Глава 20. Высокопроизводительные способы ручной сварки

Методы, повышающие производительность труда при сварке

Повышение производительности ручной дуговой сварки является весьма актуальной задачей в связи с тем, что в промышленности, строительстве и других, отраслях народного хозяйства ручной сваркой занимаются еще десятки тысяч рабочих-электроварщиков.

К чисто организационным мероприятиям повышения производительности труда сварщиков относятся: своевременное обеспечение сварщиков исправным, подключенным к сети сварочным оборудованием, сварочными материалами (электродами, защитным газом), сварочным инструментом, шлангами, кабелем, спецодеждой, средствами индивидуальной защиты; предоставление сварщику оборудованного рабочего места и обеспечение безопасных подходов к нему; своевременное предоставление сварщику подготовленных для сварки деталей, конструкций и технологической документации (инструктивных указаний) по технологии сварки; обеспечение сварщика необходимыми производственно-бытовыми условиями.

К организационно-техническим мероприятиям относятся: своевременное и быстрое обслуживание сварщика квалифицированным электромонтажником для подключения оборудования и устранения неисправностей; обеспечение наиболее рациональным инструментом (электрододержателем, инструментом для зачистки швов и др.); обеспечение приспособлениями для быстрого поворота изделий или их кантовки; изготовление наиболее эффективных конструкций с минимальным количеством наплавленного металла в готовом изделии. Четкое выполнение организационных и организационно-технических мероприятий наряду с внедрением прогрессивных форм организации труда (бригадный подряд, внедрение оплаты с учетом КТУ и др.) обеспечит повышение производительности труда не менее чем на 15—20 %.

Большое значение имеют технические мероприятия, внедрение которых в последнее время замедлилось из-за отсутствия инициативы и стремления к их осуществлению, неправильной организации труда.

Важным техническим мероприятием является внедрение электродов с повышенным коэффициентом наплавки αн. Из гл. 10 известно, что масса наплавленного металла Мн, кг, зависит от αн и /св

где t0 — время горения дуги.

У применяемых электродов αн = 8—9 г/(А-ч), Между тем уже давно созданы электроды АНО-1 с αн = 15 г/(А-ч), ОЗС-З —15 г/(А-ч), ЗРС-1 — 14 г/(А-ч) и др. Их изготовление несколько затруднено ввиду наличия в покрытии железного порошка, однако эти трудности безусловно окупятся резким повышением производительности труда сварщиков примерно на 30—40 %.

Еще в пятидесятые годы широко применялась сварка способом опирания (рис. 20.1) (погруженной дугой, ультракороткой дугой — УКД). При сварке этим способом электрод опирался на деталь чехольчиком покрытия и затем под легким нажимом сварщика самостоятельно плавился полузакрытой дугой, наплавляя валик металла в стыковое или угловое соединение. Для сварки опиранием не требовалось высокой квалификации сварщика, нужны были только его небольшие практические навыки. Электроды для этой сварки применялись с повышенной толщиной покрытия (отношение Djd> 1,8), сила сварочного тока допускалась на 20—40 % выше обычной по формуле /св = = (60—70) dэ. В результате скорость сварки увеличивалась примерно на 40—50 %, увеличивалась глубина провара, разбрызгивание было минимальным. Этот способ успешно применялся, особенно для сварки однопроходных угловых и стыковых швов.

Рис. 20.1. Сварка опираннем электрода на стык

Для соединения стыков арматуры в арматурных каркасах и железобетонных конструкциях широко применяют ванный способ сварки в стальной, медной или графитовой форме (рис. 20.2), при этом соединяемые стержни арматуры закрепляются в стальной форме прихватками.

Рис. 20.2. Ванная сварка одиночным электродом (а), гребенкой электродов (б)
1 — свариваемые стержни; 5 —форма; 3 — ванна расплавленного металла; 4 — фланговый шов

В случае применения медных или графитовых форм концы стержней выравнивают для совпадения осей н закрепляют в инвентарной форме. Дугу возбуждают на торцах стержней в нижних углах и по мере расплавления электрода образуют ванну расплавленного металла, которую поддерживают до конца сварки, быстро меняя электроды. При окончании сварки погружают электрод в ванну несколько раз, добиваясь образования усиления.

При необходимости получения соединения высокой прочности заваривают фланговые швы. Сварку можно вести гребенкой из 2—4 электродов на большом Токе, что значительно ускоряет процесс образования шва. Для сварки арматуры класса I применяют электроды Э42, Э46, Э42А и Э46А; класса II — электроды Э50А, Э55; класса III — электроды Э55, Э60А. Сварочный ток при ванной сварке применяют: для нижней сварки /св= (50-55)dэ, а для вертикальной /св= (45—50)dэ.

В случае сварки гребенкой электродов ток соответственно увеличивают. Ванная сварка в формах (особенно в инвентарных медных или графитовых) увеличивает производительность труда в 2—3 раза по сравнению со сваркой с накладками, а также обеспечивает экономию электроэнергии и металла. Еще больший эффект обеспечивает механизированная ванная сварка.

Повышение производительности труда при сварке однопроходных вертикальных швов способом сверху вниз обеспечивает применение новых электродов марки АНО-29М. Эти электроды Э46 имеют покрытие рутин-целлюлозного типа и предназначены для сварки низкоуглеродистых сталей постоянным или переменным током. Положительным свойством этих электродов является возможность сварки вертикальных швов сверху вниз на таком же токе, как при нижней сварке. При этом достигается увеличение катета и площади углового шва, повышается скорость сварки, а вследствие более глубокого проплавления экономится металл. Электроды имеют гибкое покрытие, позволяющее свернуть электрод кольцом, для возможности сварки в труднодоступных местах.

Некоторое повышение производительности труда достигается применением импульсно-дуговой сварки и сварки пульсирующей дугой. При импульсно-дуговой сварке происходит наложение на дугу импульсов переменного тока высокой частоты с помощью специального прибора — инвертора (рис. 20.3), что способствует лучшей устойчивости дуги, облегчению процесса сварки в вертикальном и потолочном положении и главное — улучшению качества сварного шва.

Рис. 20.3. График наложения импульсов
переменного тока Ju с частотой 2500 Гц на дугу постоянного тока /п

При сварке пульсирующей дугой переменного тока применяют тиристорные трансформаторы ТДЭ-402 для обеспечения тиристорной пульсации тока или используют приставку к сварочному трансформатору — отдельный импульсный трансформатор, вторичная обмотка которого включена параллельно вторичной обмотке сварочного трансформатора. Результаты сварки пульсирующей дугой аналогичны результатам импульсно-дуговой сварки.

При сварке трехфазной дугой выделяется большое количество тепла, и производительность наплавки растет, так как ток подводится к изделию одновременно от трех фаз трансформатора. Для осуществления ручной сварки нужно применять спаренные изолированные электроды и специальные электрододержатели, позволяющие подводить ток к каждому электроду отдельно от каждой фазы. Наиболее эффективно этот способ ручной сварки применяют для заварки дефектов стального литья и наплавки, где требуются большие объемы наплавленного металла. Ручная сварка деталей применяется редко, так как трудно обеспечить равномерность провара и качество шва, в основном применяют автоматизированную сварку трехфазной дугой.


Рейтинг@Mail.ru