Безогарковая сварка увеличивает производительность труда, однако она не свободна от недостатков: затрудняется манипулирование электродом, что при недостаточном опыте сварщика отрицательно сказывается на качестве сварного соединения; приварка электрода по сравнению с закреплением его в обычном электродержателе – более сложная операция.
Сварка лежачим электродом заключается в том, что электрод с качественным покрытием не подаётся в зону дуги, а укладывается в разделку кромок (рис.10). Дуга, возбуждаемая между торцом электрода и свариваемым металлом, перемещается по длине электрода, постепенно расплавляя его.
В разделку шва укладывают один или несколько электродов диаметром 6 – 10мм. Поверх кладут бумажную изоляцию и прижимают медной колодкой.
Такая сварка особенно удобна в труднодоступных местах. Длина электрода принимается равной или кратной длине шва, а сечение шва получается равным сечению стержня электрода. При этом способе сварки один оператор может обслуживать несколько постов.
Этот способ сварки обеспечивает высокое качество металла шва; производительность по сравнению с ручной сваркой увеличивается в 1,5 – 2 раза благодаря применению электродов большого диаметра и соответствующему увеличению силы сварочного тока; уменьшает потери металла на угар и разбрызгивание.
Сварка наклонным электродом – это сварка металлическим электродом, когда происходит самоподача в зону дуги электрода с качественным покрытием, который нижним концом опирается на изделие, в то время как верхний конец закрепляется в специальном скользящем электродержателе (рис.11).
Опора с помощью магнита фиксирует устройство на поверхности свариваемого металла. По мере оплавления электрод под собственным весом перемещается по направляющей вдоль линии сварки. Покрытие электрода опирается на свариваемое изделие, обеспечивая постоянную длину дуги. Верхняя часть козырька длиннее нижней, поэтому дуга отклоняется в сторону свариваемого изделия. Сечение шва регулируется изменением угла наклона электрода.
Известен также способ сварки наклонным электродом, при котором верхний конец электрода имеет шарнирное закрепление.
Сварка трёхфазной дугой производится специальными электродами и электродержателями. Ручная сварка и наплавка производятся следующими способами: двумя электродами, закреплёнными в двух держателях (рис.12,а); двумя параллельными электродами, закреплёнными в одном держателе (рис.12,б). Электроды состоят из двух стержней, расположенных на расстоянии 5–6 мм друг от друга и покрытых обмазкой, а электрододержатели имеют раздельные закрепления и электроподводку к электродам. Концы электродов одной стороной (зачищенной) раздельно закрепляют в электрододержателе. При сварке одна фаза подводится к изделию, а две фазы (раздельно) – к электродам.
Производительность при сварке трёхфазной дугой по сравнению с обычной однофазной ручной сваркой возрастает примерно в 2 раза, но техника выполнения несколько сложнее из-за увеличения массы электрода и держателя. Навыки сварки трёхфазной дугой приобретаются довольно быстро.
Трёхфазной дугой сваривают соединения (стыковые и тавровые) в нижнем положении. При сварке возможно образование больших наплывов. Поэтому тавровые соединения следует сваривать «в лодочку». Уменьшение пористости и увеличение глубины провара достигается ведением сварки методом опирания электродов.
При сварке двумя параллельными электродами, зажатыми в одном держателе, угол наклона электродов к поверхности пластины должен быть 65–70о. При чрезмерно большом угле наклона жидкий шлак и металл затекают вперёд на нерасплавленный металл пластины, в результате чего глубина провара уменьшается. При малом угле наклона жидкий металл и шлак сильно оттесняются дугой в хвостовую часть сварочной ванны, чем нарушается формирование шва и увеличивается разбрызгивание.
Для получения широкого валика электродам необходимо придавать поперечное колебательное перемещение, ширина которого у продольного расположенных электродов должна составлять не более двух диаметров электродов (рис.13,а), а у поперечно расположенных не более четырёх (рис.13,б).
При многослойной сварке пластин встык с односторонним скосом кромок первый слой выполняют спаренными электродами, расположенными вдоль шва (рис.14,а), а последующие – поперечно расположенными электродами (рис.14,б).
При сварке пластин внахлёстку электроды должны располагаться поперёк шва. При этом угол наклона электродов в направлении сварки должен составлять 70 – 75о (рис.15,а) и по отношению к поверхности деталей 50 – 60о (рис.15,б). В процессе сварки электродами совершают поперечные колебательные движения с амплитудой колебаний 2,5–3 диаметра электрода.
Трёхфазная сварочная дуга выделяет больше излучения, чем однофазная, поэтому защитные светофильтры должны быть более тёмными.
Ванная дуговая сварка (рис.16) характеризуется увеличенными размерами сварочной ванны, удерживаемой в специальной форме (стальной или керамической). Стальную форму приваривают к сварному стыку, керамические формы делают разъёмными и после сварки удаляют. Применяют при сварке стержневых изделий (например, железобетонной арматуры и рельсов). Сварку производят одним или несколькими электродами (рис. ) марки УОНИ. Сварку выполняют на повышенных режимах, что обеспечивает необходимый нагрев свариваемых элементов для создания большой сварочной ванны из жидкого металла.
Сварку начинают в нижней части формы, в зазоре между торцами стержней. Электрод вначале перемещают вдоль зазора. В процессе сварки наплавленный металл должен находиться в жидком состоянии.
Сварка электрозаклёпками производится с проплавлением верхней детали сварочной дугой без отверстия в верхнем листе или через предварительно подготовленное отверстие.
Способ сварки без отверстия применяют при толщине верхнего листа не более 2мм. Необходимость сверления отверстий в верхних листах ограничивает область применения сварки электрозаклёпками. Однако высокая производительность и удобство сборки крупногабаритных узлов при соединении тонких листов с профильным прокатом способствуют широкому применению сварки электрозаклёпками в промышленности.
В соединениях с заплавленными отверстиями расстояние между отверстиями составляет 100–200 мм, а диаметр отверстия 1–2,5 δ (δ – толщина листа, мм). Отверстия сверлят или пробивают на дыропробивных прессах. При сварке отверстие полностью заплавляется с небольшим наплывом сверху. Соединения электрозаклёпками не отличаются высокой прочностью.
Электробезопасность.
Электротравмы возникают при прохождении электрического тока через человека.
Ток силой 0,1А независимо от рода его принято считать смертельно опасным для человека. При минимальном сопротивлении организма человека в 600 Ом смертельно опасная величина тока (0,1А) создаётся при напряжении всего лишь 60В.
Тяжесть поражения электрическим током зависит от величины тока и напряжения, а также от пути прохождения тока в организме человека, длительности действия тока, частоты (с повышением частоты переменного тока степень поражения снижается, переменный ток опаснее постоянного).
Поражение током в производственных условиях чаще всего происходят в результате прикосновения человека к токоведущим частям, находящимся под опасным напряжением.
Опасным напряжением может оказаться шаговое напряжение, возникающее при растекании электрического тока в землю. Растекание тока возможно в случаях касания оборванного электрического провода воздушной сети с землёю или при срабатывании защитного заземления. Если человек окажется в зоне растекания тока, то между ногой, находящейся ближе к заземлителю, и ногой, отстоящей от заземлителя на расстоянии шага (0,8м), возникает разность потенциалов (шаговое напряжение) и от ноги к ноге замкнётся цепь тока. Для защиты от шагового напряжения пользуются резиновой обувью.
Правила безопасной работы с электроустановками.
Помещения по степени опасности поражения людей электрическим током подразделяются на три категории:
· особо опасные (влажность высокая, температура воздуха выше +30оС, химически активная среда, приводящая к разрушению изоляции токоведущих частей);
· с повышенной опасностью (токопроводящие полы, возможности прикосновения человека к металлическим конструкциям и корпусам электрооборудования и др.);
· без повышенной опасности (отсутствуют опасности поражения электротоком).
Электрические установки и устройства считаются опасными, если у них токоведущие части не ограждены и расположены на доступной для человека высоте (менее 2,5м), отсутствует заземление, зануление и защитные отключения токопроводящих конструкций (металлические корпуса магнитных пускателей, кнопок «пуск», «стоп» и др.).
Требования к персоналу, обслуживающему электроустановки.
Правилами технической эксплуатации электроустановок к работе на них допускаются лица пяти квалификационных групп:
· Квалификационная группа I присваивается персоналу, не прошедшему проверку знаний по Правилам технической эксплуатации электроустановок.
· Квалификационная группа II присваивается лицам, имеющим элементарные технические знакомства с электроустановками (электросварщики, электромонтёры и др.).
· Квалификационная группа III присваивается лицам, имеющим знания специальных правил техники безопасности по тем видам работ, которые входят в обязанности данного лица (электромонтёры, техники и др.).
· Квалификационная группа IV присваивается лицам, имеющим знания в электротехнике в объёме специализированного профтехучилища.