Дуговая сварка. 3

1. Введение

В 1802 году впервые в  мире профессор Санкт Петербургской  медика – хирургической академии Василий Владимирович Петров открыл и наблюдал дуговой разряд от построенного им сверхмощного «вольтового столба», который стоял из 2100 пар разнородных  кружков – элементов/медь+цинк/, проложенные бумажными кружками, смоченные водным раствором нашатыря. Этот столб, или батарея был наиболее мощным источником электрического тока в то время.

Из научной литературы известно. что сваркой называется процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между соединенными частями при их нагревании и /или/ пластической деформировании /ГОСТ 2601-84/.

Сварка является одним  из основных технологический процессов  в машиностроении и строительстве. Основным видом сварки является дуговая сварка.

Основоположником дуговой  сварки является русские ученые и  инженеры – В.В.Петров (1761-1834 г.), Н.Н.Бенардос (1842-1905 г.) и Н.Г.Славянов (1854-1897 г.). Выдающийся вклад в разработку теоретических  снов сварки внесли советские ученые В.Н.Вологдин, В.П.Никитин, К.К.Хренов, Е.О.Патон, Г.А.Николаев, Н.О.Окерблом, Н.Н.Рыколин, К.В.Любавский, Б.Е.Патон.

Преодолев большое количество опытов с этой батареей, он показал  возможность использования электрической  дуги для освещения и плавления металлов. В настоящее время в связи с развитием научно-технической революции резко возрос диапазон свариваемых толщин, материалов, видов сварки. В настоящее время сваривают материалы толщиной от нескольких микрон (в микроэлектронике) до нескольких метров (в тяжелом машиностроении). Наряду с конструкционными сталями сваривают специальные стали и сплавы на основе титана, циркония, молибдена, ниобия и других материалов, также разнородные материалы.

Таким образом, сделаем  вывод: сущность сварки заключается в сближении элементарных частиц свариваемых частей настолько, чтобы между ними начали действовать межатомные связи, которые обеспечивают прочные соединения.

2. Назначение изделия

Грязевик (осветлитель) — установка для очистки фильтрации воды от нерастворимых примесей; узел трубопровода c изменением потока воды и фильтром в виде сетки.

Грязевик предназначен для очистки водных растворов  от нерастворимых примесей, которые представляют собой магнитные частицы (продукты коррозии), а также от частиц песка, глины, органики, накипи, которые попали из естественного источника или образовались в результате использования воды в технологическом процессе.

Грязевики применяются в тепловых сетях и самостоятельных котельнях, а также на предприятиях всех отраслей промышленности и объектах народного хозяйства, где эксплуатируются системы:

• теплоснабжения;
• холодного и горячего водоснабжения;
• охлаждения и оборотного.

Грязевики рассчитаны на рабочее давление до 2,5МПа и на работу при температурах до 150⁰С. Грязевики устанавливаются перед:

• теплообменниками;
• газовыми прямоточными модульными котлами;
• оборудованием;
• арматурой (насосы, трехходовые клапаны, дроссельные заслонки, счетчики воды и др.);
• на трубопроводах подпитки;
• на циркуляционных трубопроводах;
• после артезианских скважин перед баками (емкостями) технической воды.

3. Технология изготовления

Грязевики выполняют  в виде отрезка трубы с вваренными в нее двумя патрубками. Один из патрубков вводится внутрь корпуса грязевика до оси его, заглушается и просверливается сплошь отверстиями диаметром 5—8 мм. На этот патрубок надевается сетка с ячейками 1—2 мм2. Суммарная площадь отверстий на патрубке должна быть не меньше двойной площади сечения патрубка. Вода поступает в грязевики через сквозной патрубок; крупные частицы взвеси сразу падают на дно грязевика, а средние задерживаются сеткой. После сетки вода поступает на ввод. Для очистки от грязи грязевик выполняется разъемным. В нижнем днище имеется нарезка для контрольного штуцера спускного патрубка и крана, при помощи которых осуществляется контрольный спуск грязи. В верхнем днище имеется резьбовое отверстие для штуцера воздушного крана и присоединения контрольного манометра. Контроль за состоянием грязевика ведется посредством замера его гидравлического сопротивления. Существуют и другие конструкции грязевиков.

Грязевики сваривают  с трубами ввода. Обводы у грязевиков обычно отсутствуют. На водяных вводах грязевики устанавливают, как правило, на подающей трубе после входной задвижки. Иногда их ставят на обратной трубе ввода перед водомером для защиты последнего от грязи, поступающей из местной системы.

Грязевики предназначены  для очистки воды от крупных и  средних взвешенных частиц в системах отопления, горячего водоснабжения и теплоснабжения вентиляционных систем.

Грязевик представляет собой узел расширения трубопровода с изменением направления потока воды и фильтрацией её специальной  сеткой. Под сеткой происходит отсечение, выпадение в осадок и накапливание крупных и средних взвешенных частиц.

Работа грязевика заключается  в приёме исходной воды, фильтровывании её от средних и крупных взвешенных частиц, отводе очищенной воды и  периодической очистке нижней части  корпуса от накопившейся грязи.

Условием нормальной работы грязевика является постепенное  нарастание гидравлического сопротивления  в грязевике по показаниям приборов на линии трубопровода до и после  грязевика.

Грязевик абонентный трубопровода тепловых сетей, в зависимости  от вертикального или горизонтального способа установки делится на:

•  грязевик вертикальный (абонентский) Ду25-300;

•  грязевик горизонтальный (абонентский) Ду150-350.

Грязевики устанавливаются, как правило, на вводах в здания и  узлах управления тепловых пунктов  и рассчитаны на работу при температурах до 150С. Подбор грязевиков осуществляется по диаметру присоединяемого трубопровода.

Грязевики снабжаются съемными днищами или патрубками с глухим фланцем, для их периодической очистки, а также штуцерами для выпуска  воздуха и спуска воды. Грязевики рассчитаны на рабочее давление до 2,5 МПа.

Крепление грязевиков осуществляется, как правило, на кронштейнах. Вода, пройдя через входной патрубок попадает во внутреннюю полость корпуса, где  ее скорость резко замедляется в  связи с большим увеличением проходного сечения. Из-за падения скорости потока воды, взвешенные частицы — песок, ил оседают на дно. Для избежание сквозного прохода потока через грязевик и дополнительного снижения его скорости отверстие выходного патрубка закрыто крупноячеистой сеткой (часто патрубок заваривают, а в заглушке сверлят отверстия). Прошедшая через грязевик вода поступает в систему отопления очищенной. Скопившуюся в корпусе грязь удаляют путем открытия спускного штуцера, находящегося в днище. Либо во время прекращения отопительного сезона, сняв днище грязевика. В верхней части грязевика имеется отверстие с резьбой для установки крана, через который удаляется воздух.

В процессе эксплуатации требуется контролировать гидравлическое сопротивление грязевика по показаниям манометров (или дифференциального манометра) на линии трубопровода до и после грязевика. В случае превышения значения гидравлического сопротивления, указанного в паспорте, необходимо произвести разборку и очистку грязевика от накопившихся отложений.

4. Выбор оборудования и приспособлений

Конструктивно грязевик (фильтр грубой очистки) представляет из себя оборудование, устанавливаемое  на трубопровод, внутри которого находится  фильтрующий элемент, задерживающий  взвешенные частицы. В случае накопления большого количества отложений (это определяется по показаниям дифманометра) требуется очистка грязевика через съемное днище или патрубок.

По способу присоединения  к трубопроводу различают фланцевые  грязевики и грязевики под  приварку.

В зависимости от способа установки грязевики тепловых систем делятся на:

• Грязевик горизонтальный (серия ТС-565 и ТС-566)
• Грязевик вертикальный (серия ТС-567и ТС-568)
• Грязевик тепловых пунктов (серия ТС-569)

Горизонтальный грязевик устанавливается в теплопунктах, элеваторных узлах и котельных с рабочим давлением от 10 до 25 атмосфер и температурой теплоносителя до 200 °С. Грязевики горизонтальные выпускаются двух серий: ТС 565 (с диаметром от 150 до 400 мм) и ТС 566 (с диаметром от 500 до 1400 мм).

Вертикальный грязевик также производится двумя сериями: ТС 567 (с диаметром от 200 до 300 мм) и ТС 568 (с диаметром от 350 до 1000 мм). Вертикальные грязевики применяются на электростанциях, тепловых вводах помещений и на других объектах теплообеспечения с давлением 1,6 и 2,5 МПа и температурой теплоносителя до 200 °С.

Грязевик тепловых пунктов ГТП (абонентский) выпускается только одной серии - ТС-569, Ду от 40 до 200 мм и применяется в системах теплоснабжения, тепловых пунктах, узлах учета. Рабочая температура не должна превышать 200 °С.

Основные характеристики горизонтальных грязевиков (ТС-565):

Основные характеристики горизонтальных грязевиков (ТС-566):

Основные характеристики вертикальных грязевиков (ТС-567):

Основные характеристики вертикальных грязевиков (ТС-568):

Основные характеристики грязевиков тепловых пунктов (ТС-569):

5. Выбор режима сварки

Понятие о режиме сварки. Под режимом сварки понимают совокупность условий, создающих устойчивое протекание процесса сварки. Параметры режима сварки подразделяют на основные и дополнительные. К основным параметрам режима сварки при ручной сварке относят величину, род и полярность тока, диаметр электрода, напряжение, скорость сварки и величину поперечного колебания конца электрода, а дополнительным - величину вылета электрода, состав и толщину покрытия электрода, начальную температуру основного металла, положение электрода в пространстве (вертикальное, наклонное) и положение изделия в процессе сварки. 
Глубина провара и ширина шва зависят от всех основных параметров режима сварки. 
Увеличение сварочного тока вызывает при неизменной скорости рост глубины проплавления (провара), что объясняется изменением величины погонной энергии (теплоты, приходящейся на единицу длины шва) и частично изменением давления, оказываемого столбом дуги на поверхность сварочной ванны. 
Род и полярность тока также влияют на форму и размеры шва. При сварке постоянным током обратной полярности, глубина провара на 40-50% больше; чем при сварке постоянным током прямой полярности, что объясняется различным количеством теплоты, выделяющейся на аноде и катоде. При сварке переменным током глубина провара на 15-20% меньше, чем при сварке постоянным током обратной полярности. 
Напряжение при ручной дуговой сварке на глубину провара оказывает незначительное влияние, которым можно пренебречь. Ширина шва связана с напряжением на электродах прямой зависимостью, при увеличении напряжения ширина шва увеличивается. 
Величина поперечного колебания электрода позволяет существенно изменять глубину провара и ширину шва. 
Выбор диаметра электрода. Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла, положения, в котором выполняется сварка, а также в зависимости от характера соединения и формы подготовленных кромок под сварку. Экспериментально установлена следующая зависимость: 

 
Для сварки в нижнем положении при  выборе диаметра электрода можно  руководствоваться приведенной  выше зависимостью. При выполнении сварных швов в вертикальном и потолочном положениях применяют электроды диаметром 3-4 мм. Если имеется разделка кромок, то корневой слой шва выполняется электродами диаметром 2-4 мм. 
Выбор силы сварочного тока. Для сварки в нижнем положении силу сварочного тока подбирают по формуле I=К∙d, где I - сила сварочного тока, А; К - коэффициент, А/мм; d - диаметр электрода, мм. 
При сварке в вертикальном положении в вышеприведенную формулу вводится коэффициент 0,9, учитывающий снижение силы сварочного тока I=0,9∙К∙d. 
При сварке в потолочном положении в связи с трудностью формирования шва вводят коэффициент 0,8 для получения меньшего объема расплавленного металла сварочной ванны, что способствует быстрой кристаллизации металла и нормальному формированию сварного шва в потолочном положении I=0,8∙К∙d. Коэффициент К выбирают в зависимости от диаметра электрода: 

6. Механизация сборочных и сварочных работ

В комплексе мероприятий  по профилактике производственного  травматизма при сварке наряду с  правильном организацией работ главное  место занимают мероприятия по автоматизации и механизации основных сварочных процессов. Для механизации сборки вместе с применением универсальных сборочных приспособлений для прихватки деталей широкое применение получают специальные сборочные механизмы с механическими, пневматическими и гидравлическими устройствами. Для механизации ручной сварки в зависимости от типа производства и размеров изделия все большее применение получают поворотные ручные и приводные механизмы, обеспечивающие поворот и наклон изделия в одной плоскости или в нескольких плоскостях. Для механизации установки изделий под автоматическую сварку продольных швов находят применение ручные и приводные поворотные механизмы.

При современной организации  сварочных работ в серийном производстве использование приспособлений обязательно. Сборка и сварка без приспособлений допускается только в отдельных случаях, когда идет небольшая партия детален и конструировать и изготовлять специальные зажимные приспособления нецелесообразно.

Для сборки и сварки используют опорные плиты, сборочно-сварочные стенды, стяжки и распоры, поворотные приспособления, кантователи, позиционеры, кондукторы. Плиты для сборки изготовляют из чугуна с пазами для закладки болтов, закрепляющих изделия, и отверстиями для установки упоров. Постоянные сборочно-сварочные стенды делают из двутавровых балок, швеллеров пли рельсов с продольными пазами для крепящих болтов. При сварке встык плоских стальных листов применяют также магнитные плиты, на которых удобно перемещать листы.

В последнее время  широкое распространение получают быстродействующие зажимные устройства: пневматические, электромагнитные и гидравлические. Для их включения в действие достаточно повернуть кран, рычаг или нажать кнопку. Стяжки и распоры применяют Для стягивания между собой листов или распора их изнутри, например, при сварке цилиндрических обечаек. Поворотные  приспособления  удобны  для  сварки  кольцевых швов, приварки днищ, сварки валов. Изделие вращается на роликах или в центрах станка. При помощи кантователей поворачивают свариваемые конструкции в сборе на опорных роликах, что позволяет вести сварку всех швов в нижнем, т. е. наиболее удобном положении.

Манипуляторы применяют в качестве универсальных поворотных приспособлений при сварке различных машиностроительных конструкций. Наибольшее распространение получили карусельные и консольные манипуляторы. Планшайба манипулятора может поворачиваться в пределах 180—360^o с помощью электродвигателей.

Позиционеры отличаются от манипуляторов тем, что не имеют переменной регулируемой скорости вращения планшайбы и поэтому не могут применяться для вращения изделия при автоматической сварке кольцевых швов. Позиционеры служат для поворота и установки изделия в наиболее удобное для сварки положение.

Кондукторы обычно состоят из рамы-каркаса с расположенными на нем упорами и зажимами для закрепления деталей. При помощи кондукторов устанавливают взаимное расположение частей изделия; они ускоряют сборку и повышают ее точность, а также уменьшают коробление деталек при сварке.

Сборочно-сварочные  стенды, манипуляторы, сборочные станки и различные приспособления для выполнения сварочных работ в цеховых и монтажных условиях являются необходимым звеном любого сварочного производства. Сварочные посты, участки, цехи должны быть обеспечены кроме сборочно-сварочных приспособлений подъемными устройствами. Так, например, при массе изделий более 30 кг, а на тех участках, где сварка изделий ведется систематически, при массе изделий более 20 кг, их установка на стол сварщика или на сварочный станок либо в приспособление для сварки, а также съем изделий должны производиться С помощью подъемных устройств: ручной или электрической тали, пневматического подъемника, мостового крана, катучей балки и т. п. При подъеме грузов категорически запрещается кому-либо находиться под грузом и в зоне его возможного падения. Все подъемные механизмы должны систематически проверяться службой главного механика предприятия.

Современное машиностроение с массовым выпуском продукции требует  максимальной механизации всех операций металлообработки, в том числе  и различных процессов сварки. В этом случае устройство специальных сварочных цехов и отделений нецелесообразно. Как правило, различные сварочные операции выполняются в общем потоке производства. Процессы сварки разбиваются на отдельные операции, которые выполняются в заданном темпе на специально заданном для этого оборудовании с максимально возможной степенью механизации сборочно-сварочных работ. На ряде предприятий созданы специальные автоматические сборочно-сварочные линии, в которых все операции выполняют без применения ручного труда. К числу таких производств можно отнести трубосварочные заводы, па которых все процессы заготовки, сборки, калибровки и испытания труб с продольным или спиральным расположением швов полностью механизированы. Широко применяется автоматизация сварочных процессов в автомобилестроении, вагоностроении, судостроении и других отраслях массового производства.

В ряде производств с  большим успехом применяются  стенды, приспособления и технологические  линии, созданные для выполнения сборки и сварки отдельных изделий или сложных узлов. Такие установки позволяют быстро и достаточно точно собирать изделия и производить их сварку. Практика механизации и автоматизации сборочных и сварочных процессов показала, что благодаря их внедрению на предприятиях удалось значительно снизить травматизм, улучшить условия труда к обеспечить безопасность работающих.

7. Технология нормирования и расчет себестоимости изделия

Заработная  плата – совокупность вознаграждений в денежной или натуральной форме, полученная работником за фактически выполненную работу, а также за периоды, включаемые в рабочее время в соответствии с законодательством.

Заработной платой в  условии рыночной экономики определяется на основе взаимодействиях 3-х составляющих:

- рынка труда;

- государственного регулирования;

- коллективно-договорного  регулирования.

Организация зарплаты на предприятиях осуществляется  на основе следующих принципов:

Установление строгой зависимости от количества и качества труда. Обеспечение роста зарплаты в пределах зарабатываемых трудовыми коллективами средств. Опережение роста  производительности роста труда по сравнению с ростом среднем зарплаты. Усиление заинтересованности всех работников предприятия а мобилизации имеющихся резервов эффективности производства. Особая роль в структуре доходов работника принадлежит заработной плате. Она и в настоящее время остается для большинства работников основным источником доходов.

Составной частью рыночной экономики является рынок труда. Среди основных его комплексов особое место занимает стоимость рабочей силы. Стоимость рабочей силы определяется стоимостью жизненных средств, необходимых для нормального воспроизводства работника. Сумма жизненных средств, необходимых для воспроизводства рабочей силы, включает в себя товары и услуги, удовлетворяющие физиологические потребности работника, а так же затрата на содержание членов семьи работника, его образование, медицинское обслуживание, повышение профессионального уровня. Итак, стоимость рабочей силы приобретаем на стоимость определенной суммы жизненных благ, которые работник приобретает на вознаграждение, получаемые за результаты своего труда. Конкретной формой цены рабочей силы в денежном выражении и является заработная плата. Однако размер заработной платы может отклоняться от стоимости рабочей силы. Решающее влияние на это оказывает состояние рынка труда. В чем это проявляется?