Что изучает сварочное производство

Обновлено: 01.05.2024

В проекте «Азбука производства» мы продолжаем знакомство с особенностями производственных процессов транспорта газа . Настал черед буквы «С» с рассказом о важнейшем направлении деятельности при эксплуатации магистральных газопроводов — сварочном производстве.

Что это такое?

Сварочное производство — это совокупность участников, материалов, оборудования, норм, правил, методик, условий, критериев и процедур, обеспечивающих сварочную деятельность по изготовлению, реконструкции, монтажу, строительству и ремонту технических устройств и изделий для объектов газотранспортного предприятия.

Для чего это нужно?

Сварку можно смело назвать высокопроизводительным технологическим процессом и наиболее эффективным способом создания неразъёмных соединений самых разных конструкций. Строительные и ремонтно-восстановительные работы на магистральных газопроводах, ремонт оборудования на производственных объектах — все это невозможно представить без применения сварки. Основной технической задачей сварочного производства является формирование качественных сварных соединений, механические свойства которых обеспечат герметичность и прочность конструкции.

Сварочное производство включает большую группу технологических процессов соединения, разъединения (резки), наплавки, пайки, напыления, спекания, локальной обработки материалов. При сварке используют различные источники энергии, например, электрическую дугу, газовое пламя, лазерное излучение, электронный луч, трение, ультразвук.

Важнейшей задачей при выполнении сварочных работ является обеспечение стабильного качества сварки , высоких механических характеристик сварных соединений, а также стойкости материала к максимально возможному количеству различных физических и химических воздействий. Соблюдение всех условий сварочного процесса во многом определяет уровень эксплуатационной надежности газопроводов и производственного оборудования.

Как это происходит?

Технология сварки труб реализуется в три основных этапа — подготовительные работы по сборке, непосредственно процесс сварки и контроль качества сварных соединений. Самый распространенный метод для соединения труб магистральных газопроводов — это дуговая сварка, основанная на принципе возникновения электрической дуги между свариваемой деталью и электродом.

Дуговая сварка, в процессе которой возбуждение дуги, подача электрода и его перемещение выполняются сварщиком, называется ручной.

Схема ручной дуговой сварки

Автоматическая и механизированная (полуавтоматическая) сварка — это процесс разной степени автоматизации. При механизированной сварке подача сварочной проволоки происходит автоматически, а установка и корректировка параметров режимов сварки и перемещение сварочной горелки осуществляются сварщиком. Автоматическая сварка предполагает автоматический режим при возбуждении дуги, подаче сварочной проволоки и относительном перемещении дуги и свариваемых соединений, а оператором выполняются только установка и корректировка параметров режимов сварки.

Такие способы обеспечивают высокую производительность и хорошее качество сварного шва. В газовой промышленности используются и другие методы сварки, которые классифицируют по основным физическим, техническим и технологическим признакам.

Как у нас?

В ООО «Газпром трансгаз Ставрополь» успешное функционирование сварочного производства обеспечивается выполнением целого ряда важных условий. Это, прежде всего, аттестация сварочных технологий, оборудования, материалов, а также сварщиков и специалистов сварочного производства.

Основные сварочные работы на предприятии выполняют сварщики линейно-эксплуатационных и газокомпрессорных служб, служб по эксплуатации г азораспределительных станций , а также Управления аварийно-восстановительных работ. Стоит отметить, что именно сварщики и специалисты УАВР впервые в Обществе опробовали и освоили новый для предприятия способ — механизированную сварку самозащитной порошковой проволокой, успешно применённую в минувшем году при капитальном ремонте магистрального газопровода Мирное — Изобильный.

В целом же большинство сварочных работ на предприятии выполняются при текущем ремонте газопроводов и оборудования с использованием разных способов сварки . В основном, на объектах применяется ручная дуговая сварка, но есть и другие аттестованные технологии — ручная аргонодуговая, газовая, ручная дуговая в комбинации с механизированной сваркой, сварка нагретым инструментом, термитная сварка выводов ЭХЗ.

Для проведения специальной подготовки и аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства в ООО «Газпром трансгаз Ставрополь» функционирует аттестационный пункт.

Сварочное производство

Производство сварочных работ необходимо практически на любом предприятии. Человек, выбравший такую нелегкую специальность, должен быть готов к тому, что ему придется овладевать необходимыми для этого знаниями и подкреплять их практическими навыками. Это вознаградит его хорошим заработком и постоянной востребованностью.

Организация и планирование сварочного производства являются целой наукой, которую надо изучать внимательно и с уважением.

Обучение профессии сварщика

Сварщик - это профессия, предполагающая усиленное мышление при исполнении работ, умение принимать нестандартные решения. Тем не менее, главную роль играют именно рабочие специальности. Необходимым является обучение основам сварочного производства на этом уровне.

Специальность знатока сварочного производства можно получить, окончив предназначенные для этого курсы. На них преподаются основы сварочного производства, включая теорию и практические занятия. Такую профессию можно также приобрести в колледже или техникуме, где имеются соответствующие факультеты.

Программы на курсах включают в себя:

Обучение оборудованию и технологии сварочного производства.
Принципы электродуговой сварки.
Сварку полуавтоматом.
Газовую сварку и резку металлов.
TIG сварку.
Сварку аргоном.
Виды дефектов, их контроль и методы исправления.
Правила безопасности и оказание первой медицинской помощи.

После прослушивания лекций происходит практическое обучение под руководством опытных мастеров-преподавателей. Занятия являются групповыми. Для поступления на курсы необходимо иметь минимальное образование в объеме 9 классов. На курсах также можно повысить уже имеющийся разряд. Возможна переподготовка. Например, мастер по газовой сварке может приобрести более престижную профессию сварщика-аргонщика.

После окончания занятий наступает время экзамена, где комиссия оценивает полученные знания. При положительном решении ученику выдается удостоверение, в котором указывается присвоенный разряд. Техник сварочного производства может иметь разряд от 1 до 6.

Для получения высшего образования по сварке придется закончить высшее учебное заведение соответствующего профиля. Инженер-сварщик должен обладать более глубокими познаниями в этой области. Кроме этого в его обязанности входит общее руководство процесса на всех этапах, поэтому он должен обладать организаторскими способностями. В программу его обучения входят различные дисциплины, дающие знания и расширяющие его кругозор.

Высшее образование по сварочному производству дает право выполнять следующие работы:

Осуществлять собственные разработки и внедрять их в производство.
Активно участвовать в подготовительных работах. Производить закупку необходимых расходных материалов и оборудования.
Осуществлять контроль над ходом технологического процесса и выполнением существующих правил.
Контролировать экономичность расходного материала.
Следить за выполнением правил безопасности.
Правильно выбирать оборудование и обеспечивать правильность его эксплуации.
Выбирать необходимые режимы для конкретного вида сварочной работы.
Участвовать в контроле качества получившегося сварного шва.

После получения профессии, связанной с оборудованием и технологией сварочного производства кем работать - имеется широкий выбор. В высшем учебном заведении можно получить профессии инженера и технолога-сварщика. Инженеры и технологи обязаны выполнять обязанности, указанные в их должностных инструкциях.

Если сварщику предстоит выполнение новых для себя работ, то необходима его дополнительная подготовка в плане обучения. Поскольку конкуренция в этой области не является слишком большой со временем можно сделать карьеру и вырасти до более высокой и хорошо оплачиваемой должности.

Список учебных заведений, обучающих этой профессии достаточно велик. Они находятся во многих крупных городах России.

Организация сварочного производства

Грамотная организация сварочного производства является залогом успеха. При ее неправильном проведении могут пропасть все усилия и материальные затраты.

Имеются разные виды объектов, на которых осуществляются сварочные работы. Это может быть специальный цех на предприятии, который обслуживает все другие отделы, или обособленно стоящий завод, куда привозят детали для их сварки. Если необходимо произвести сварку на открытом воздухе, например, трубопроводов, то осуществляется выезд на место со всем необходимым оборудованием. Такой вариант является более сложным и зависит от погодных условий.

Сварка в цеховых условиях является более универсальной. Имеется возможность выполнения работ любой сложности. Более того, тем же оборудованием можно выполнять не только сварке, но резку металла. Правильная организация сварочного участка является необходимой ступенькой, позволяющей получить необходимый результат при сварочных работах.

Существуют требования, которые предъявляются ко всем перечисленным вариантам, включая безопасность и экологичность.

При организации необходимо выполнение всех правил производства сварочных работ. В первую очередь это касается оборудования и технологии сварочного производства. Современное техническое оснащение, механизация и автоматизация, правильное составление технической документации являются неотъемлемой частью современного производства.

Грамотная организация и привлечение квалифицированных специалистов всех уровней являются основой, на которой будут успешно осуществлены эти востребованные во всех областях работы.

Функции сварочного производства

Основные функции сварочного производства состоят в следующем:

Технологическая подготовка производства. Организация сварочного производства и управление процессом.
Приобретение необходимого оборудования для сварки и его ремонт при выходе из строя.
Проведение заготовительных операций сварочного производства.
Приобретение необходимых расходных материалов в нужном количестве.
Контроль за соблюдением установленных сроков обеспечения всем необходимым для производства.
Учет материальных ресурсов.

К основным задачам сварочной службы относятся:

Участие в проектировании узлов и деталей конструкций с точки зрения технологичности их выполнения. Если чертежи выполняются сторонней организацией, то необходимо их согласование.
Разработка технологических процессов.
Выпуск технических заданий на проектирование и изготовление технологической оснастки.
Составление графиков проводимых работ.
Контрольные испытания.
Осуществление входного контроля приобретенных материалов и оборудования.
Обучение сварщиков и их периодическая аттестация.
Освоение прогрессивных методов и их внедрение в производство.
Поэтапный контроль за выполнением сварочных процессов.
Обеспечение качества получаемых результатов.
Снижение себестоимости производимых работ и повышения производительности труда.

К основным задачам можно отнести также общее повышение культуры сварочного производства и улучшение условий труда сварщиков.

Разработка технологического процесса

Разрабатывать технологический процесс имеют право работники, обладающие специальностью по оборудованию и технологии сварочного производства. Оно должно соответствовать правилам нормативного документа ЕСТД. При этом необходим учет типовой документации.

Техпроцесс является отдельным документом. Также он может входить как составная часть в общий техпроцесс всей конструкции, включающий также сборочные и монтажные работы.

Содержание документа, представляющего собой технологический процесс:

требования к сборке перед сваркой;
требования к материалам, подлежащим сварке;
наличие соответствующей квалификации сварщиков, инженеров и технологов;
режимы сварки;
обеспечение безопасности;
вид оборудования для осуществления сварки;
необходимая технологическая оснастка;
необходимость термообработки, ее режимы и необходимое для этого оборудование;
количество исполнителей;
массу металла для наплавки;
методы контроля качества сварных швов.

При разработке технологического процесса необходимо учитывать материальные возможности предприятия, осуществляющего такие работы.

Правильно оформленный технологический процесс, имеющий все необходимые подписи, является официальным документом, требования которого подлежат обязательному выполнению. Место хранения этого документа на предприятии - отдел главного технолога.

Проект производства сварочных работ

К числу необходимых для сварки документов относится проект производства сварочных работ (ППСР). Он разрабатывается на основе имеющихся нормативных документов.

Документу присваивается идентификационный номер.

Такое задание могут выполнить за определенную плату сторонние организации при условии предоставления им всех необходимых для этого сведений. В этом случае привлекаются специалисты этого дела, имеющие 3-й или 4-й уровень квалификации, а также аттестацию НАКС.

Назначением ППСР является описание следующих моментов:

порядок, в котором происходит организация сварочного участка;
количество необходимых постов и их комплектация;
предполагаемые сроки, в которые должны уложиться сварочные работы;
графики дат поставки необходимых материалов;
требования к экологической безопасности проводимых работ;
требования охраны труда и безопасности.

В документе указываются выбранные технологии. Также указываются методы контроля качества сварных соединений.

Составление ППСР на конкретную работу необходимо, поскольку существующие нормативные материалы не могут охватить все многообразие существующих вариантов сварочных работ. Создание индивидуального плана облегчит осуществление этого рода деятельности. Тем не менее, необходимо придерживаться основных требований официальных нормативных документов.

Образец проекта производства сварочных работ поможет правильному его оформлению. В состав ППСР должны входить обязательные разделы, начинающиеся с введения и заканчивающиеся требованиями к безопасности, как пожарной, так и экологической. Помимо этого в документе в различных разделах должно иметься описание конструкции, методы входного контроля, необходимая квалификация сварщиков, методы контроля результатов, применяемое оборудование, выбор расходных материалов, последовательность проведения операций, методы исправления обнаруженных дефектов.

Пример проекта производства сварочных работ:

Оформление происходит на чертежных листах установленного размера. Необходимо правильное заполнение имеющегося внизу штампа. В текстовой части перечисляются требования, предъявляемые к сварным работам.

Сварочная разводка

Как правило, сварочное производство развивается постепенно. Начинается с одного или нескольких сварочных постов, состоящих из сварочного аппарата и одного баллона с газом под давлением. Через некоторое время количество таких сварочных постов может увеличиться, что начинает вызывать определенные проблемы.

Решением этих проблем является сварочная разводка на предприятии. Она представляет собой централизованную подачу газа для сварочных работ. Баллоны отменяются, их заменяет трубопровод, по которому течет газ для сварки. Он имеет ответвления на каждый сварочный пост. Это дает большие преимущества:

отпадает необходимость в постоянной проверке наполненности каждого баллона в отдельности благодаря автоматическому переключению;
наличие ротаметров на каждом посту дает возможность регулировать поток газа;
благодаря выносу тары с газом за пределы зоны, где происходят сварочные работы, увеличивается их безопасность;
при установке газового смесителя появляется возможность регулировать состав в смеси газов;
отпадает необходимость возвращать не до конца израсходованные баллоны, когда в них отпадает необходимость;
решается вопрос о заказе новых баллонов, их подсоединении и хранении.

Имеется ограничение - давление сжиженного газа не должно превышать 150 кПа. Иначе появляется необходимость в установке сетевого редуктора, который снижает давление газа при подаче его на сварочный пост.

Механизация производства

Механизация сварочного производства является современным методом улучшения сварочного процесса. Это позволяет высвобождать лишних исполнителей и обходиться их минимальным количеством. Механизация сварочных работ уменьшает ошибки, которые могут допускать даже весьма квалифицированные сварщики. Немаловажным фактором является значительное повышение производительности труда.

Один из основных способов механизации - использование в качестве сварочного оборудования инверторов. Это не требует неоправданно высоких затрат, зато значительно повышает качество результатов сварки. Обучение, как правильно пользоваться этим аппаратом, много времени не занимает.

При механизации дуговой сварки новшество может заключаться в механической подаче в рабочую зону присадочных материалов, защитных газов. К преимуществам относится своевременная подача, повышается возможность непрерывной сварки. Для обеспечения непрерывности горения дуги можно использовать механизмы для перемещения сварочного оборудования. Это особенно важно при большой длине наложения шва.
Механизации подлежат и вспомогательные работы. К ним относятся подвоз деталей, обладающих большой массой, и вынесение сварного изделия из зоны работ. Механизации полежит и перемещение оборудования вдоль сварного в необходимое место. К механизации можно отнести организацию надежных креплений для фиксации свариваемых деталей.

Механизировать можно, как все производство в целом, так и его отдельные участки. Частичная механизация затрагивает отдельные моменты производственного процесса. При комплексном подходе механизмы устанавливают последовательно согласно технологическому маршруту.

Механизация сборочных работ заключается в установке специальных стендов для сварки крупногабаритных деталей, а также решения вопроса об их перемещении. К оборудованию для помещения деталей в удобное для сварки положение служат манипуляторы, позиционеры, кантователи, вращатели, роликовые стенды.

Сварочный вращатель

Сварочный позиционер

Сварочный робот

Механизация делает труд сварщика более легким и привлекательным.

Автоматизация производства

Для повышения производительности труда применяется автоматизация сварочного производства. Затраты на ее внедрение тем быстрее окупятся, чем более многосерийным является производство.

Главным преимуществом автоматизации процесса сварки является повышение качества получаемых результатов. Это происходит за счет того, что при автоматизации руководство на себя принимают алгоритмы вычислительных комплексов. Соответственно, брак уменьшается, а качество повышается. Швы получаются одинаковыми, приближенные к существующим стандартам. Появляется возможность сваривать конструкции, имеющие повышенную ответственность.

Помимо этого к достоинствам относится снижение материальных затрат и уменьшение количества исполнителей. Они могут иметь более низкую квалификацию и, соответственно, происходит экономия на выплате им заработной платы. Механизация и автоматизация сварочного производства позволяют оптимизировать все этапы сварочного процесса.

Интересное видео

История развития сварки

История сварки насчитывает несколько десятилетий, этот технологический процесс неразрывно связан с периодом, когда люди впервые начали добывать разные металлы, железо. Еще в давние времена люди применяли горячие методы для выплавки разных изделий из стали, они ее раскаляли, размягчали и формировали из нее уникальные приспособления.

Первые сварочные приборы разрабатывались несколько веков назад, и, наверное, мало, кто мог подумать, что за этот период будут достигнуты такие высоты. В настоящее время под понятием сварка подразумеваются разные процессы и виды технологий, используемое оборудование, материалы и другие важные критерии.

Предыстория сварки

История каждой технологии, включая сварку, должна рассматриваться с процессами, которые происходили в разные периоды. Каждая из них изначально обладает предпосылками возникновения, процессом развития, который проходит сквозь призму истории. Все это включает знаменательные события, значимые имена ученых, открытия, перспективы последующего развития.

История развития сварки насчитывает несколько столетий, она появилась еще в древности. Впервые ее стали использовать в VIII-VII веке до н. э. В то время люди создавали разнообразные орудия труда, для них они применяли разные материалы, включая металл, который всегда был в природе в виде самостоятельного материала. Они пытались изменить его форму, соединяли по кусочкам.

В то время применялись такие металлы, как золото и медь. Поскольку они обладают мягкой структурой, то для изменения формы применялись камни, физическая сила. Этот процесс относится к холодному виду сварочных работ.

Позднее люди стали добывать другие металлы - бронзу, свинец. Постепенно стала применяться термическая обработка, во время которой производился подогрев отдельных компонентов. Она позволяла изготавливать изделия большого размера. А литье применялось для производства совершенных конструкций.

История возникновения сварки характерна тем, что в древний период люди началась активная добыча железа. Это произошло около трех тысяч лет назад. В настоящее время этот процесс выглядит просто - для отделения металла из руд применяется плавка. Но вот в древнее время было все совсем по-другому, потому что в том время плавить не умели.

В древние времена из железной руды добывали смесь с содержанием частиц железа. Также в ней присутствовали другие элементы - уголь, шлаки и другие. Но через определенный промежуток времени ковкой из нагретой смеси люди смогли отделить железо и другие компоненты, но по отдельности.

Краткая история сварки

Чтобы понять основные этапы развития и становления стоит рассмотреть историю сварки, которая кратко рассказывает об открытиях в данной области. Она своей начало берет с 1802 года, в этот период ее изучением активно занимался русский ученый и профессор физики В. В. Петров.

И если поискать в интернете ответ на вопрос, в каком году изобрели сварку с использованием электрической дуги, то выйдут 1802-18004 года. Именно этому ученому принадлежит данное изобретение. И уже в 1881 году русский изобретатель Н. Н. Бернадос начал ее применять при соединении металлов с использованием присадочной проволоки.

Более подробно об основных открытиях и ученых будет рассказано в следующем разделе. Но все же следует для начала выделить главных основоположников сварки - В. П. Никитин, Д. А. Дульчевский, К. М. Новожилов, Г. З. Волошкевич, К. В. Любавский, Е. О. Патонов. Все они активно занимались исследованием сварочной технологии, открыли множество уникальных технологий, которые до сих пор активно применяются на производствах.

Важные открытия

История развития сварки и сварочного производства имеет множество открытий и этапов развития. За несколько веков существования технология претерпела сильные изменения, которые сделали ее востребованной и передовой. В настоящее время ни одно производство, промышленное предприятия не обходится без применения сварочных работ.

Прорыв в технологии сварочного производства произошел при промышленном перевороте. В это время совершались важные открытия в области электричества, и в результате этого ученые того времени коснулись и сварки. Они ее внимательно изучили и смогли тесно связать ее с электричеством.

В поисках ответа на вопрос кто изобрел сварку, стоит коснуться 1802 года. В этот период русский физик Василий Владимирович Петров смог открыть возможность использования в практических целях электрической дуги. Открытие стало знаменательным событием в деятельности ученого и физика-экспериментатора. Оно в последующий период стало использоваться в качестве прототипа всех сварочных устройств.

Изобретатель сварки все выводы открытия изложил в книге «Известия о гальвани-вольтовских опытах», которая была опубликована в 1803 году. Но ученый в то время был малоизвестным, поэтому на его открытия в то время особо не обращали внимания.

Когда появилась сварка точно ответить нельзя, потому что процесс ее появления зарождался постепенно. В 1821 году Сэр Гемфри Дэви проводил многочисленные исследования с использованием электрической дуги. А его ученик, Майкл Фарадей занимался усиленным исследованием электричества и магнетизма, а именно связи между ними. А в 1830 году он смог открыть электромагнитную индукцию.

Рассматривая, кто придумал сварку, стоит обратить внимание на события, которые произошли в 1881 году. В этот период русский инженер Николай Николаевич Бенардос смог открыть электродуговой сварочный процесс, который получил название «Электрогефест». На протяжении нескольких лет проводились исследования, и в 1887 году изобретение было запатентовано. Постепенно оно стало распространяться по всему миру.

А кто изобрел сварку угольным электродом? Это открытие также относится к русскому инженеру и изобретателю Николаю Николаевичу Бенардосу. Он смог разработать электродуговую сварочную технологию, во время которой предполагалось использование угольных и металлических электродов. Ученый стал основоположником идеи электродуговой сварки с металлическим стержнем с использованием переменного тока, сварки с наклонным электродом, а также технизации сварочного процесса.

В каком году появился сварочный аппарат? Появление первого прибора приходится на период в 1881-1882 году. Именно в это время проводились многочисленные исследования и открытия, на основе которых и было разработано первое сварочное оборудование.

Но все же многих интересует, кто именно изобрел сварочный аппарат? Первое время над этим работал русский инженер Бенардос, но затем данным вопросом занялся Славянов Николай Гаврилович. В 1882 году он смог создать первое сварочное оборудование и электроды. Он запатентовал сварку, только после этого данная технология стала применяться в других странах.

Инженер проводил следующие работы:

устранял признаки брака, возникающие во время литья деталей;
восстанавливал части паровых турбин;
заваривал изношенные детали.

Особенности развития технологий в новое время

После появления газовой сварки, они сразу же начала занимать лидирующие позиции, ее востребованность наблюдалась вплоть до 30-х годов. Технологию особенно усиленно использовали в годы Первой мировой войны.

Последующее развитие связано с ученым и инженером Евгением Патоном. Он организовал первый институт сварки в 1929 году. В этот период развитие сварочных процессов происходило под его руководством. Во время Великой Отечественной войны новые методы использовались в оборонной промышленности. Проводилась усиленная разработка новых видов флюсов, электродов для изделий с толстыми стенками. Их применяли при изготовлении военной техники - танков, оружия, бомбардировщиков и их оснащения.

В поисках ответа на вопрос кто придумал сварку металлов стоит остановиться на ученом Патоне. Именно он смог разработать данные методы сваривания порошкового, шлакового, контактного вида в жидкой и разряженной среде. В это время для защиты соединения стали применяться инертные газы. В 1940 году впервые стали применять электроды с покрытием из вольфрама, а поддержание электрической дуги осуществлялось с использованием гелия.

В связи с тем, что для сваривания реактивных металлов и алюминия необходимы более чистые инертные газы, в 1946 году стали применять аргон. Он является наиболее чистым и безопасным инертным газом для сварочных работ.

В 1960 году появилась новая технология сварки с применением нескольких стержней. Ее принцип состоял в следующем: две или более сварочные проволоки подаются в область сварочной ванны. Во время этого процесса они могут применяться в виде присадки, но одновременно с этим они прибывают под электрическим напряжением. Благодаря этому технологическому процессу можно существенно повысить скорость плавления металла, а также улучшить свойства эксплуатационной жидкости.

Современные виды сварки

Развитие сварки в современности вывело данную технологию на новый уровень. В этот период были созданы новые виды сварочных работ, во время которых применялось оборудование с разными функциями. Ученые смогли разработать технологии, которые можно было применять для сваривания конструкций их разных металлов.

Электрическая дуговая сварка

Это первая сварка, которая и сейчас считается востребованной. Ее используют на разных производственных предприятиях для изготовления металлических конструкций. В настоящее время она считается самой распространенной, доступной и дешевой.

Электрошлаковая сварка

Эта технология является новейшим методом сваривания, который используется для изготовления крупногабаритных изделий. Зачастую он применяется при производстве судовых конструкций, котлов, изделий для железных дорог и других элементов.

Во время сварочных работ разряды электрического тока пропускаются через шлак. Образование шлака происходит при расплавлении флюса, и он считается главным проводником электрического тока. В результате прохождения разрядов электрического тока через шлак происходит образование теплоты.

Электрошлаковая сварка бывает двух типов:

с использованием трех электродных проволок;
с применением электродов, которые имеют большое сечение.

Контактная и прессовая сварка

Контактная сварка считается старым методом. Его основоположником является Уильям Томпсон. Изначально данная технология была распространена в США, позднее она появилась в России. В период, когда она начала применяться, в нашей стране начала активно развиваться научно-исследовательская сфера.

Контактная сварочная технология разделяется на следующие разновидности:

Стыкового типа. Во время нее проводится сваривание изделий по всей плоскости их касания при помощи нагревания.
Точечного вида. Соединение деталей проводится в одной или нескольких точках в одно время.
Рельефная. Сваривание изделий производится в одной или нескольких точках, они имеют выступы в виде рельефов.
Шовная. Осуществляется сваривание элементов швом.

Прессовая технология или сваривание давлением - это сваривание металлических заготовок без их расплавления. Во время нее осуществляется деформирование с использованием силового воздействия.

Газовая сварка и резка

Газовая сварка сопровождается расплавлением металла. Для этих целей применяются специальные горелки, в которых происходит сжигание горючих газов. Впервые газовые горелки были изобретены во Франции. Для их работы применялась смесь с кислородом и водородом.

Виды лучевой сварки

Лучевая сварка считается новым методом, который появился в современный период. Новейшие исследования ученых в области оптики, квантовой физики смогли выделить виды данной технологии, основанные на энергии ионных и фотонных лучей.

К основным видам лучевой сварки относят:

Электронно-лучевая. Источником теплоты является электронный луч. Процесс сваривания протекает в специальных установках - в вакуумных камерах.
Лазерная. В качестве источника тепла применяется лазерный луч. Этот вид обладает отличительными качествами - экологической безопасностью, при проведении технологии отсутствует механическая обработка, высокой скоростью сварочного процесса, высокой стоимостью сварочного оборудования.
Плазменная. Для источника тепла применяется струя из плазмы, а точнее дуга, которую получают при помощи плазмотрона. Плазмотрон может оказывать два вида действия - прямое и косвенное.

Роль сварки в современном мире

Рассматривая ответы на важные вопросы - когда изобрели сварку, кто придумал электрическую сварку, стоит обратить внимание на роль этой технологии в современном мире. В настоящее время активно развиваются лазерные разновидности сварочного процесса.

Не так давно была открыта технология высококачественного соединения металлов. Появляются новые композитные материалы, стало востребованным использование алюминия, нержавеющих сталей, цветных металлов. В период современности произошло усиленное развитие сварочного оборудования, появились новые приборы с широкими функциями, возможностями.

В современности широкое распространение получили следующие виды высокотемпературного соединения металлов:

аргонодуговая технология. При помощи нее можно производить любые виды соединений - стыковые, угловые, тавровые, внахлест;
газовая. При помощи нее в послевоенное время начали изготавливать всевозможные конструкции. В наше время эту технологию применяют для изготовления трубопроводов, которые пролегают на дальнем расстоянии от источников тока;
полуавтоматическая. Эта технология ускоряет процесс соединения элементов. Она имеет высокую точность, снижает риск образования соединения низкого качества;
электродуговая сварка. Всегда была и остается востребованной технологией, которую используют на разных производственных предприятиях, заводах.

В период современности произошли некоторые изменения - поменялись источники питания, усовершенствовались держатели, но все же принцип горячего соединения остался таким же.

Если внимательно изучить вышеизложенную информацию, то можно будет найти ответы на важные вопросы - когда появилась сварка металлов, и кто придумал сварочный аппарат. Стоит учитывать, что данная технология появилась еще в древнее время, ее применяли для изготовления приспособления для труда, оружия и других необходимых изделий.

История развития имеет множество этапов, которые проходили в разное время вплоть до современности. Многочисленные исследования, открытия смогли разработать уникальные методы, которые в настоящее время активно используются на предприятиях и производствах.

Технология сварочного производства

В современной промышленности насчитывается более ста способов сварки металлов и неметаллических материалов. От правильности выбора технологии производства и сварочного оборудования зависит качество работы в целом. При выборе способа специалист учитывает несколько основных факторов, в их числе:

условия производства и эксплуатации готовой конструкции;
химический состав металлических сплавов;
толщина заготовок;
максимальная прочность сварочного шва;
интенсивность нагрузки.

Для этого специалисту необходимо знать свойства металлов, их сопротивляемость, уметь проектировать сварные конструкции, рассчитывать допустимую нагрузку. Эти и другие направления подготовки охватывает инженерная специальность «Оборудование и технология сварочного производства (код – 15.03.01).

Условия поступления

Подготовка будущих инженеров осуществляется по программам бакалавриата. Поступление возможно только при наличии полного среднего образования (11 классов).

Абитуриенты сдают вступительные экзамены:

физику (профильный предмет);
математику;
русский язык;
иностранный язык (по усмотрению ВУЗа).

Формы обучения – очная и заочная. Длительность очного обучения – 4 года, заочного – 5 лет.

Дисциплины

В процессе обучения технологиям сварочного производства студенты изучают следующие предметы:

Электротехнику.
Основы сварочного производства.
Теорию сварочных процессов.
Теоретическую механику.
Прикладную механику.
Материаловедение.
Технологию материалов.
Проектирование сварных конструкций.
Металловедение.
Термообработку сварных соединений.
Технологию и оборудование процесса сварки плавлением, давлением, термической резкой.
Основы коррозии сварных соединений.
Управление качеством сварочного производства.
Автоматизацию и проектирование технических систем.
Экономику производства.
Проектирование вспомогательного оборудования.
Другие дисциплины.

Программа подготовки специалистов включает учебную и производственную практики. Производственную практику студенты проходят на машиностроительных заводах, в сварочных цехах других промышленных производств, в университетских лабораториях.

По окончании обучения выпускники сдают государственный экзамен и защищают дипломную работу.

Навыки

Программа подготовки построена так, чтобы дипломированный специалист обладал всеми необходимыми навыками для самостоятельной работы по специальности и мог:

Создать условия для выпуска технологичной высококачественной продукции.
Обеспечить контроль ее качества на всех стадиях промышленного процесса.
Принимать непосредственное участие в доработке, модернизации и внедрении новых технологий на производстве.
Создать условия для безопасной работы, профилактики производственных травм и профзаболеваний.
Выбрать основные и дополнительные материалы для выполнения конкретного заказа.
Определить наиболее прогрессивный метод производства продукции.
Экспериментировать с обработкой заготовок, анализировать результаты и делать выводы.
Тестировать физико-химические свойства заготовок и готовых изделий, усовершенствовать их.
Разрабатывать рациональные предложения и вносить их на рассмотрение руководству.
Использовать стандартные и нестандартные методы проектирования новых изделий.
Выполнять проектно-технические работы, оформлять чертежи и другую сопутствующую документацию.
Четко распределять обязанности между подчиненными, контролировать полноту и своевременность выполнения поставленных задач.

Кем работать?

Выпускники кафедры оборудования и технологии сварочного производства могут работать:

инженером-сварщиком;
инженером-металловедом;
дефектоскопистом;
технологом сварочного цеха.

В перспективе дипломированный специалист может возглавить смену, участок или занять должность начальника цеха.

Инженер-сварщик

Специалисты этого профиля востребованы в разных промышленных сферах, могут работать на государственных и частных предприятиях.

В должностные обязанности инженера-технолога входят:

организация и подготовка к проведению сварочных работ;
руководство процессом;
разработка передовых методов и внедрение их в действующих цехах;
контроль за соблюдением технологических режимов, расходом материалов, правилами безопасности.

Инженер-электросварщик

Обязанности инженеров-электросварщиков во многом перекликаются с описанными выше. Разница лишь в том, что специализация в данном случае уже и охватывает только одно направление – электросварку.

Электрическая сварка широко используется:

на заводах по производству бытовой техники;
в цехах по изготовлению оборудования для ТЭС и АЭС;
при проектировании и внедрении роботизированных конвейерных линий;
в жилищно-коммунальном хозяйстве;
при разработке и строительстве ракет и космических комплексов.

Оплата труда – 50-60 тысяч рублей, хотя встречаются предложения с окладом 150-170 тысяч.

Металловед

Основная задача металловеда – проектирование и создание новых сплавов металлов, дальнейшее их испытание в разных условиях, внедрение в производство.

досконально знать составы и свойства материалов, химические реакции, коррозийные и другие процессы.
владеть новейшими технологиями тестирования металлов.
прогнозировать, изучать и отслеживать малейшие структурные изменения материалов.
владеть высокотемпературной металлографией.
создавать новые технологии термической обработки изделий из металлических сплавов.
организовывать работу, составлять планы и графики исследований, распределять обязанности, следить за ходом и полнотой работ.

Инженер-металловед – одна из самых перспективных специальностей, поэтому вопрос, где работать, перед специалистами не стоит. Квалифицированные кадры востребованы в НИИ, в металлургических комплексах, на заводах, предприятиях оборонного комплекса.

Заработная плата зависит от места работы и занимаемой должности. Средний оклад – 60-70 тысяч рублей.

Сварочное производство: особенности, технология и функции

Сварочные работы по-прежнему остаются одним из ключевых технологических процессов, обеспечивающих производственно-монтажную деятельность предприятий разного уровня и направленности. Формирование металлических конструкций, ремонт инженерных сетей и оборудования – лишь часть задач, которые решаются посредством сварки. Современный технический уровень реализации таких операций позволяет строго сегментировать функции и методы их выполнения. В то же время сварочное производство остается зависимым от человеческого фактора, поэтому повышаются и требования к специалистам, работающим в этой области.

Особенности организации производства

Существует два основных направления выполнения сварочных операций – на строительно-монтажной или ремонтной площадке и в условиях промышленного производства. В данном случае рассматривается второй подход к организации деятельности сварщика, который имеет определенные особенности. В первую очередь работники сварочных цехов на предприятиях выполняют свои задачи в более выгодных условиях с точки зрения технологического обеспечения. Перед ними стоят четкие задачи формирования соединений в деталях, конструкциях, резервуарах и других заготовках.

Можно сказать, специалисты на предприятии работают по конвейерному принципу с четкими параметрами операции, в то время как сварщик на монтажной площадке почти всегда имеет дело с уникальным набором условий и технических задач. Например, ремонт на участке инженерной сети с газопроводом потребует определения оптимального метода операции с учетом внешних условий, характеристик изделия и других факторов. В свою очередь, технология сварочного производства опирается на изначально заданные параметры. Другое дело, что существуют разные технологические методы. Также в условиях промышленного производства есть и свои проблемы, к которым можно отнести несовершенство контроля качества, обеспечение защиты металлов от окисления и выгорания легирующих присадок.

К основным техническим задачам такого производства относится формирование прочных соединений, обеспечение герметизации, укрепление швов и отдельных участков конструкций. Решаются эти задачи разными способами – в каждом случае подбирается своя техника сварки. В перечень функций непосредственно сварщика входит контроль производственного процесса, управление оборудованием и аппаратурой, использование вспомогательной оснастки и поддержание рабочего участка в соответствии с правилами безопасности.

На сегодняшний день собственное сварочное производство, как правило, имеют предприятия в областях машино-, станко- и автомобилестроения, заводы по изготовлению котлов, металлических резервуаров, мелких деталей и компонентов строительных конструкций. То есть функции сварки используются почти везде, где конечным продуктом выступают металлические детали, компоненты и конструкции.

Технологии сварки

Все методы сварки можно разделять по трем параметрам: источнику термического воздействия, средствам защиты металла и уровню механизации и автоматики всего процесса. Один из самых распространенных методов представляет собой дуговую сварку, при которой нагрев обеспечивается контактом между электрической дугой и электродом. Способ традиционный и лишенный элементов автоматизации, но на небольших производствах он вполне себя оправдывает. С этим методом схожа технология сварочного производства на основе сгорания газово-кислородной смеси. Высокотемпературное пламя дает возможность осуществлять масштабные работы, но в плане точности этот способ далеко не лучший.

К современным технологиям относится плазменная и лазерная сварка. В первом случае при выполнении операции активизируется сжатая электродуга, по которой со сверхзвуковой скоростью проходит газ, переходящий в состояние плазмы. Лазерное сварочное производство использует в качестве рабочего ресурса луч квантового генератора. Непосредственно резку и расплав осуществляет лазерный луч в регулируемом инфракрасном или световом диапазоне.

Степень автоматизации

Внедрение электроники в производственные циклы давно и широко практикуется, открывая новые возможности организации технических операций. Надо отметить, что оборудование и технология сварочного производства взаимосвязаны, и сама методика предъявляет требования к используемым аппаратам. Так, если на предприятии делается упор на автоматизацию, то и оборудование должно поддерживать такую возможность. В этом отношении разделяют ручную и полуавтоматическую сварку.

Средства обеспечения полуавтоматических операций чаще используются на крупных производствах, так как повышают скорость и качество выполнения работы. Отличие этого способа заключается в механизации процесса, который обеспечивает сварочный полуавтомат. Производство таких работ предполагает, что подача электрода, например, будет осуществляться в постоянном режиме без участия пользователя.

Применяемое оборудование

На базовом уровне производство обеспечивается тремя видами сварочного оборудования. Это инверторы, трансформаторы и выпрямители. Что касается инверторов, то они отличаются наличием электронного управления, за счет которого упрощаются процессы розжига и поддержания дуги. В свою очередь, трансформаторы обеспечивают электроснабжение процесса – то есть генерируют подходящие по параметрам токи. Для получения точного шва применяются выпрямители. Современное производство сварочных аппаратов позволяет выпускать такие устройства по типу преобразователей тока, исключающих также перепады напряжения.

Требования к сварщикам

На производствах работают сварщики разного класса и уровня подготовки. Начальный уровень предусматривает формирование бригад, в которые входят работники низкой квалификации (до 4-го разряда). В плане требований к навыкам можно отметить умение выполнять прихватку и другие вспомогательные операции, которые предусматривает сварочное производство. Специальность «слесарь-сварщик» тоже предусматривает выполнение несложных вспомогательных действий, но также рабочие этого профиля на профессиональном уровне выполняют смежные монтажные операции.

Высокая квалификация сварщика обязывает его знать тонкости проведения как ручных, так и полуавтоматических процессов. Это работники, которые участвуют в комплексных бригадных нарядах, обслуживающих линейные объекты. Также стоит подчеркнуть, что специалист сварочного производства в современных условиях постоянно сталкивается с проблемами усложнения технологических процессов. Еще совсем недавно высококвалифицированные специалисты могли даже не иметь представления о той же плазменной сварке. Сегодня же умение выполнять такие работы с применением усовершенствованной оснастки является обязательным условием.

Производство сварочного оборудования

Изготовители и разработчики сварочного оборудования учитывают разные аспекты эксплуатации. В современных ассортиментах, например, можно встретить аппараты, способные работать с диапазонами по силе тока от 10 до 200 А. По напряжению техника достигает мощностей трехфазной сети на 380 В. Но важно подчеркнуть, что производство сварочных аппаратов на современном уровне обеспечивает также возможность поддержания колебаний напряжения в рамках 10-15%.

Есть и продвижения в эргономическом плане – оборудование дополняется информативными дисплеями, оснащается удобными в обращении корпусами и платформами для перемещения, а также средствами для коммуникации с другой техникой.

Заключение

На фоне улучшения рабочих показателей сварочного оборудования неизбежно корректируются и подходы к методам организации рабочих условий. Тот же сварочный полуавтомат, производство ориентируется на повышение надежности и эффективности рабочего процесса, имеет целый комплекс защитных устройств – в том числе от электротока.

Но вместе с этим специфика эксплуатации полуавтоматов значительно повысила требования к обеспечению личной безопасности. Сварщику, в частности, предписывается крайне осторожное обращение с газовыми баллонами, самим блоком аппарата и кабельной проводкой. Все коммуникации, действуя под напряжением, представляют также опасность для близко расположенных легковоспламеняемых предметов и материалов.

Читайте также: