Сварочные работы и изделия

Обновлено: 19.09.2024

Сварка - технологический процесс, во время которого производится сваривание разных металлических конструкций. Он часто применяется на производствах и предприятиях, которые занимаются изготовлением разных изделий из стали и даже пластика.

Чтобы заняться сваркой самостоятельно, стоит предварительно рассмотреть ее особенности, а именно:

Принципы и правила.
Процесс проведения.
Виды и технологии.
Типы используемого сварочного оборудования.
Расходный материал.
Возможные ошибки и дефекты.
Правила безопасности.

Это лишь часть обязательных этапов, которые входят в сварочный процесс. Но если хочется получить качественное и прочное металлическое изделие, важно знать все нюансы и мелочи.

Сварочные технологии включают в себя различные виды сварочных работ. Технологический процесс сварки изделий содержит сведения о последовательности проведения работ при сварке.

Техника безопасности при проведении сварочных работ требует соблюдения определенных правил. Важной является техника безопасности при газовой сварке и резке. Особую роль играет электробезопасность при выполнении сварочных работ.

Технологическая карта сварки входит в состав конструкторской документации. Технологическая карта на сварочные работы металлоконструкций содержит сведения обо всех этапах сварочного процесса и необходимые рекомендации.

Сварочные работы относятся к тяжелому и опасному труду, поэтому в обязательном порядке нуждается в аттестации технологии сварки. Свидетельства должны получить и все мастера на производстве.

История сварки состоит из нескольких этапов, она включает открытия, ученых, которые занимались исследованием. Необходимо знать, когда она была открыта, кто и когда разработал первый сварочный аппарат.

Сварочные работы применяются во многих отраслях строительства, автомобилестроения, ремонта. Поэтому важно знать, сколько стоят сварочные работы, и что влияет на этот показатель.

СНиП на сварочные работы. Нормирование сварочных работ. Нормы времени на сварочные работы. Контроль качества сварных соединений согласно требованиям СНиПа. Технические условия на изготовление сварных конструкций согласно СНиПу.

Чем закапать глаза посоле сварки? Необходимо знать степени повреждения, симптомы глаз и средства, которые могут устранить неприятные состояния. Капли для глаз разделяются на группы в зависимости от действия.

Сварка как бизнес. С чего начать сварочный бизнес. Составление бизнес плана. Приобретение оборудования. Наем сотрудников. Требования к помещению для сварочных работ.

При работе со сварочным оборудованием даже у опытного мастера есть шанс получить ожог слизистой и сетчатки. Поэтому важно знать, что делать от зайчиков от сварки, используя капли и народные методы.

Сварочные работы

Сварка является одним из самых распространенных способов соединения различных металлических деталей и конструкций, поскольку обеспечивает очень высокую прочность готовых изделий. Как правило, физико-механические характеристики сварного шва не уступают аналогичным параметрам основного материала деталей, а во многих случаях и превосходят их.

Виды сварки:

электродуговая. Обеспечивает соединение деталей с помощью нагрева, источником которого является электрическая дуга, возникающая между свариваемым материалом и сварочным электродом. Именно электродуговая технология чаще всего используется при выполнении сварочных работ с обычными углеродистыми сталями;
аргонно-дуговая. Также выполняется электрической дугой, но при этом использует защитную завесу из инертного газа. С ее помощью предотвращается попадание воздуха в зону сварки и окисление сварочной ванны. Аргонно-дуговая сварка подходит для соединения заготовок из нержавеющей, жаропрочной, кислотостойкой стали, алюминия, магния и различных цветных сплавов;
контактная. Эта технология предусматривает соединение изделий посредством двух последовательных процессов – нагрева металла до пластического состояния с дальнейшим механическим деформированием деталей. Контактная сварка бывает точечной, стыковой, шовной, рельефной;
газовая. В этом случае сварочные работы заключаются в расплавлении кромок свариваемых деталей и введении в жидкую ванну присадочного материала. Чаще всего данную технологию используют при производстве листовых и трубчатых стальных конструкций небольшой толщины. Расплавление металла осуществляется за счет горения ацетилена при взаимодействии с чистым кислородом. Главным достоинством газовой сварки является мобильность и отсутствие зависимости от внешних источников электропитания;
плазменная. Ее применяют для сваривания наиболее тугоплавких металлов – молибдена, вольфрама, никелевых сплавов, специальных сталей. Обработка осуществляется струей плазмы, температура которой достигает 30000 о С;
лазерная. Сварка лазером является одним из самых эффективных способов соединения металлических деталей. Она отличается очень высокой производительностью, стабильностью формирования шва, ограниченностью зоны термического воздействия на изделия, возможностью сваривать крупногабаритные конструкции.

Здесь перечислены только наиболее востребованные виды сварочных работ. Существуют также и другие, менее популярные методы сварки, которые обычно используются для выполнения специфических операций. Например, в некоторых отраслях для образования цельных конструкций из разнородных металлов применяется термомеханическое соединение деталей с помощью трения, а для получения биметаллов хорошо подходит сварка взрывом.

Области применения сварочных работ

Сварка используется для решения очень широкого круга технологических и конструкционных задач. Рассмотрим несколько типовых применений этого способа обработки металлов:

изготовление металлоконструкций. С помощью сварки можно создавать цельные металлические конструкции практически любой сложности и размеров, например, пандусы, ограждения, несущие элементы зданий, корпуса транспортных средств, спортивные снаряды, ангары и боксы, различные рамы и каркасы;
производство ворот. Используя сварку, можно изготавливать не только прочные, но и эстетичные конструкции. Технология позволяет изготавливать откатные и распашные ворота из профнастила, который является одним из самых популярных материалов для ограждения загородных участков, территорий промышленных предприятий. При этом сварка может осуществляться не только в заводских условиях, но и непосредственно на объекте монтажа;
изготовление лестниц. Пути эвакуации при пожаре или других чрезвычайных ситуациях должны отвечать очень жестким стандартам. Обеспечить необходимую прочность и надежность могут только сварные пожарные лестницы. Они устанавливаются внутри или снаружи жилых высотных домов, деловых и торговых центров, промышленных и общественных зданий.

Для выполнения сварочных работ используется разнообразное оборудование – от простых и компактных бытовых трансформаторов тока до мощных промышленных автоматизированных линий.

Организация сварочных работ: место, оборудование, кадры

Организация сварочных работ – это не только сам процесс сварки, но и комплекс мероприятий, связанных с подготовкой рабочего места, контролем качества, обеспечением безопасности и решением кадровых вопросов, в том числе с повышением квалификации сотрудников. Также следует помнить о закупке расходных материалов, оборудования, соответствующей одежды.

Помимо текущих организационных моментов, грамотное руководство стремится к модернизации производства и повышению эффективности. Расходы окупаются за счет расширения видов производимых работ, увеличения их объемов и роста качества. Подробнее об организации сварочных работ на современном производстве читайте в нашем материале.

Основные принципы организации сварочных работ

Организация сварочных работ включает такие составляющие, как проверка технологического уровня предприятия; подготовка квалифицированных руководящих кадров; обучение и аттестация сварщиков; обеспечение материально-технической базы; грамотное распределение рабочей силы; проверка оборудования для сварки.

Все работы по сварке необходимо осуществлять строго по проектам производства работ (ППР), картам трудовых процессов или технологическим картам. Раздел сварки ППР включает:

вычисление объемов работ в трудовом (нормативы) и натуральном исчислении;
схемы энергоснабжения;
ведомости ресурсов — как материальных, так и трудовых;
принятие решения о форме организации трудовой деятельности;
нормативные документы на сварочные работы, процесс термообработки и правила контроля качества сварных швов;
правила соблюдения техники безопасности и нормативов по охране труда.

Если требуется, при организации выполнения сварочных работ можно составить производственный график. При этом важно предусмотреть максимальные возможности по изготовлению и укрупнению конструкций на заводе или ином предприятии, проводящем механизацию работ по сборке и сварке.

Исходя из объемов сварки, предусмотренных ППР, проводят тактическое и оперативное планирование работ по сварке, а также рассчитывают размеры заработной платы мастеров.

Кадровое обеспечение

Всей техникой сварочных работ на предприятии руководят главный сварщик (в крупных организациях, где в штате имеется 200 сварщиков и более или производится не менее 20 тыс. т сварных конструкций), инженер, мастер по сварке, прораб.

В организации-подрядчике каждый специалист по сварочным работам отвечает за свой комплекс операций, и под его началом работают от 10 до 20 сварщиков. Должность инженерно-технического работника (ИТР) занимает специалист из линейного персонала, при этом он должен:

следить за тем, чтобы работы производились согласно ППР и иным нормативным документам и инструкциям;
проверять выполнение работниками требований к организации сварочных и сборочных работ с целью соблюдения необходимого их качества, а также рекомендуемых режимов сварки и термической обработки;
грамотно распределять имеющиеся ресурсы сварочной техники и внедрять новые, а также правильно хранить сварочные материалы и оптимально их расходовать;
выписывать сварщикам наряды на работу, вести учетные записи сделанных работ;
в соответствии с госстандартами и техническими условиями проводить контроль сварных швов на всех стадиях работы (начало, процесс работы и приемка готового изделия);
участвовать в создании исполнительных документов на сварные швы, а также в процедуре сдачи сооружений или их комплексов заказчику либо контролирующим органам;
время от времени принимать участие в аттестации сварщиков и мастеров по резке газом;
принимать участие при написании заявок на оборудование и материалы для сварки, отчетов по сварочным работам.

Старший специалист по сварочным работам находится в непосредственном подчинении у главного инженера управления, а в техническом смысле — еще и у главного сварщика производственного объединения.

Количество сварщиков на предприятии зависит от принятых на нем форм организации труда:

Сварщики высокой квалификации, работающие в одиночку, числятся на определенном монтажном участке и начинают трудиться, как только монтажная бригада провела подготовительные работы. Сотрудник, отвечающий за организацию проведения сварочных работ (прораб, начальник участка), распределяет рабочие места, выписывает наряды и принимает готовую работу.

Наряды на работу у каждого сварщика индивидуальные. Такая форма организации трудовой деятельности наиболее эффективна там, где предполагаются малые объемы выпускаемой продукции либо небольшой фронт сварочных работ.

Если на предприятии планируется выпуск большого количества продукции и разворачивается широкий фронт работ (крупногабаритные изделия, тяжелые по массе установки, сложные сборные конструкции), то сварщиков высокой квалификации объединяют в бригады, которые подчиняются прорабу (начальнику участка), отвечающему за организацию работ на сварочном участке.

Он распределяет рабочие места и принимает готовую работу. Выплаты производятся по бригадному наряду.

Еще один вариант — формирование из высококвалифицированных сварщиков комплексных монтажных бригад, трудящихся по бригадным нарядам. Он актуален в основном при монтажных работах на трубопроводах и других подобных сооружениях. Здесь, рассчитывая состав бригад, ориентируются на время, за которое свариваются стыки.

Таким образом, сварщикам не приходится выполнять тяжелую физическую работу и гарантируется высокое качество сварных соединений.

Формируют бригады из сварщиков невысокой квалификации (четвертый разряд или ниже), которые выполняют относительно несложные работы по сварке и прихватке. Здесь также могут работать слесари-монтажники, получившие специальность сварщика.

Сварка осуществляется по бригадному наряду. Чаще всего такой вариант используется при монтаже и сварке неответственных конструкций.

Сварщиков, имеющих высокую квалификацию и работающих в монтажном управлении, собирают в группы, трудящиеся на каждом объекте данного управления (формируются специализированные участки сварочных работ).

Процессом руководят ИТР с соответствующим уровнем образования. Сварочные работы ведутся путем внутреннего субподряда у монтажных участков. Такой способ организации работ применяется при больших объемах сварки ответственных конструкций в монтажных управлениях и на отдельных участках.

Тогда рекомендуется такая форма организации труда при выполнении сварочных работ: ответственный исполнитель — это целый специализированный сварочный участок, в состав которого включены и монтажные бригады (либо монтажный участок как субподрядчик находится в подчинении у сварочного участка).

Оборудование и технология сварочного производства

Сварочные работы невозможны без специального оборудования. Минимальный комплект необходимых устройств включает инвертор, выпрямитель и трансформатор. Их необходимо иметь на каждом производстве, даже совсем небольшом.

Дело в том, что такой набор универсален, благодаря ему можно настроить любой необходимый режим сварки. Инвертор — простой в использовании прибор, доступный даже начинающим сварщикам и позволяющий проделывать нужные объемы работ. Роль трансформатора заключается в подаче на электрод электрического тока, причем диапазон его значений довольно широк. Наконец, выпрямитель помогает сваривать наиболее качественные швы.

Крупные производственные предприятия оснащаются соответствующим высококлассным оборудованием, сложным по устройству, но зато очень функциональным. Такие аппараты обладают большими производственными возможностями и могут настраиваться в зависимости от специфики работы. В том числе имеются модели-роботы, работающие самостоятельно и не требующие присутствия рядом оператора. Рассмотрим более подробно процесс автоматизации производственных линий.

Автоматизация производства требуется на тех предприятиях, которые работают масштабно и выпускают много продукции. Прогресс не стоит на месте, и сейчас созданы аппараты, работающие самостоятельно или, по крайней мере, делающие труд сварщика гораздо более легким. Самый элементарный пример такого устройства — полуавтоматы, в которых сварочная проволока подается не вручную, а с помощью механизмов.

Как правило, современнейшее оборудование для различных видов сварки изобретается для тех предприятий, которые идут в ногу со временем и разрабатывают новые технологии. Все работает в совокупности: спрос рождает предложение.

Благодаря техническим инновациям процесс электродуговой сварки осуществляется гораздо легче и быстрее. Стоит отметить, что в настоящее время сварочные участки в основном очень хорошо механизированы. На крупных заводах создаются роботизированные линии, которые могут работать по вложенной в них программе. Здесь не нужно задействовать дополнительных работников для организации контроля качества сварочных работ.

Организация рабочего места сварщика

Рабочее пространство сварщика необходимо содержать в полном порядке. Каждый прибор, каждый элемент оборудования должны находиться на своем месте. Нужно следить, чтобы инструмент для сварки и прочий инвентарь были исправны. Сварочные работы и сборку конструкций следует осуществлять в специальных козелках, имеющих ровную рабочую поверхность и высоту 60—65 см.

Трансформаторы для сварки размещают на площадках, изготовленных из металла, имеющих высоту 10 см и ширину 80 см. Впрочем, ширина площадки зависит от того, сколько агрегатов на ней установлено. Трансформаторы ставят, не ограждая их, чтобы к ним имелся открытый доступ в любое время для регулирования тока, проверки и починки. Рубильники для них располагают на трубчатых стойках. Сварочные преобразователи тока размещают у колонн цеха на полу, а их включающие устройства монтируют на колонне.

Рабочее место сварщика должно быть оснащено инвентарными алюминиевыми лестницами для работы с конструкциями, имеющими большую высоту. Все провода, электрододержатели обязательно нужно изолировать. Инструменты и рабочие приспособления следует хранить в специальных шкафах, устанавливаемых возле колонн.

Безопасная организация сварочных работ предполагает оборудование в цехе стабильной приточно-вытяжной вентиляции, чтобы уменьшить содержание вредных примесей в воздухе и обеспечить сварщикам нормальные условия труда.

Для небезопасных для здоровья веществ в воздухе рабочей зоны стандартами прописаны предельно допустимые концентрации (ПДК): для диоксида азота — 5 мг/м3, оксида углерода — 20 мг/м3, марганца — 0,3 мг/м3, кремниевой пыли (аэрозоль) — 1—4 мг/м3.

Граница рабочей зоны по высоте составляет 2 м (над уровнем пола). Очень важно каждый день мыть пол в цехе, поскольку влажная уборка снижает концентрацию вредных веществ в воздухе. Нельзя забывать и про шумовые загрязнения: например, чтобы уменьшить уровень шума, рекомендуется вместо рубки пневматическими молотками использовать воздушно-дуговую резку.

Если производится сварка металлических листов и таким образом создается замкнутое пространство, то сварщику необходимо обеспечить постоянный приток свежего воздуха. Для освещения рабочего участка пользуются переносными светильниками напряжением 12 В (не больше).

Проводить работы следует на резиновом коврике, мастер при этом должен быть обут в диэлектрические галоши. Очень важно обеспечить надежное заземление свариваемых изделий, инструмента и оборудования, а также стеллажей.

Контроль сварочных работ

В таблице приведена схема входного контроля организации сварочных работ, который осуществляет прораб или мастер по сварке.

Материалы для сварочных работ

Оборудование и приспособления для сварки и монтажных работ

Проверяют проект производства работ (раздел сварки), технологический проект, сертификаты на расходные материалы, технологичность узлов сварки. Рассчитывают количество необходимых оборудования и материалов, определяется, сколько нужно сварщиков и насколько трудоемки работы.

Проверяют, допущены ли рабочие к сварке ответственных конструкций по «Правилам аттестации сварщиков». Если требуется, дополнительно готовят кадры для выполнения этой работы. Организуют сварку, испытывают пробные образцы.

Проверяют наличие сертификатов, соответствие материалов техническим условиям, документы об испытаниях технологических свойств. Контролируют соблюдение сроков и условий хранения, а также наличие бракованных материалов.

Проводят проверку наличия контрольно-измерительной аппаратуры, а также того, исправно ли оборудование и все ли комплектующие на месте.

Проверяют удостоверения сварщиков, проводят дополнительные проверки квалификации.

Проводят осмотр и механические испытания.

Проверяют документацию, контролирует заполнение формуляров, журнала учета и состояния оборудования.

Перед пуском сборочно-сварочных работ.

Сотрудники, привлекаемые к контролю

Отдел главного механика (энергетика).

В следующей таблице дана схема операционного и приемочного контроля качества сварочно-сборочных работ, который также осуществляет прораб или мастер по сварке.

Подготовка конструкций под сварку

Сборка конструкций под сварку

Подготовка исполнительных документов

Проверяют, нет ли на поверхности грязи и сора, соответствуют ли размеры, форма и свойства подготовленных кромок нормативным требованиям. Контролируют, насколько хорошо зачищены кромки.

Проверяют: в каком состоянии находятся кромки и прилегающие к ней части поверхности; соблюдаются ли проектные требования по соответствию размеров и марки сварных материалов; как используются приспособления для сварки; соблюдается ли последовательность технологических операций.

Проверяют: режим сварочных работ; последовательность нанесения слоев (швов); соответствуют ли нормативным требованиям атмосферные и прочие условия в цехе; соблюдены ли требуемые характеристики материалов и хорошо ли они подготовлены к сварке. Организуют сварочные работы и испытывают контрольные образцы.

Уточняют количество сварных соединений и корректируют схему их расположения. Проверяют: насколько качественно оформлены швы; нет ли внутренних или наружных дефектов на изделии; не имеется ли трещин, шлака, металлических брызг в материале соединения и околошовной области; нет ли таких изъянов, как поры, непровары, кратеры, прожоги, подрезы и т. д.

Подвергают проверке все документы, касающиеся сварки: журнал сварочных работ, копии удостоверений сотрудников, сертификаты на сварочные материалы, протоколы испытаний готовых изделий, заключения по ультразвуковому и другим видам контроля, акты проверки сваривания контрольных стыков, документы, подтверждающие проведение металлографических исследований.

Проводят внешний осмотр и измеряют параметры.

Проводят внешний осмотр, измеряют параметры, а также осуществляют механические испытания.

Проводят внешний осмотр, контроль — физический и химический.

Проверяют техническую документацию.

В процессе сварочных работ.

До и после сварки.

Кто привлекается к контролю

Мастер или прораб монтажного участка.

Мастер или прораб сварочного участка.

Какую выбрать форму организации сварочных работ на предприятии? Это зависит от нескольких факторов: производственных условий, объема и характера сварочных работ. Так или иначе, нужно максимально загружать сварщиков в соответствии с их специализацией и создавать межоперационные заделы.

Если посмотреть на работу ведущих монтажных предприятий, то становится ясно: заметно повысить производительность труда сварщиков можно при разделении операций по сварке и сборке конструкций, наличии межоперационных заделов, а также организации работы сварщиков в особых мобильных подразделениях и расширении таким образом зоны обслуживания работ по монтажу.

Все это позволяет наладить стабильную, полную занятость сварщиков работой именно по их специальности. Вынужденные технологические перерывы становятся меньше, сокращаются потери ценного рабочего времени, которое можно будет потратить на осуществление сложных проектов.

Кроме того, слесари и сварщики становятся требовательнее друг к другу и к качеству подготовки изделий под сварку и сварных соединений. Повышается общее качество, изучаются новые технологии, внедряется передовое оборудование и, конечно, возрастает заработная плата.

Многолетний опыт и проведенные расчеты говорят о том, что при работе со сложными монтажными конструкциями занятыми по своей специальности оказываются в среднем 60—70 % квалифицированных сварщиков четвертого – шестого разрядов.

Конечно, начальству необходимо контролировать использование квалифицированного персонала в соответствии с их специальностью и разрядом. В этом залог успешного повышения производительности труда.

Контроль можно осуществлять по формулам, используя при расчетах коэффициент качества рабочего времени к3, представляющий собой отношение нормы времени, затраченного на соответствующую уровню квалификации сварщика работу, либо фактической выработки tu к рассчитанным нормированным затратам времени на эту работу (t).

Производство сварных конструкций — весьма сложный процесс, состоящий из множества уровней. Он выполняется поэтапно, и на каждой стадии задействованы квалифицированные работники. Для четкой, налаженной работы необходимо установить строгий порядок организации сварочных работ и проработать каждый ее этап.

Подготовка к сварочным работам: оборудование, детали, снаряжение

Подготовка к сварочным работам – важный этап, от которого зависит качество итогового соединения. Данный процесс не ограничивается только выбором заготовки или разметкой деталей, а включает в себя и выбор защитного снаряжения, и подготовку оборудования.

Также не меньшее значение имеет и охрана труда при проведении сварочных работ. В нашей статье мы расскажем, что нужно сделать перед началом сварки, чтобы процесс был безопасным, а шов – качественными.

Выбор аппарата и подготовка электродов к сварочным работам

Качество сварочного соединения напрямую зависит от того, какие электроды использованы при сварке. Как правило, в инструкциях указаны электроды, которые нужно применять в процессе конкретных сварочных работ. Иногда этот пункт отсутствует, и сварщик должен сам определить, какие материалы ему понадобятся. Выбор делают исходя из параметров электродов: механических свойств, толщины, марки стали, покрытия, назначения.

Выбирая электрод, в первую очередь нужно убедиться в прочности и высоком качестве проволоки. Другой важный компонент — покрытие, благодаря которому проволока раскаляется.

Электроды подбирают в соответствии с маркой и типом свариваемого металла. Кроме того, иногда нужно соединить два разных металла, поэтому имеется большое разнообразие электродов.

Если точных данных нет, то электроды выбирают в соответствии с принципами, указанными в общепринятых рекомендациях:

углеродистые электроды применяют, работая со средне- и низкоуглеродистой сталью;
при сварке изделий из легированной стали используют только электроды, выпускаемые по ГОСТ 9466-75 и 10052-75;
для сварки чугунных деталей служит марка ОЗЧ-2.

На рынке представлены сотни марок электродов, разобраться в таком многообразии непросто. Можно воспользоваться рекомендациями специалистов. Например, при сварочных работах широко применяется универсальная марка УОНИ российского производства. Если работать приходится с конструкциями из низкокачественного, низкосортного металла с относительно малой плотностью, то используют электроды марок АНО и МР-3.

Выбирая сварочный инвертор для домашнего применения, нужно соблюдать несколько правил:

Сварочный аппарат должен иметь максимальное значение тока не выше 160—200 А. Желательно приобрести мощное устройство, благодаря которому будет возможность сваривать металлические детали большой толщины.
Иногда холостой ход напряжения бывает выше 90 В, но, например, для дачного хозяйства лучше выбрать оборудование с параметрами 50–60 В.
Важное свойство сварочного аппарата — продолжительность включения (ПВ), показывающая, как долго устройство сможет работать без перерыва. Не рекомендуется выбирать аппараты с максимальным или минимальным значением ПВ. Оптимальный вариант — сварной агрегат с показателем ПВ 40—80 %.

Стабильность работы оборудования зависит от особенностей местной электросети. Как правило, в сельской местности случаются перебои с подачей электричества, а проводка оставляет желать лучшего. Поэтому для деревенской мастерской подбирают такой сварочный аппарат, который может работать в большом диапазоне питающего напряжения, а риск его отключения или неисправности из-за скачков в электросети будет низким.

В целях профилактики отключения электричества лучше купить устройство, которое будет работать от централизованной сети либо от альтернативного (топливного) автономного источника энергии.

Подготовка металла к сварочным работам

Правка и очистка

Если при перевозке проката на нем появились вмятины и другие виды деформации, то их ликвидируют вручную молотком или кувалдой. Если это не помогает, используют ручной пресс: между его пластинами помещают заготовку, а затем с усилием сжимают, стремясь соединить пластины. Деформированной поверхности изделия необходимо вернуть первоначальный вид, иначе возникнут внутренние напряжения, отрицательно сказывающиеся на качестве сварного шва.

Малые искривления тонких изделий корректируют на мягкой подложке. Для устранения серьезных изъянов используют:

разнообразные прессы, создающие высокое давление;
листоправильные станки.

Следующий этап подготовки к сварочным работам — очистка деталей. С их поверхности удаляют грязь, пыль, которые могли скопиться при хранении на складе или перевозке. Для устранения стойких загрязнений применяют воду. С металлических деталей б/у удаляют старую краску, для чего служат наждачная бумага, шлифовальный инструмент или пескоструйная обработка.

Разметка

Перед сваркой детали размечают — вручную или посредством специальных приспособлений. Используются такие инструменты, как металлическая линейка, штангенциркуль, кернер. Металлическую поверхность нужно загрунтовать, чтобы были видны риски. Если производство поточное, то применяют шаблоны: их накладывают на детали и обводят контур.

Для улучшения качества и увеличения скорости работ, вы всегда можете воcпользоваться нашими сварочными столами собственного производства от компании VTM.

Важно различать такие термины, как «наметка» и «разметка». Первая представляет собой формирование предварительного контура, вторая — кернение по всему контуру и маркировку. Наметку используют при работе с шаблонами, сначала обводя контур чертилкой, а затем проходя по нему кернером. Если разметка ручная, то сразу осуществляют кернение.

Ручная разметка деталей — сложный и трудоемкий процесс. Рекомендуется подготавливать и собирать заготовки с применением оптической или мерной резки. Разметно-маркировочные автоматы размечают металл на основе оптической технологии по заложенной в них программе. Инструмент в них работает быстро, размеченные листы металла выходят из автомата со скоростью до 10 м/мин.

Резка

Если сварку проводят по чертежам, то детали нужно в соответствии с ними разрезать. Для этого используют специальное оборудование:

ручное (ножницы по металлу, резак), применяется для создания простых форм из листового или ленточного проката;
электрический инструмент (пила, болгарка, а также шуруповерт или дрель с насадкой-фрезой);
термическое (дуговая сварка, резак — газовый или кислородный, плазмотрон), благодаря которому можно делать резы любой формы.

Принцип термической резки — расплавление металла по намеченному контуру. При поточном производстве применяют автоматическую и полуавтоматическую резку.

Разрезая металл, нельзя забывать о припусках на обработку кромок и зачистку швов. Делать это с помощью ножниц долго и неудобно, поэтому сварщики чаще используют резку термическую.

Зачистка

Перед сваркой металла проводят зачистку, которая предполагает снятие:

ржавчины, чтобы предотвратить ее попадание в диффузный слой;
заусенцев, металлических частичек, наличие которых может привести к браку;
остатков смазки, масел, органических веществ, снижающих качество сварки;
загрязнений, отрицательно влияющих на структуру шва;
оксидного слоя, препятствующего образованию ванны расплава.

Зачищать металл нужно очень тщательно, поскольку даже малейшие включения в ванне расплава станут причиной брака. Можно применять абразивные инструменты, напильники, наждачную бумагу, металлические щетки. Чтобы обезжирить поверхность металлических изделий и снять с них оксидный слой, используют химически активные средства: кислоты, спирт, растворители.

Работая с алюминием, цветными металлами и высоколегированными сплавами, их очищают новой щеткой, на которой нет микрочастиц углеродистой стали. Перед сваркой со штампованных деталей снимают слой окалины, а с отливок — литейную корку.

Подготовка кромок

Если заранее не подготовить толстостенные заготовки к сварке, то качественного соединения не получится: расплавленный металл растечется по поверхности, а в стык не попадет. Соединение будет хрупким и сломается даже при малой нагрузке. Важнейшая подготовительная процедура — скругление острых кромок. В зависимости от толщины изделия металл сглаживают на высоту 2-3 мм.

Рекомендуется применять холодные способы резки (вручную или механическими средствами), так кромки выходят более аккуратными, чем при горячем способе. Тип и угол разделки зависят от материала и вида сварочного оборудования. Размеры кромок приведены в государственных стандартах.

Подготовку кромок к сварочным работам проводят для обеспечения доступа к корню шва. В случае тонкостенных деталей, имеющих толщину до 3 мм, достаточно лишь выровнять торцы. Проваривают 4 мм заготовки с зазором до 2 мм; если толщина детали больше, формируют швы с обеих сторон. Если деталь толстостенная, то на ее кромках снимают фаску.

При односторонней сварке формируют V- или U-образные стыки, а при сварке с обеих сторон — X- или K-образные. Угол сопряжения составляет 45—60°. Если нужно сварить изделия разной толщины, то обрабатывают только толстостенную заготовку. Необходимо выбрать правильный угол среза, поскольку от него зависят:

расход электродов или сварной проволоки;
глубина проварки металла;
размеры шовного валика.

Кромки подрезают вручную, с помощью механических средств или горелок.

Подготовка защитного снаряжения для сварочных работ

Важно при подготовке к работе со сварочным аппаратом обеспечить надежные средства защиты сварщика.

Неотъемлемой частью защитного комплекта является специальная маска. Она предохраняет глаза и лицо от вредного воздействия сварочной дуги. Предлагается большое разнообразие масок: разной формы, с креплением для головы, с автозатемнением и без него и др. Основные требования к маске — легкость и комфортность в ношении. Чтобы руки были свободными, удобно закреплять маску на голове. Крепление регулируют в соответствии с размером и формой головы.

Популярны сварочные маски со встроенным светофильтром, который автоматически затемняется. Перед тем как зажжется дуга, сварщик видит через окошко маски точку начала сварного соединения. При загорании дуги происходит автозатемнение, защищающее глаза. Как только дуга погаснет, фильтр отключается, и сварщик снова может видеть рабочую поверхность, способен визуально оценить шов, состояние горелки и электрода.

Можно продолжать сварку, не снимая при этом маску. В ней же удобно зачищать свариваемые поверхности от заусенцев: автозатемнение включаться не будет, а стекло защитит от попадания частиц металла в глаза.

На рынке представлены различные модели масок: с регулированием степени затемнения, его скорости, времени отключения фильтра. Автоматические светофильтры питаются от встроенных аккумуляторов или от обычных батареек. Второй вариант стоит дороже, но зато со временем нужно будет лишь купить новые батарейки. Несъемные элементы питания однажды выработают свой ресурс, и придется менять весь светофильтр, цена которого может составлять половину стоимости всей маски или даже больше.

Важная деталь защиты — специальный костюм сварщика. Руки от воздействия электрического тока и попадания брызг раскаленного металла защищают с помощью плотных кожаных краг. Одежда сварщика также должна быть сшита из плотного материала, чтобы защитить тело от ожогов и других повреждений. Обувь нужна прочная, на толстой подошве, защищающая от влаги и действия тока.

Охрана труда при подготовке и проведении сварочных работ

Если правильно начать и вести процесс сварки, то можно избежать многих неприятностей.

Перед началом работ всегда оценивают, в каком состоянии находится оборудование, при этом:

проверяют основные блоки сварного агрегата, наличие материалов и дополнительных приспособлений;
заземляют оборудование, чтобы предотвратить поражение электрическим током;
при работе на высоте проверяют, надежно ли закреплены леса и иные строительные конструкции;
замеряют протяженность провода (применять провода длиной более 10 м запрещено).
если капли воды попали на питающие кабели, то их просушивают, так как влага может разрушить изоляцию.

Необходимо также выполнять требования по охране труда.

Работники по окончании сварки обязаны сделать следующее:

Отключить оборудование от электросети.
Прежде чем проверять качество сварных швов, ждут полного остывания деталей. Прикасаться к горячему металлу запрещается.
Очищают агрегат от грязи, проверяют состояние основных блоков. Инструменты и вспомогательные приспособления помещают в предназначенные для них контейнеры.

При возникновении аварийных ситуаций к охране труда предъявляются особые требования.

Необходимо соблюдать следующие правила:

останавливают сварку, если трубопровод находится под давлением;
при попадании в помещение взрывоопасных паров сварочные работы проводить запрещено;
продумывают план действий, благодаря которому травмирование рабочих при авариях будет исключено.

Применяя на практике рекомендации специалистов, каждый может научиться сваривать металлические изделия. Главное соблюдать технологию и проводить правильную подготовку площадки, оборудования и спецзащиты к сварочным работам. Важно всегда соблюдать правила техники безопасности, а опыт придет со временем.

Виды сварочных работ

На сегодняшний день существуют различные виды сварочных работ. Каждый из них имеет свои особенности, а потому используется в строго определенных случаях. То есть выбор способа соединения деталей напрямую зависит от того, что именно планируется получить на выходе.

Опытный специалист должен иметь четкое представление как о классификации типов сварки, так и о том, какой из методов окажется наиболее эффективным в конкретной ситуации. То есть человек обязан знать теорию на достаточно высоком уровне.

Суть любого вида сварки

Конструкции и изделия, в том числе производимые из металлов, могут быть разъемными и неразъемными. Одним из способов изготовления последних является сварка – она позволяет создавать соединения, которые невозможно разобрать без одновременного разрушения.

Стоит пояснить, что любой вид сварочных работ предполагает создание неразъемных соединений при помощи нагрева, деформирования или сочетания сразу двух названных подходов.

В процессе подобной обработки между заготовками формируются прочные связи на межатомном уровне под действием внешнего источника энергии, то есть тепла и давления. Остывание материала сопровождается его кристаллизацией, в результате которой между деталями образуется сварочный шов.

Бытует ошибочное мнение, что сваривать можно только элементы из металла. На самом деле доступные на данный момент разновидности сварки также обеспечивают надежное соединение стекла, графита, керамики, пластика. Однако далее речь пойдет о работе только с металлическими изделиями.

Основная классификация видов сварочных работ

Ключевым показателем, на основании которого выделяют разные виды сварочных работ, является способ воздействия на материал. Всего принято говорить о трех разновидностях сварки:

Механическая – заготовки плотно соединяются между собой на молекулярном уровне при помощи наружного воздействия или деформации поверхностей. Приложение физической силы приводит к тому, что механическая энергия переходит в кинетическую, благодаря чему элементы приобретают требуемую степень нагрева.
Термическая – предполагает использование тепла и дополнительных материалов. При этом виде сварочных работ в качестве источника тепла выступает газовое пламя, плазма либо электрическая дуга. Высокая температура вызывает плавление присадки и образовавшееся жидкое вещество заполняет промежуток между соединяемыми заготовками, формируя неразъемное соединение.
Комбинированная или термомеханическая – основана на одновременном применении давления и тепловой энергии, то есть сразу двух описанных подходов. Металл нагревают до определенной степени, после чего используют внешнее воздействие, чтобы получить надежный шов.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Перечисленные классы сварки включают в себя разнообразные виды сварочных работ, где в качестве главного критерия для разделения выступает источник энергии, воздействующий на поверхности.

Механические способы сварки

В данном случае материалы соединяются при помощи физического воздействия: изделия нагреваются до порога плавления благодаря переходу механической энергии в кинетическую. В перечень механических способов сварки включают такие виды сварочных работ:

Трением

Чаще всего данный метод используется для соединения труб небольшого диаметра и стержневых конструкций. Процесс обработки автоматизирован, а все этапы осуществляются специальными машинами.

Заготовки крепятся в шпиндель, после чего одна из них остается неподвижной, а вторая перемещается в ее направлении с частотой вращения до 1 500 об/мин. В итоге детали нагреваются и оплавляются.

Далее муфта вращения выключается, машина выполняет осадку изделий. Данный вид сварочных работ ценится специалистами за экономичность, малые временные затраты и возможность обрабатывать различные сплавы.

Холодная

Этот метод основан на использовании пластических свойств материалов, а в процессе обработки температура может быть даже минусовой. Главное, чтобы заготовки были идеально ровными, а с их поверхностей были удалены окислы, следы коррозии. Только при выполнении подобных требований удастся соединить изделия на межатомном уровне.

Холодный вид сварочных работ используется для стыковки шин, проволоки, труб. Давление в процессе работы находится на уровне 1–3 ГПа, поэтому используется только оборудование, способное выдержать такие нагрузки.

Взрывом

Эта технология предполагает синхронную пластическую деформацию заготовок. Контролируемый взрыв производится между подвижной деталью, которая приложена параллельно устойчиво закрепленной мишени.

Ключевым преимуществом данного подхода является тот факт, что он позволяет соединять разнородные металлы. В качестве взрывных веществ выступают гранулотол, аммонит, гексоген.

Ультразвуковая

Такой вид сварочных работ требует задействования источников энергии, обеспечивающих ультразвуковые колебания, и может использоваться при шовной, точечной, контурной сварке.

Под действием сухого трения разрушаются оксидные пленки, далее используется чистое трение, обеспечивающее процесс сварки. При этом подходе нет необходимости в предварительном удалении загрязнений с изделий, что позволяет сократить временные затраты на работу.

Если проводится сварка пластмассовых деталей, во избежание перегрева обрабатываемых областей обязательно контролируют их температуру. Нагрев занимает доли секунды, поэтому при сварке не выделяются вредные пары и газы.

Минусом этого вида сварочных работ является высокая цена оборудования и малый диапазон толщины материалов. Прежде чем проводить обработку, важно точно определить толщину свариваемых видов материалов.

При размерах, выходящих за пределы допуска, возможно использование акустической линзы – она позволяет сфокусировать энергию на отдельном участке.

Термические способы сварки

Все перечисленные далее виды выполняемых сварочных работ предполагают образование сварочной ванны на основе металла заготовок и присадки. Роль последней обычно играет металлический пруток, электрод.

Могут использоваться разные источники тепла, такие как сварочная дуга, пламя горючего газа, сконцентрированный поток лучей, термит – именно от них зависит разновидность сварки.

Дуговая

Данный способ используется чаще всего, так как не требует специальных устройств. Работы выполняются при помощи мощного стабильного разряда электрического тока в ионизированной атмосфере газов. Зажигание дуги приводит к ионизации дугового промежутка, сохраняемого в течение всего процесса горения.

Зажигание дуги предполагает три этапа. Сначала происходит короткое замыкание при соприкосновении заготовки и электрода, которое позволяет добиться температуры для осуществления сварочных работ.

Далее инструмент отводят на 3–6 мм, что обеспечивает термоэлектронную эмиссию электронов и электропроводность дугового промежутка. Таким образом достигается устойчивый дуговой разряд.

По методу соединения деталей в этом виде сварочных работ выделяют такие подвиды:

ручной, при котором мастер сам выполняет все операции, требуются электроды со специальным покрытием;
полуавтоматический, то есть в зону сварки автоматически подается проволока, играющая роль электрода, вместе с защитным инертным или активным газом, а металл плавится под воздействием тока;
автоматический, который предполагает полную автоматизацию процесса, то есть сварка выполняется без участия человека.

Возможна и другая классификация дуговой сварки, исходя из материала, количества электродов и способа их включения в цепь электротока:

Неплавящимся электродом дугой прямого действия – применяется графитный или вольфрамовый расходник, допускается отсутствие присадки в процессе работы.
Плавящимся электродом дугой прямого действия – используется металлический электрод, который плавится вместе с материалом изделия.
Косвенной дугой – чаще всего требует работы с парой неплавящихся электродов.
Трехфазной дугой – дуга горит между электродами, между металлом изделия и каждым электродом в отдельности.

Газовая

При данном виде сварочных работ используется тепло пламени. Так как здесь не требуется питания от электросети, способ подходит для полевых условий и мест без доступа к электричеству.

Кроме того, газовая сварка отличается от дуговой постепенным повышением и понижением температуры свариваемых заготовок. Эта особенность позволяет использовать метод при работе с тонкостенной сталью, цветными металлами, осуществлении наплавки.

Металл плавится под действием пламени, образующегося при горении смеси кислорода с горючими газами. В качестве последних обычно применяют ацетилен, пропан, в некоторых случаях этом могут быть пары бензина либо керосин.

Присадочный металл также плавится и становится частью шва между деталями изделия.

Лучевая

Способ задействуется для изготовления радиодеталей, электронных схем и прочих микродеталей. Сварка ведется световым лучом в специальной камере с вакуумной средой, чем метод отличается от других подходов. В иных условиях луч будет рассеиваться, что объясняется плотностью воздуха.

Данный вид сварочных работ активно используется в радиоэлектронике, так как единственный позволяет соединять микродетали. При помощи этой технологии можно формировать швы высокой точности, ведь она предполагает минимальное нагревание поверхностей и отсутствие деформаций даже на тонком материале.

Энергия направляется призмой в труднодоступные места, до которых невозможно добраться при иных видах сварочных работ на производстве.

В качестве источника энергии используется световой луч либо поток электронов из электронной пушки.

Термитная

Термитом называют особую смесь для расплавления металла, состоящую из алюминия, магния, металлической окалины. Такой порошок засыпают в жаропрочную емкость, разжигают электрической дугой, пропастроном либо при помощи специального шнура.

В процессе горения термита выделяется тепло – именно оно вызывает плавление кромок деталей. Металлы смешиваются между собой, формируя неразъемное соединение высокой прочности.

Именно поэтому данный вид сварочных работ является очень востребованным при работе с заготовками крупных размеров. Он используется для соединения труб, рельсов, наплавки крупногабаритных изделий.

Электрошлаковая

Этот вид сварочных работ на предприятии прекрасно подходит для соединения толстых металлических деталей толщиной от 5 см до 3 м. В процессе работы заготовки устанавливают вертикально, после чего с двух сторон закрывают подвижными медными ползунами с водяным охлаждением.

На поддон насыпают слой флюса – именно он играет роль источника тепла, так как под ним разжигают дугу. Флюс в расплавленном состоянии является хорошим проводником тока, поэтому плавит присадку и края деталей.

Электрошлаковая сварка позволяет соединять изделия из всех видов стали, чугуна и даже ряда цветных металлов.

Данный способ активно используется в промышленности, будучи выгодным с экономической точки зрения: чем больше площадь изделия, тем рациональнее выбор данного подхода.

Термомеханические способы сварки

Комбинированный метод сварки требует одновременного использования повышенной температуры и механического воздействия. Обычно данный вид сварочных работ выбирают, чтобы соединить элементы небольших размеров, если другие способы не позволяют качественно выполнить работу.

Весь процесс осуществляется в электродах или губках, где закрепляются заготовки. Выделяют три термомеханических способа сварки: контактную, диффузионную и кузнечную.

Кузнечная

Соединяемые поверхности изделий предварительно очищают от окислов, что позволяет сформировать качественный шов. Далее металл нагревается, детали нахлестываются, а мастер выполняет удары молотком по поверхности.

Этот вид сварочных работ может использоваться не для любых материалов, отличается низкой производительностью и надежностью стыков, а также предполагает наличие достаточного опыта у кузнеца. Поэтому современные подходы на данный момент более востребованы.

Контактная

Нагрев при такой сварке обеспечивается благодаря прилеганию поверхности иглы к изделию – через инструмент определенного диаметра проходит электрический ток. При этом важно заранее подготовить металл путем сдавливания либо осадочного механического воздействия.

Данный метод позволяет сваривать мелкие детали, без проблем автоматизируется и выделяется на общем фоне высоким уровнем производительности. Принято говорить о трех подходах к контактной сварке: точечному, роликовому и стыковому. Они активно используются в промышленности, машиностроении для создания соединений в труднодоступных местах.

Диффузионная

Данный метод базируется на применении диффузии атомов при высоком уровне вакуума. Диффузионная способность атомов приводит к тому, что поверхностные слои металла приближаются к температурам, близким к уровню их плавления.

Далее обеспечивается контакт и надежная стыковка благодаря механическому воздействию с минимальной мощностью сжатия в 20 МПа.

Этот вид сварочных работ зарекомендовал себя как наиболее подходящий для материалов, плохо поддающихся соединению. Необходимый эффект достигается за счет того, что заготовки помещаются в специальную камеру, где фиксируются, после чего на них передается усилие.

Материалы выдерживаются в таком состоянии под воздействием тока в течение определенного отрезка времени.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Читайте также: