книги из ГПНТБ / Громадский, Б. В. Водолаз - сварщик - резчик учебное пособие
.pdf
Б. В. ГРОМАДСКИЙ, А. С. НЕХОРОШЕВ
ВОДОЛАЗ-
СВАРЩИК-
РЕЗЧИК
Учебное пособие
МОСКВА — ИЗДАТЕЛЬСТВО ДОСААФ — 1974
6Т4.5 Г87
!1
i р;ауИИС-т V бибг'л; 1
ЭИ" • ЧУП —V- 3
j & |
x i |
Громадский Б. В., Нехорошее А. С.
Г87 Водолаз-сварщик-резчик. Учеб, пособие. М , Изд-во ДОСААФ, 1974. -
192 с., с ил.
Дано описание оборудования, инструмента и принадлежностей, использу
емых для подводной сварки н резки металла; приемов выполнения |
этих ра |
бот различными способами. |
водола |
Предназначено для подготовки сварщиков, и резчиков из числа |
|
зов, имеющих специальную подготовку |
|
31806-102 |
6.T4.S |
Г ------------------76-74 |
|
072(02)-74 |
|
'И З/М ТЕЛЬСТВОДО СА А Ф СССР. 1974г.
В в е д е н и е
Одним из ведущих высокопроизводительных процесс сов обработки металлов является сварка.
Сварка —■это технологический процесс, в результате которого получается неразъемное соединение твердым тел, характеризующееся междуатомной связью и, как следствие, непрерывностью внутренней структуры.
На основе использования достижений современно!? науки сварка дает возможность решать многие вопросыразвития техники, оказывая непосредственное влияние на технический уровень важнейших отраслей народного хозяйства. Эффективность применения сварки позволяет ежегодно экономить сотни тысяч тонн металла и сотни миллионов рублей.
В настоящее время сварка применяется во всех от раслях народного хозяйства. Она также широко исполь зуется при выполнении подводно-технических, аварий но-спасательных, судоремонтных и других инженерных подводных работ.
Для получения сварных соединений применяются не сколько способов сварки. Металлы могут свариваться'- е нагревом в месте соединения' и безнагрева, с приложе-
нием давления |
и без |
него. Так, |
при |
сварке без- |
нагрева или с |
местным |
нагревом |
металла без рас |
|
плавления необходимо сдавливать детали; |
при сварке |
|||
3
с полным расплавлением соединяемых кромок примене ние давления не обязательно. Следовательно, все спо собы сварки металлов можно разделить на две основные группы: сварка давлением и сварка плавлением.
К с в а р к е д а в л е н и е м относятся: контактная (точечная, шовная, стыковая, конденсаторная), холод
ная, трением,ультразвуком. |
относятся: газовая, |
К с в а р к е п л а в л е н и е м |
термитная, электрошлаковая, электродуговая.
В данной книге рассматривается только электроду говая сварка плавящимся электродом без использования давления, так как в подводных условиях оно не может быть применено.
Россия является родиной электрической сварки ме таллов. В 1802 году русский ученый В. В. Петров впер вые в мире открыл явление электрической дуги, возника ющей при пропускании электрического тока между кон цами двух угольных или металлических стержней, ука зав при этом на возможность применения электрической дуги как для освещения, так и для нагрева и расплав ления металлов. Это открытие впоследствии получило практическое применение сначала в электродуговом ос вещении, а потом при электрическом нагреве, плавке и сварке металлов. В 1882 году русским инженером и изо бретателем Н. Н. Бенардосом был разработан способ электродуговой сварки металлов неплавящимся уголь ным электродом. В 1888 году выдающийся русский ин женер-металлург Н. Г. Славянов предложил способ электродуговой сварки плавящимся металлическим элек тродом, который наиболее распространен и в настоящее
время.
Разработанные И. Н. Бенардосом и Н. Г. Славяыовым способы сварки, впоследствии значительно усовер шенствованные, легли в основу современной сварочной техники. В период первых пятилеток электросварка уси ленными темпами внедрялась во многие области про
мышленности.
С 1940 года начал широко применяться в нашем на родном хозяйстве новый прогрессивный способ автома тической дуговой сварки под слоем флюса, разработан ный Институтом электросварки Академии наук Украин ской ССР под руководством академика Е. О. Патона.
Первые опыты подводной электрической сварки ме
4
таллическим электродом были проведены в начале 1932 года академиком К. К. Хреновым. На основе иссле довательских работ были изучены основные характери стики процесса подводной сварки, технология ее выпол нения и .разработаны первые подводные электроды. ■
Впервые подводная сварка на практике была при менена в 1936 году на Черном море при подъеме паро хода «Борис» с глубины 48 метров. Этот опыт затем был использован при снятии с камней ледокола «Сибиря ков», при ремонте подводной части парохода «Уссури», при заварке водопроводных дюкеров в Ленинграде и на других работах.
Значительно возросло применение подводной сварки и резки в годы Великой Отечественной войны, когда с их помощью выполнялись работы, связанные с борьбой за живучесть и ремонтом поврежденных кораблей без постановки в док, что давало возможность в кратчай шие сроки вводить суда в строй.
Огромный вклад в теорию и практику сварки и рез ки металлов внесли советские ученые, инженеры и пере довые рабочие-сварщики в послевоенный период.
В 1949 году в Институте электросварки им. Е. О. Патона был разработан принципиально новый способ свар ки плавлением — электрошлаковая сварка, которая да ет возможность сваривать стали и сплавы неограничен ной толщины. В 1952 году Центральный научно-иссле довательский институт технологии машиностроения (ЦНИИТМАШ) разработал новый способ механизиро ванной сварки плавящимся электродом в защитной сре де углекислого газа.
Применяемые сейчас способы сварки настолько раз нообразны, что позволяют сваривать все металлы, ис пользуемые в технике. Разработаны и внедрены в про мышленность такие методы сварки, как сварка трени ем, ультразвуком, токами высокой частоты, плазменно дуговая, сварка электронным лучом в закууме, взры вом, лучом лазера и др.
В связи с возрастающим объемом строительства подводно-технических сооружений советские инженеры и ученые .ведут также большую работу по совершенство ванию методов подводной сварки и резки. Так, напри мер, в нашей стране впервые разработано и создано оборудование для полуавтоматической подводной свар
а
ки и резки (ППСР-300). В последнее время также раз работана и изготовлена специализированная установка для подводной плазменно-дуговой резки. металлов •(ОППР-1), которая позволяет с более высокими ско ростями, чем прежде, производить резку металлов под -водой. Эти установки дают возможность более эффек тивно производить сварку и резку при выполнении су доремонтных, аварийно-спасательных и судоподъемных -работ, а также при возведении различных подводных
.инженерных сооружений.
Дальнейшее изучение и разработка более совершек- 'ных способов подводной сварки со временем позволят
полностью автоматизировать.
Несмотря на относительную простоту оборудования и технологии сварки и резки, применение их требует от ■водолаза-сварщика и резчика специальных знаний. Он
.должен хорошо изучить процессы электросварки и рез ки, свойства металлов, устройство и правила обраще ния с аппаратурой и оборудованием, овладеть техникой
•сварки и резки, соблюдать меры безопасности.
Техника производства сварки и резки под водой име- ■ст свои особенности, связанные с плохой видимостью, -ограниченностью действия водолаза, слабой устопчи- ■востыо и т. д. Все это приводит к тому, что как бы опы тен ни был сварщик или резчик, работающий на возду хе, он должен изучить особенности подводной сварки и :резки, приобрести соответствующие навыки, и только тогда он сможет выполнять этот вид работ под водой.
Г л а в а I
ВИДЫ СВАРКИ И РЕЗКИ МЕТАЛЛОВ
Способы дуговой сварки можно классифицировать тю различным признакам, но наиболее существенным из «их является способ воздействия дуги на металл. Дейст
вие электрической дуги может быть |
п р я м о г о де й |
с т в и я (рис. 1 ,а<), когда свариваемый |
металл включен |
® сварочную цепь и является одним из электродов, или
Рис. 1. Сварочная дуга
' к о с в е н н о г о д е й с т в и я (рис. 1,6), когда основной металл не включен в сварочную цепь и нагревается в ос новном за счет дуги, горящей между двумя электродами, к которым подведен ток..
7
Сварка угольным и металлическим электродами
Сварка угольным электродом (рис. 2) производится за счет дуги, которая возбуждается и горит между сва риваемым металлом и угольным стержнем. Высокая тем пература дуги образует на свариваемом металле рас плавленную ванну, а для образования сварного шва в дугу вводится металлический стержень, который назы
вается присадочным металлом..
Угольный |
Под действием тепла дуги сва |
||
электрод |
|||
|
риваемый и присадочный ме |
||
|
таллы расплавляются и сме |
||
|
шиваются |
в расплавленной |
|
|
ванне, которая, остывая, обра |
||
|
зует сварной шов, в результате |
||
|
чего две |
детали |
соединяются |
|
в одно целое. Угольными элек |
||
|
тродами в основном пользуют |
||
|
ся при сварке цветных метал |
||
Рис. 2. Сварка по способу |
лов, тонколистового металла и |
||
Бенардоса |
заварке дефектов |
литья. Под |
|
|
|
водой сварка угольным элект |
||||
|
—I |
родом не применяется. Свар- |
||||
|
ка |
дугой |
прямою |
дейст |
||
Металлический |
|
вия |
неплавящимся |
уголь |
||
|
ным электродом называется |
|||||
элект род \ |
|
|||||
|
сваркой по |
способу |
Бенар- |
|||
|
|
|||||
|
0 + доса. |
угольных при |
||||
|
|
Кроме |
||||
|
|
сварке используются |
также |
|||
|
|
и металлические электроды.. |
||||
Опновной |
металл |
При |
сварке |
металлическим |
||
электродом |
(рис. |
3) |
ток. |
|||
Рис. 3. Сварка |
по способу |
подводится |
как к |
сваривае- |
||
Славянова |
мому металлу, так и к элек |
|||||
|
|
троду. Электрод в этом слу |
||||
чае одновременно выполняет роль проводника электри ческого тока и присадочного металла. Под действиемвысокой температуры дуги на свариваемом металле об разуется расплавленная ванна. Одновременно расплав ляется и нижняя часть электрода, металл которого по-
8
падает в расплавленную ванну, образуя при остывании сварной шов.
Сварка металлическим электродом может произво диться как на постоянном, так и на переменном токе. Для улучшения процесса горения дуги и качества свар ного шва на металлические электроды наносят обмазку. При сварке в подводных условиях электроды применя ются только со специальной толстой обмазкой.
Сварка дугой прямого действия плавящимся элек тродом 'Называется сваркой по способу Славянова. Этот способ сварки получил широкое распространение.
Автоматизация дуговой сварки плавящимся электродом. Автоматическая сварка под флюсом
Автоматизации хорошо поддаются все основные ви ды дуговой сварки. По степени механизации процесса различают автоматические и полуавтоматические свар ки; при полуавтоматической сварке сохраняется еще значительная доля ручного груда.
В целях улучшения качества сварных швов и уско рения сварочных работ применяются сварочные автома ты, где сварка осуществляется без участия сварщика. Вместо отдельных электродов, применяемых в процессе ручной сварки, при автоматической сварке используется электродная проволока большой длины, находящаяся в. бухтах и подаваемая в зону дуги по мере ее плавления.
Широкое распространение получила автоматическая сварка под флюсом. Во время сварки электродная про волока подается в зону дуги автоматом. Впереди авто мата из бункера по трубке на изделие подается флюс,, остаток которого пневматически отсасывается обратно- в бункер. Расплавленная и затвердевшая часть образу ет на шве толстую шлаковую корку.
Флюс представляет собой крупнозернистый порошок: специального состава, предварительно засыпанный на место сварки. Во время сварки из паров флюса и метал ла' образуется газовый пузырь. Этот пузырь вмесче с жидкой оболочкой из расплавленного флюса изолирует сварочную ванну и дугу от вредного действия воздуха, обеспечивая этим высокую прочность сварного шва.
»■