ЕГЗ 2.2
Забезпечення безпечної і безаварійної роботи устаткування
ЕГЗ-2.1.1. Підготовка робочого місця
ЕГЗ-2.1.1. Підготовка робочого місця
Щоб отримати міцний шов, відповідний нормативам ДСТУ, потрібна відповідна підготовка металу під зварювання. Так як саме від ступеня опрацювання металу залежить якість виготовленого вироби, то підготовчий етап можна назвати важливою складовою зварних робіт. Метал знаходиться в постійній взаємодії з повітрям, що призводить до його окислення, утворення іржі. На аркушах заліза утворюються забруднення, крім того, сам край листа може бути недостатньо рівним. Всі ці нюанси впливають на утворення дефектів при зварних роботах. Тому особливу увагу потрібно приділяти правильній підготовці сировини. Підготовчо-зварювальні роботи мають на увазі правку, зачистку, намітку, розмітку, різання, підігрів, холодну або гарячу згинання та обробку крайок. Кожна з перерахованих процедур сприяє поліпшенню з’єднання і умов зварюваності. При цьому в окремо взятому випадку може знадобитися різний набір процедур, але всі вони в цілому ставляться до етапу підготовки металу і регулюються відповідно до ДСТУ.
Особлива увага при підготовці металу необхідно приділяти етапу зачистки. Зачистка проводитися по краю металевого листа. Приступають до неї після того, як виробу надали необхідну форму. Зачистка проводиться як на основний так і на присадний матеріал. Робочу поверхню необхідно знежирити, видалити з неї зайву вологу і всілякі неметалічні предмети, окалини, відчистити від іржі та інших забруднень. При цьому особливу увагу потрібно приділити зачистці кромок зварювальних деталей, за якими буде зварюватись виріб. Обробляти кромки потрібно з обох сторін на відстань 20 см від краю деталі. Ретельно опрацьовуються торці, скоси і притуплення.
Існують наступні типи зачистки: вручну з використанням металевих щіток, напилків, наждачного паперу і хімічної обробки; в напівавтоматичному режимі, із застосуванням шліфувальної машини.
Існують різні способи підготовки кромок під зварювання. Наприклад, із застосуванням фрезерних, поздовжньо стругальних і кромко стругальних верстатів або з використанням газокисневого полум’я. Невеликі за обсягом роботи можна зробити пневматичним зубилом. Отримати скіс кромок під зварювання можна за допомогою токарного верстата (допомагає підготувати кромку з торця труби). Якщо необхідно обробити кольорові метали або нержавіючу сталь використовують плазмову різку. Якщо немає можливості провести описані вище роботи з крайками, то при виготовленні шва потрібно збільшити силу зварювального струму. Зварювання при цьому проводиться пошарово з маленьким перетином. Це дозволить отримати більш якісну структуру, мінімізувати деформацію і напругу в металі.
Залежно від товщини металу і форми обробки, кромки готують обрізанням на ножицях, механічною стругальним або газовим різанням. Найбільш поширене механізоване газове різання (в заводських умовах) і ручне газове різання (в умовах монтажу). Після газового різання поверхня заготовки вимагає механічної обробки до видалення слідів різання. А для деяких сталей (мартенситно-феритного класу) після газового різання необхідно механічним способом видалити шар металу завтовшки як мінімум 1-2 мм, тому перед різанням необхідно передбачити припуск. Для обробки високолегованих сталей застосовують полум'яне і повітряно-дугове різання. Кожний спосіб зварювання плавленням має свою проплавляючу здатність і граничну товщину зварюваного металу за один прохід. При зварюванні деталей великої товщини необхідно робити обробку кромок для того, щоб можна було проплавити спочатку кореневий шар, а потім, заповнюючи решту перетину обробки, зварювати з'єднання по всій товщині. Існує безліч видів оброблення кромок (рис.1):
Стикове з’єднання без розробки кромок
Стикове з'єднання з двосторонньою симетричною обробкою однієї кромки або з'єднання з К-подібної обробленням;
Стикове з'єднання з одностороннім обробленням однієї кромки;
Стикове з'єднання з одностороннім симетричним обробленням двох кромок або з'єднання з V-подібним обробленням кромок;
Стикове з'єднання з двостороннім симетричним обробленням двох кромок чи з’єднання з Х-подібним обробленням кромок;
Стикове з'єднання з одностороннім симетричним обробленням двох кромок під різними кутами. Як правило, застосовується при зварюванні трубопроводів з товщиною стінки від 10 мм і вище.
Δ – зазор в стику, мм;
С – величина притуплення (нескошена частина торця кромки), мм;
β – кут скосу кромки;
ά – кут між скошеними кромками;
Dз – зовнішній діаметр труби, мм;
S – товщина стінки, мм
Для виготовлення деталей особливо відповідальних конструкцій з кромками певної конфігурації застосовують токарні верстати, труборізи та інше механічне устаткування. Також можна скористатися ручними механічними фрезами і абразивними машинками, якщо конструкція не є особливо відповідальною або її габарити дозволяють вдатися до обробки такого виду. Для отримання заготовки, готової до збирання, необхідно виконати її очищення для усунення забруднень і нерівностей, що утворилися в процесі прокату, зберігання і транспортування. А саме основний метал (кромки зварювального з'єднання і прилеглі до них ділянки) до збирання в місцях зварювання повинен бути обчищений від іржі, мастила, вологи, рихлого шару окалини та інших забруднень, котрі можуть призвести до утворення пор, тріщин та інших дефектів у зварювальних швах. Зачистку виконують до збирання вузла механічно (піскоструменевим або дробоструменевим методами, металевими щітками, абразивом) або хімічно (травленням, газополум'яним очищенням). Нижче показані ділянки поверхні деталей, що вимагають очищення (рис.2.):