Методическая разработка " Сварка конструкций по технологической карте"
методическая разработка

Санкт-Петербургское Государственное Бюджетное Профессиональное Образовательное Учреждение «Индустриально-судостроительный лицей»

Обсуждено и рекомендовано                                                       Согласовано

к внедрению на заседании                                                           Заместитель директора

методической комиссии                                                               по УПР

протокол  №_____                                                                          ____________З.Г. Смирнова

от «___  »_______________ 20___ г.                                        

                                                                                                        «____ »____________ 20___ г.          

председатель методической комиссии

Н.В.  Богданова___________

Методическое пособие для мастеров производственного обучения по профессии 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))

 «Разработка технологической карты по изготовлению металлоконструкций» 

Разработано:

мастер производственного обучения Субботина Е.Г.

2020 г.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА 
на изготовление металлоконструкции с помощью ручной  дуговой сварки

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Технологическая карта разработана на изготовление и  монтаж металлоконструкций  методом дуговой сварки с применением сварочного оборудования и приспособления. Технологическая карта может применяться в качестве руководства для технологически правильного выполнения работ при сварке узлов и деталей различных назначений в автозале, кроссе, шахте и электропитающих установках.

1.2. В состав работ, выполняемых при монтаже металлоконструкций  методом сварки, рассматриваемых в технологической карте, входят:

- сварка желобов открытого типа на прямых участках в стык и приварка их к настенным кронштейнам или угольникам;

- сварка желобов открытого типа под углом в 90°, приварка желобов к настенным угольникам при проходе через стену, приварка желобов вертикально на кронштейнах в стене;

- сварка желобов открытого типа при их спусках в каркасном ряду и при проходе через перекрытие пола;

- установка и сварка кронштейнов в шахте;

- монтаж металлоконструкций методом сварки в шахте и кроссе;

- крепление методом сварки магистральных желобов к рядовым желобам и магистрального желоба в пролете до 2,5 м;

- крепление методом сварки воздушных желобов открытого типа для кроссировочных проводов и рамок с испытательными гнездами в абонентском кроссе.

1.3. Работы по сварке узлов и деталей металлоконструкций могут выполняться в помещениях автозала, шахты, кросса, выпрямительной и аккумуляторной. При выполнении сварочных работ, особенно в зимний период, должна быть включена проточно-вытяжная вентиляция, а при выполнении сварочных работ в помещении шахты рекомендуется применять переносные вентиляционные устройства.

В помещении аккумуляторной работы по сварке узлов металлоконструкций должны быть закончены до начала установки аккумуляторных сосудов. При выполнении сварочных работ в помещениях с установленным оборудованием оборудование должно быть предохранено от попадания капель металла и окалины.

1.4. При привязке технологической карты к конкретному объекту и условиям строительства уточняются объемы работ, калькуляция трудовых затрат, технико-экономические показатели и средства механизации с учетом максимального использования наличного парка монтажных механизмов и приспособлений.

2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

2.1. Подготовительные работы

2.1.1. Подготовить технические помещения, в которых будет производиться монтаж узлов металлоконструкций при помощи сварки, в соответствии с ГОСТ 12.3.003-75, ГОСТ 12.2.007-75 и оборудуйте их противопожарным инвентарем.

2.1.2. Доставить необходимые конструкции и детали на места производства работ и разложите их в соответствии с технологической последовательностью выполнения монтажных работ.

2.1.3. Ознакомиться с условиями производства работ и, при необходимости, оборудуйте зону выполнения работ в соответствии с «Правилами техники безопасности и пожарной безопасности» (СНиП III-4-80, СНиП II-01-02-85).

2.1.4. Убедиться в работоспособности приточно-вытяжной вентиляции.

2.1.5. Подготовьте документацию, инструменты и приспособления, необходимые при выполнении сварочных работ.

2.1.6. Убедиться в исправности сварочного оборудования.

2.2. Общие сведения о сварочных соединениях

2.2.1. Сварным соединением называют элемент сварной конструкции, состоящий из двух или нескольких деталей конструкций и сварного шва, соединяющего эти детали (см. ГОСТ 5264-80. «Швы сварных соединений»).

2.2.2. При монтаже металлоконструкций встречаются следующие основные типы соединений: стыковые, нахлесточные, тавровые, угловые.

2.2.3. Стыковые соединения - самые типичные сварные соединения, в которых торцы или кромки соединяемых деталей располагаются так, чтобы между ними было расстояние 1 - 2 мм. Детали толщиной до 6 мм сваривают односторонним швом, а более 6 мм - двухсторонним швом.

2.2.4. Нахлесточные соединения осуществляются путем наложения одного элемента соединения на другой. Величина перекрытия должна быть не менее удвоенной суммы толщин свариваемых кромок изделия. Детали при сварке заваривают с обеих сторон.

2.2.5. Тавровые соединения - соединения, при которых торец одного элемента примыкает к поверхности другого элемента свариваемой конструкции под некоторым углом. Для получения прочного шва зазор между свариваемыми элементами должен составлять 2 ÷ 3 мм.

2.2.6. Угловые соединения осуществляются при расположении свариваемых элементов под прямым или произвольным углом и сварка выполняется по кромкам этих элементов с одной или с обеих сторон.

2.2.7. Все описанные выше сварные соединения выполняются швом, который представляет собой затвердевший наплавленный металл, соединяющий элементы сварной конструкции. Сварные швы подразделяются по следующим признакам: по положению относительно действующего усилия (см. рис. 1), по положению в пространстве (см. рис. 2), по внешней форме (см. рис. 3).

Рис. 1. Положение сварных швов относительно действующего усилия:

а) фланговый, б) лобовой, в) косой

Рис. 2. Положение сварных швов в пространстве:

а) нижний, б) горизонтальный, в) вертикальный, г) потолочный

Рис. 3. Внешние формы сварных швов:

а) выпуклый, б) нормальный, в) вогнутый

2.2.8. Диаметр электрода для сварки устанавливают в зависимости от толщины свариваемых кромок, вида сварного соединения и размеров шва. Для стыковых соединений приняты практические рекомендации по выбору диаметра электрода в зависимости от толщины свариваемых кромок:

2.2.9. При выполнении угловых и тавровых соединений принимают во внимание величину катета шва: при катете шва 3 ÷ 5 мм сварку производят электродом диаметром 3 ÷ 4 мм, а при катете 6 ÷ 8 мм применяют электроды диаметром 4 ÷ 5 мм.

2.2.10. По выбранному диаметру электрода устанавливают величину сварочного тока, которая должна быть указана на заводской этикетке, приклеенной к пачке с электродами.

2.2.11. Величину сварочного тока для электродов 4 ÷ 6 мм можно определить по формуле:

Y = (40 ÷ 60) · Dэ,

где Y - величина сварочного тока, А;

Dэ - диаметр электрода, мм.

2.2.12. Величину сварочного тока для электродов диаметром менее 4 мм и более 6 мм можно определить по формуле:

Y = (20 + 6Dэ) · Dэ.

При этом следует вносить поправки, учитывающие толщину металла и положение сварного шва.

При толщине кромок от 1,3Dэ до 1,6Dэ расчетную величину сварочного тока уменьшают на 10 ÷ 15 %, а при толщине кромок более 3Dэ - увеличивают на 10 ÷ 15 %. Сварку вертикальных и потолочных швов выполняют током, на 10 ÷ 15 % меньше расчетного.

2.2.13. Металлические электроды для дуговой сварки изготавливают в соответствии с ГОСТ 9466-75. «Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки и наплавки. Классификация, размеры и общие технические требования».

Установленные ГОСТом размеры:

Таблица 1

2.2.14. Допустимые отклонения по длине электрода при ручном изготовлении до ±7 мм, а при машинном до ±3 мм. Допустимые отклонения по диаметру в пределах от -0,12 до +24 мм в зависимости от значения диаметра и установленной степени точности.

3. Последовательность и методы выполнения работ

Произведите сборку сварочного поста (см. рис. 4)

Рис. 4. Схема соединения сварочного поста для ручной сварки

а) установите сварочный трансформатор в специально оборудованном, в соответствии с «Правилами техники безопасности и пожарной безопасности», месте. Марку сварочного трансформатора выбирайте по табл. 2.

Таблица 2

Примечание. В таблице приведены серийно выпускаемые трансформаторы для ручной дуговой сварки. Допускается замена трансформаторов другими, аналогичными по применению;

б) подсоедините установленный сварочный трансформатор к сети электропитания через рубильник или магнитный пускатель при помощи проводов ПРГ (ГОСТ 20520-80), АКРПТ или АКПРТН (ГОСТ 13497-77Е);

в) заземлите корпус сварочного трансформатора при помощи проводов, указанных в п. б;

г) подсоедините одну из клемм сварочного трансформатора к свариваемой детали при помощи зажима (см. рис. 5) проводами ПРГ (ГОСТ 20520-80), АКРПТ или АКПРТН (ГОСТ 13497-77Е);

Рис. 5. Зажимы для присоединения сварочного провода к свариваемому изделию:

а) наружный, б) винтовой

д) подсоедините вторую клемму сварочного трансформатора к электродержателю (см. рис. 6) проводами ПРГД или ПРГДО (ГОСТ 6731-77Е);

Рис. 6. Виды электрододержателей

е) выбирайте сечение проводов для сварочных работ при их длине не более 30 м по рекомендуемым нормам:

ж) при длине сварочных проводов до 100 - 150 м падение напряжения определяйте по формуле:

Ul = 1,73Jρl / s,

где Ul - падение напряжения, В;

J - сварочный ток, А;

ρ - удельное сопротивление проводов, Ом·м;

l - длина проводов, м;

s - площадь сечения проводов, мм2.

Если значение Ul превышает допустимое более чем на 5 %, необходимо увеличить площадь сечения проводов;

з) пользуйтесь для защиты глаз и кожи лица при выполнении сварочных работ щитками, масками или шлемами (ГОСТ 1361-69) (см. рис. 7).

Рис. 7. Средства защиты от воздействия сварочной дуги и брызг металла

 3. Последовательность и методы выполнения работ

Произведите крепление в соответствии с проектной и инструктивной документацией всех необходимых настенных угольников, кронштейнов в помещениях автозала, кросса, шахты и электропитающих установок.

Уложите на прикрепленные к стенам кронштейны секции желобов открытого типа, придвиньте их друг к другу так, чтобы между ними остался зазор, равный 1 ÷ 2 мм, сварите отдельные секции желобов односторонним швом (см. рис. 8) и приварите полученную трассу желобов к кронштейнам с двух сторон (см. рис. 9) при ширине желобов 400 ÷ 600 мм или с одной стороны в шахматном порядке - при ширине желобов 150 ÷ 300 мм.

Рис. 8. Сварка желобов в стык

К настенным угольникам концы магистральных желобов привариваются с двух сторон так, как указано на рис. 9.

Рис. 9. Крепление желоба к кронштейну или угольнику вдоль стены

Пропустите магистральный желоб через отверстие в стене помещения, придвиньте его к магистральному желобу, уложенному и закрепленному (см. п. 2.3.3) так, чтобы зазор между желобами был равен 1 ÷ 2 мм, и произведите сварку магистральных желобов в стык под углом 90° (см. рис. 10 и рис. 11). При этом каждая боковая полоса желоба проваривается со всех сторон.

Рис. 10

Рис. 11. Крепление магистрального желоба при стыке в 90°

Приварите магистральный желоб в проходе через стену к настенным угольникам (см. рис. 12). Сварка производится с одной стороны желоба односторонним швом в шахматном порядке.

Рис. 12. Проход магистрального жалоба через стену

Приварите вертикальные магистральные желоба к кронштейнам, закрепленным на стене помещения (см. рис. 13). Сварка производится к каждому кронштейну с трех сторон.

Рис. 13. Крепление вертикального магистрального желоба к стене

Смонтируйте спуски магистральных желобов в каркасном ряду (см. рис. 14), при этом приварку желобов к кронштейнам каркасного ряда произведите с трех сторон каждой боковой полосы желоба.

Рис. 14. Спуск желобов в каркасном ряду

Смонтируйте спуски магистральных желобов в местах их прохода через перекрытие пола (см. рис. 15). При производстве работ приварку магистральных желобов к обрамлению проходного отверстия произведите с обеих сторон боковых полос желоба.

Рис. 15. Проходное устройство магистральных желобов через перекрытие

Смонтируйте металлоконструкции в помещении шахты. Основания щелевых кронштейнов привариваются к фундаментным угольникам. В верхней части кронштейны приваривают к стальной полосе 30×4. Пример установки кронштейнов в шахте показан на рис. 16.

Рис. 16. Пример установки кронштейнов

Крепление рядов щелевых кронштейнов между собой и к стенам помещений производится при помощи магистральных угольников 40×50×4, которые приваривают к верхней части щелевых кронштейнов и настенным угольникам. Рядовые желоба в помещении шахты приваривают к магистральным угольникам, причем к крайним угольникам желоба приваривают с двух сторон (см. рис. 9), а к остальным угольникам - с одной стороны в шахматном порядке (см. рис. 17 и рис. 18).

Рис. 17. Расположение и места сварки желобов (примерное)

Рис. 18. Расположение и места сварки желобов (примерное)

Рис. 19. Примеры сращивания магистральных угольников

Пример установки желобов

4. Виды дефектов при сварке

Дефекты сварных соединений исправляют подваркой с последующей очисткой от окалины.

5. Меры безопасности при выполнении сварочных работ

Корпуса источников питания дуги (трансформаторы), сварочного вспомогательного оборудования и свариваемые изделия заземляются до начала работ.

Заземление осуществляется медным проводом, один конец которого подсоединяется к специальному болту с надписью «Земля» на корпусе источника питания дуги, а второй конец - к заземляющей шине.

Для подключения сварочного трансформатора к сети используются настенные ящики с рубильниками, предохранителями и зажимами. Длина проводов сетевого питания не должна превышать 10 м.

При необходимости наращивания проводов питания применяется соединительная муфта с прочной изоляционной массой.

Провода питания подвешиваются на высоте 2,5 - 3,5 м, а спуски проводов заключаются в металлические трубы.

 Сварочные провода должны применяться с исправной изоляцией и иметь сечение, соответствующее сварочному току.

Светофильтры, которые вставляются в смотровое отверстие щитка, маски или шлема, выбираются в соответствии с ГОСТ 9497-60, в зависимости от сварочного тока. Предусмотрены четыре типа стеклянных светофильтров: Э-1 (для токов 30 - 75 А), Э-2 (для токов 75 - 200 А), Э-3 (для токов 200 - 400 А), 3 - 4 (для токов более 400 А).

Для защиты глаз рабочих, помогающих при выполнении сварочных работ, применяются светофильтры В-1, В-2 и В-3.

Сварочные работы производятся в спецодежде из брезента или плотного сукна, в рукавицах и головном уборе, при этом брюки не должны быть заправлены в обувь, карманы - должны быть закрыты клапанами, а куртка не должна быть заправлена в брюки.

При сварке потолочных, горизонтальных и вертикальных швов надевают брезентовые нарукавники и плотно завязывают их поверх рукавов у кистей рук.

Сварные швы зачищают от шлака лишь после полного остывания и обязательно в очках с простыми стеклами.

Вентиляционные устройства должны обеспечивать воздухообмен при ручной дуговой сварке электродами с качественным покрытием от 4000 до 6000 м3 на 1 кг расхода электродов.

На рабочем месте допускаются следующие концентрации веществ в воздухе (в мг/м3): марганец и его соединения - 0,3; хром и его соединения - 0,1; свинец и его соединения - 0,001; фтористый водород - 0,5; окись азота - 5,0; бензин, керосин - 300,0.

Концентрация нетоксичной пыли более 10 мг/м3 не допускается, однако, если содержание кварца в пыли превышает 10 %, то концентрация нетоксичной пыли допускается только до 2 мг/м3.

6. Схема операционного контроля качества

7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

Потребность в инструментах и приспособлениях приводится в табл. 5.

Таблица 5

СОДЕРЖАНИЕ