудования должен быть разомкнут.
- О любом неисправном или дефектном оборудовании следует сообщать руководителю.
- О любом неисправном или дефектном оборудовании следует сообщать руководителю.
- Должен быть предусмотрен выключатель или автоматический выключатель, с помощью которого каждый сварочный аппарат сопротивлением и его управляющее оборудование могут быть изолированы от цепи питания. Номинальный ток этого отключающего средства не должен быть меньше допустимой токовой нагрузки питающего провода.
Экранирование. По возможности, все операции по дуговой сварке и резке должны быть защищены негорючим или взрывонепроницаемым экраном, который будет защищать сотрудников и других лиц, работающих в непосредственной близости от прямых лучей дуги.
ПРОТИВОПОЖАРНЫЙ29 CFR 1926.352
По возможности, объекты для сварки, резки или нагрева должны быть перемещены в назначенное безопасное место или, если эти объекты не могут быть легко перемещены, все подвижные источники возгорания поблизости должны быть перенесены в безопасное место или защищены иным образом. Если эти объекты не могут быть перемещены и если невозможно устранить все опасности возгорания, необходимо принять положительные меры для ограничения тепла, искр и шлака, а также для защиты неподвижных источников возгорания от них.
Запрещается выполнять сварку, резку или нагревание в местах, где нанесение легковоспламеняющихся красок или присутствие других легковоспламеняющихся соединений или высокая концентрация пыли создают опасность.
Средства пожаротушения. Соответствующее оборудование пожаротушения должно быть немедленно доступно в рабочей зоне и поддерживаться в состоянии или готовности к немедленному использованию.
Дополнительные меры предосторожности при недостаточности обычных мер противопожарной защиты. Когда операция сварки, резки или нагрева такова, что обычные меры предосторожности по предотвращению пожара недостаточны, необходимо назначить дополнительный персонал для защиты от огня во время выполнения фактических операций сварки, резки или нагрева и в течение достаточного периода времени. время после завершения работ, чтобы исключить возможность возгорания.Такой персонал должен быть проинструктирован относительно конкретных предполагаемых опасностей пожара и того, как следует использовать предоставленное противопожарное оборудование.
Горячие работы на стенах, полу или потолке. При сварке, резке или обогреве стен, полов и потолков, поскольку прямое проникновение искр или теплопередача может создать опасность пожара в прилегающей зоне, на противоположной стороне должны быть приняты те же меры предосторожности, что и на противоположной стороне. сторона, на которой выполняется сварка, резка или нагрев.
Закрытые или замкнутые пространства. Для устранения возможного возгорания в закрытых помещениях в результате утечки газа через негерметичные или неправильно закрытые клапаны горелки, подача газа в горелку должна быть принудительно перекрыта в некоторой точке вне замкнутого пространства, когда горелка не будет использоваться. или всякий раз, когда факел остается без присмотра в течение значительного периода времени, например, во время обеденного перерыва. На ночь и при смене смен резак и шланг необходимо вынуть из замкнутого пространства.Открытые шланги для топливного газа и кислорода должны быть немедленно удалены из замкнутых пространств, когда они отсоединены от горелки или другого устройства, потребляющего газ.
За исключением случаев, когда содержимое удаляется или переносится, бочки, ведра и другие емкости, которые содержат или содержали легковоспламеняющиеся жидкости, должны оставаться закрытыми. Пустые емкости необходимо убрать в безопасное место, кроме горячих работ или открытого огня.
Бочки, контейнеры или полые конструкции. Бочки, контейнеры или полые конструкции, содержащие токсичные или легковоспламеняющиеся вещества, перед сваркой, резкой или нагреванием должны быть либо заполнены водой, либо тщательно очищены от таких веществ, а затем провентилированы и испытаны.
Перед тем, как нагреть барабан, контейнер или полую конструкцию, необходимо предусмотреть вентиляционное отверстие или отверстие для сброса любого создаваемого давления во время приложения тепла.
ВЕНТИЛЯЦИЯ И ЗАЩИТА ПРИ СВАРКЕ, РЕЗКЕ И НАГРЕВЕ29 CFR 1926.353
Механическая вентиляция. Механическая вентиляция должна состоять из систем общей механической вентиляции или местных вытяжных систем.
Вентиляция должна считаться адекватной, если она имеет достаточную мощность и устроена таким образом, чтобы удалять пары и дым у источника и поддерживать их концентрацию в зоне дыхания в безопасных пределах, как это определено в Подчасти D Части 1926, Гигиена труда и контроль окружающей среды.
Загрязненный воздух, выходящий из рабочего пространства, необходимо выпускать отдельно от источника всасываемого воздуха. Весь воздух, заменяющий удаленный, должен быть чистым и пригодным для вдыхания. Кислород нельзя использовать для вентиляции, комфортного охлаждения, сдува пыли с одежды или для очистки рабочей зоны.
Горячие работы в закрытых помещениях. За исключением случаев, когда респираторы на воздушной линии требуются или разрешаются, как описано ниже, необходимо обеспечить соответствующую механическую вентиляцию, отвечающую требованиям, описанным выше, всякий раз, когда сварка, резка или нагревание выполняются в замкнутом пространстве.
Если невозможно обеспечить достаточную вентиляцию без блокировки средств доступа, сотрудники в замкнутом пространстве должны быть защищены респираторами на воздушной линии в соответствии с требованиями Подчасти E Части 1926, Средства индивидуальной защиты и спасения. Сотрудник за пределами замкнутого пространства должен быть назначен для поддержания связи с теми, кто работает в нем, и для оказания им помощи в чрезвычайной ситуации.
Если сварщик должен войти в ограниченное пространство через небольшое отверстие, должны быть предусмотрены средства для его быстрого удаления в случае возникновения чрезвычайной ситуации.Когда для этой цели используются ремни безопасности и страховочные тросы, они должны быть прикреплены к телу сварщика таким образом, чтобы его тело не могло застрять в небольшом выходном отверстии. Сопровождающий с заранее запланированной спасательной процедурой должен находиться снаружи, чтобы постоянно наблюдать за сварщиком и иметь возможность проводить спасательные операции.
Сварка, резка или нагрев металлов, имеющих токсическое значение. Сварка, резка или нагревание в любых закрытых помещениях с использованием следующих металлов должны выполняться при соответствующей механической вентиляции.
- Цинкосодержащие основные или присадочные металлы или металлы, покрытые цинксодержащими материалами
- Свинец недрагоценный металл
- Присадочные материалы, содержащие кадмий
- Хромосодержащие металлы или металлы, покрытые хромсодержащими материалами
Сварка, резка или обогрев любых замкнутых пространств с использованием следующих металлов должны выполняться с соответствующей местной вытяжной вентиляцией, как описано выше, или сотрудники должны быть защищены респираторами на воздушной линии в соответствии с правилом респираторов (29 CFR 1926.103):
- Металлы, содержащие свинец, кроме примесей, или металлы, покрытые свинцовыми материалами
- Недрагоценные металлы с кадмием или с кадмиевым покрытием
- Металл, покрытый ртутьсодержащими металлами
- Бериллийсодержащие основные или присадочные металлы
Из-за его высокой токсичности работы с бериллием должны выполняться как с местной вытяжной вентиляцией, так и с респираторами на воздушной линии.
Сотрудники, выполняющие такие операции на открытом воздухе, должны быть защищены респираторами фильтрующего типа, за исключением того, что сотрудники, выполняющие такие операции с бериллийсодержащим основным или присадочным металлом, должны быть защищены респираторами на воздушной линии.
Другие сотрудники, находящиеся в той же атмосфере, что и сварщики или горелки, должны быть защищены так же, как сварщик или горелка.
Электродуговая сварка в среде инертного газа. Так как процесс дуговой сварки в среде инертного газа включает в себя производство ультрафиолетового излучения с интенсивностью от 5 до 30 раз больше, чем при дуговой сварке в среде защитного металла, разложение хлорированных растворителей ультрафиолетовыми лучами и выделение токсичных паров. и газов, сотрудников нельзя допускать к участию в процессе или подвергать их воздействию до тех пор, пока не будут приняты определенные особые меры предосторожности.
При использовании хлорсодержащих растворителей необходимо держать не менее 200 футов, если они не защищены, от открытой дуги, а поверхности, подготовленные с использованием хлорированных растворителей, должны быть полностью сухими, прежде чем разрешается сварка таких поверхностей.
Работники в зоне, не защищенной от дуги экранированием, должны быть защищены фильтрующими линзами. Когда два или более сварщика подвергаются воздействию дуги друг друга, необходимо носить защитные очки с фильтрующими линзами подходящего типа под сварочными шлемами. Щитки для рук для защиты сварщика от вспышек и лучистой энергии должны использоваться, когда либо шлем поднят, либо снят щит.
Сварщики и другие сотрудники, подвергающиеся воздействию радиации, должны быть надлежащим образом защищены, чтобы кожа была полностью закрыта, чтобы предотвратить ожоги и другие повреждения ультрафиолетовыми лучами. Сварочные маски и щитки для рук не должны иметь утечек, отверстий и поверхностей с высокой отражающей способностью.
При выполнении дуговой сварки в среде защитного газа нержавеющей стали необходимо использовать соответствующую местную вытяжную вентиляцию, как описано выше, или респираторы на линии подачи воздуха для защиты от опасных концентраций диоксида азота.
Общая сварка, резка и нагрев. Сварка, резка или нагрев, не связанные с условиями или токсичными материалами, описанными выше, обычно могут выполняться без механической вентиляции или средств защиты органов дыхания. Однако такая защита должна быть предусмотрена там, где существует небезопасное накопление загрязняющих веществ из-за необычных физических или атмосферных условий.
Сотрудники, выполняющие любые виды сварки, резки или нагрева, должны быть защищены подходящими средствами защиты глаз (см. 29 CFR 1926.102).
СВАРКА, РЕЗКА И НАГРЕВ КОНСЕРВИРУЮЩИХ ПОКРЫТИЙ29 CFR 1926.354
Перед тем, как начать сварку, резку или нагревание любой поверхности, покрытой защитным покрытием, воспламеняемость которого неизвестна, компетентное лицо должно провести испытание для определения ее воспламеняемости. Консервирующие покрытия следует рассматривать как легковоспламеняющиеся, если соскоб сгорает очень быстро.
Если установлено, что покрытия легко воспламеняются, их необходимо удалить с нагреваемой области, чтобы предотвратить возгорание.
Защита от токсичных консервирующих покрытий. В закрытых помещениях все поверхности, покрытые токсичными консервантами, должны быть удалены от всех токсичных покрытий на расстоянии не менее 4 дюймов от зоны воздействия тепла, или сотрудники должны быть защищены респираторами с воздушной линией. На открытом воздухе сотрудники должны быть защищены респиратором.
Удаление защитных покрытий. Консервирующие покрытия необходимо удалить на достаточном расстоянии от нагреваемой области, чтобы не допустить значительного повышения температуры незащищенного металла.Для ограничения размера очищаемой зоны можно использовать искусственное охлаждение металла, окружающего зону нагрева.
СТРОИТЕЛЬНОЕ ОБУЧЕНИЕДля газовой и дуговой сварки и резки требуются подробные инструкции по эксплуатации. Некоторым работодателям может потребоваться обучить специальный персонал пожарным опасностям и противопожарному оборудованию, подходящему для их работы.
ГАЗОВАЯ СВАРКА И РЕЗКА29 CFR 1926.350 (d) (1)
Работодатель должен инструктировать сотрудников по безопасному использованию топливного газа.См. Конкретные процедуры в подразделе «Использование топливного газа» данного анализа.
ДУГОВАЯ СВАРКА И РЕЗКА29 CFR 1926.351 (d)
Работодатели должны обучать сотрудников безопасным методам дуговой сварки и резки. См. Подраздел «Инструкции по эксплуатации» данного анализа для ознакомления с конкретными процедурами.
ПРОТИВОПОЖАРНЫЙ29 CFR 1926.352 (e)
Персонал, назначенный для защиты от пожара во время фактических сварочных работ, резки или нагрева, должен быть обучен предупреждению опасности возникновения пожара и использованию имеющегося противопожарного оборудования.Когда обычных мер противопожарной безопасности недостаточно, дополнительные лица, обученные методам пожарной безопасности и противопожарному оборудованию, должны принять меры для защиты от пожара.
Как выполнять сварку — Сварка MIG: 11 шагов (с изображениями)
Сварщик MIG состоит из нескольких частей. Если вы откроете один из них, вы сможете увидеть что-то похожее на то, что изображено ниже.
Сварщик
Внутри сварочного аппарата вы найдете катушку с проволокой и ряд роликов, которые проталкивают проволоку к сварочному пистолету.В этой части сварочного аппарата мало что происходит, поэтому стоит уделить минуту и ознакомиться с различными частями. Если по какой-либо причине механизм подачи проволоки заедает (это случается время от времени), вам следует проверить эту часть устройства.
Большую катушку проволоки следует удерживать натяжной гайкой. Гайка должна быть достаточно тугой, чтобы катушка не раскрутилась, но не настолько, чтобы ролики не могли вытащить проволоку из катушки.
Если вы проследите за проволокой с катушки, вы увидите, что она входит в набор роликов, которые стягивают проволоку с большого рулона.Этот сварочный аппарат предназначен для сварки алюминия, поэтому в него загружена алюминиевая проволока. Сварка MIG, которую я собираюсь описать в этом руководстве, предназначена для стали, в которой используется проволока медного цвета.
Газовый бак
Предполагая, что вы используете защитный газ со своим сварочным аппаратом MIG, позади MIG будет резервуар с газом. Резервуар состоит либо из 100% аргона, либо из смеси CO2 и аргона. Этот газ защищает сварной шов по мере его образования. Без газа ваши сварные швы будут выглядеть коричневыми, забрызганными и в целом не очень красивыми.Откройте главный вентиль бака и убедитесь, что в баке есть немного газа. Ваши манометры должны показывать в резервуаре от 0 до 2500 фунтов на квадратный дюйм, а регулятор должен быть установлен в пределах от 15 до 25 фунтов на квадратный дюйм в зависимости от того, как вы хотите все настроить, и типа сварочного пистолета, который вы используете.
** Хорошее практическое правило — открывать все клапаны всех бензобаков в магазине всего на пол-оборота или около того. Открытие клапана до конца не улучшает ваш поток, не более чем просто приоткрытие клапана, так как резервуар находится под очень большим давлением.Логика заключается в том, что если кому-то нужно быстро отключить подачу газа в чрезвычайной ситуации, ему не нужно тратить время на запуск полностью открытого клапана. Это может показаться не таким уж большим делом с аргоном или CO2, но когда вы работаете с горючими газами, такими как кислород или ацетилен, вы можете понять, почему это может пригодиться в случае чрезвычайной ситуации. **
Как только провод проходит через Ролики спускаются вниз по комплекту шлангов, которые ведут к сварочному пистолету. Шланги переносят заряженный электрод и газообразный аргон.
Сварочный пистолет
Сварочный пистолет — это бизнес-цель. На него будет направлено больше всего вашего внимания в процессе сварки. Пистолет состоит из спускового крючка, который регулирует подачу проволоки и подачу электричества. Проволока направляется сменным медным наконечником, который изготавливается для каждого конкретного сварщика. Наконечники различаются по размеру, чтобы подходить к проволоке любого диаметра, с которой вы свариваете. Скорее всего, эта часть сварщика уже будет настроена для вас.Снаружи наконечник пистолета покрыт керамической или металлической чашей, которая защищает электрод и направляет поток газа из наконечника пистолета. На фотографиях ниже вы можете увидеть небольшой кусок проволоки, торчащий из наконечника сварочного пистолета.
Зажим заземления
Зажим заземления является катодом (-) в цепи и замыкает цепь между сварочным аппаратом, сварочной горелкой и объектом. Его следует прикрепить либо непосредственно к свариваемой детали, либо к металлическому сварочному столу, как показано на рисунке ниже (у нас есть два сварщика, следовательно, два зажима, вам нужен только один зажим от сварщика, прикрепленный к вашей детали для сварки).