Сварка порошковой проволокой — это высокопро­изводительный процес. Многолетний опыт показы­вает, что при использовании механизированной свар­ки порошковой проволокой вместо ручной сварки по­крытыми электродами трудоемкость изготовления металлоконструкций уменьшается в 1,6—2,6 раза.

Способ сварки порошковой проволокой обладает, кроме того, значительной маневренностью, внедре­ние его не вызывает затруднений и обычно не требу­ет изменения технологического процесса изготовле-

Пия конструкций. В вынужденных случаях возможна сварка порошковой проволокой изделий, подготов­ленных под ручную электродуговую сварку.

При использовании сварки порошковыми проволо­ками вместо проволок сплошного сечения Св-08Г2С диаметром 1,6—2,0 мм производительность повы­шается на 10—20%. Однако полуавтоматическая сварка проволоками сплошного сечения (и ручная электродуговая сварка) сопровождаются разбрыз­гиванием электродного металла. На зачистку брызг расходуется 30—40% (в зависимости от назначения конструкции) времени, затрачиваемого на сварку.

Минимальные катеты

Группа конструкций по табл. 50 СНиП 11-B.3-72 и отдельные элементы конструкций

Метод сварки

Вид соединений

І, II, III, IV и VI

Ручная

Соединение с дву сторонними угло­выми швами

І, II и крепление фасо — нок к поясам ферм

Автоматиче­ская и полуав­томатическая

То же

III, IV и VI (кроме креп­ления фасонок к поясам ферм)

То же

Крепление ребер жест­кости и диафрагм кон­струкций III, IV и VI групп

»

Соединение одно­сторонними угло­выми швами

При сварке порошковыми проволоками, особенно в углекислом газе, количество брызг незначительно.

Так как порошковая проволока обеспечивает глу­бокий провар и хороший доступ к корню шва, во многих случаях становится возможным уменьшение сечения (катетов) угловых швов и углов разделок кромок под сварку.

В августе 1976 г. Госстрой СССР внес в табл. 50 СНнП П-В. 3-72 изменения, в соответствии с кото­рыми уменьшены катеты угловых швов в конструк­циях различных групп из сталей разных классов для отдельных элементов конструкций (табл. 36) в зави-

Таблица 36

угловых швов

Класс стали

Минимальные толщины швов, мм, при толщине более толстого из свариваемых элементов, мм

6-Ю

И-16

17-22

23-32

33-40

41—60

61-80

С 38/23—С 46/33

4

6

6

8

10

10

12

С 52/40— С 60/45

6

8

8

10

12

12

С 38/23—С 46/33

4

6

6

8

’10

10

12

С 52/40— С 60/45

6

8

8

10

12

12

С 38/23—С 46/33

4

5

6

7

8

9

10

С 52/40— С 60/45

5

6

7

8

9

10

6

8

8

10

12

12

С 38/?3—С 46/33

4

6

6

8

10

10

12

с и мости от метода сварки. В конструкциях из стали классов С 70/60 и С 85/75, а также из стали всех клас­сов при толщине элементов более 80 мм минималь­ные толщины угловых швов принимаются по специ­альным техническим условиям. В конструкциях из стали классов С 38/23—С 52/40, возводимых в райо­нах с расчетными температурами наружного возду­ха ниже 40° С, минимальные толщины швов прини­маются такими же, как для стали класса С 60/45.

Технико-экономические показатели полуавтомати­ческой сварки порошковыми проволоками Г1П-1ДСК, ПП-2ДСК, ПП-АНЗ, Г1П-АН7, ПП-АН8, ПП-АН10, нашедшими наиболее широкое применение в строи­тельстве, на заводах металлоконструкций и монтаж­ных заготовок сравнивались с показателями ручной электродуговой сварки рутиловыми электродами общего назначения МР-3 и АНО-4, электродами с фтористокальциевым покрытием УОНИ 13/55 и ДСК-50, а также проволокой сплошного сечения Св-08Г2С в углекислом газе (таблицы 37, 38).

При выполнении расчетов режимы сварки и харак­теристики расплавления брались по данным ТУ; стоимость электродов, проволоки и оборудования — по действующим прейскурантам; амортизацион­ные отчисления принимались по установленным нормативам; накладные расходы учитывались по сложившейся структуре монтажных работ и про­мышленной деятельности.

Из таблиц 37 и 38 следует, что часовая про­изводительность сварки порошковой проволокой ПП-1ДСК в 2 раза выше, чем производительность сварки электродами МР-3; проволоками ГІП-2ДСК и ПП-АНЗ соответственно в 3,8 и 4,5 раза выше, чем электродами ДСК-50; проволокой ПІ1-АН7 диамет­ром 2 мм в 3,3 выше, чем электродами УОНИ 13/55 диаметром 4 мм; проволоками ПП-АН8 и НП-АН10

соответственно в 7,3 и 10 раз выше, чем электродами УОНИ 13/55. Проволока ПП-АН10 превышает про­изводительность проволоки Св-08Г2С на 15%•

Расчетная себестоимость 1 т металла, наплавлен­ного порошковой проволокой, на 10—30% ниже, чем наплавленного штучными электродами, и несколько выше (по расчету Института электросварки) или сопоставима (по расчету Уралмашзавода) с прово­локой Св-08Г2С. Поэ. тому, несмотря на более высо­кую цену порошковых проволок, потребители пред­почитают ее другим сварочным материалам.

На Ждановском заводе металлоконструкций вы­сокая степень механизации сварки (около 90%) достигнута, главным образом, за счет полуавтомати­ческой сварки порошковой проволокой ПП-АНЗ и ПП-АН8. За пятилетие количество постов ручной сварки снизилось в два раза, а количество постов полуавтоматической сварки возросло в 1,6 раза. По­рошковая проволока занимает более 60% от общего расхода проволок для механизированной сварки.

Рост механизации сварочных работ и улучшение их организации позволили повысить производитель­ность труда сварщиков. Выпуск сварных металло­конструкций, отнесенный к среднегодовой числен­ности сварщиков (выработка), составил 415,2 т против 281,4 т, т. е. увеличился за пять лет на 46%. Таким образом, применение порошковой проволоки на Ждановском заводе металлоконструкций позво­лило в 1,5 раза увеличить выпуск сварных конструк­ций на одного сварщика. За этот же период сэконом­лено более 400 тыс. руб. заработной платы.

На Днепропетровском заводе металлоконструкций им. И. В. Бабушкина расход проволоки (преиму­щественно порошковой) увеличился за пятилетие в 5,9 раза. Выработка сварщиков, исчисленная в тон­нах произведенных сварных металлоконструкций,

возросла на 17% и достигла 391,1 т, несмотря на повышение удельной нормативной трудоемкости из­готовления сварных металлоконструкций в связи с увеличением доли применения более трудоемких в обработке низколегированных сталей повышенной и высокой прочности. Количество наплавленного ме­талла за пять лет в расчете на среднегодовое число сварщиков возросло до 3,82 т, т. е. на 35,5%, из кото­рых 12,1% были получены за счет повышения уров­ня механизации сварочных работ, а 23,4% — в ре­зультате дальнейшего улучшения технологии и орга­низации труда на вспомогательных операциях, в том числе применения сконструированных на заводе цеп­ных кантователей, значительно сокративших затра­ты рабочего времени на кантовку изделий.

Применение порошковой проволоки на заводах металлоконструкций позволило получить экономи­ческий эффект в среднем до 300 руб. на каждой тон­не использованной проволоки.

Санитарно-гигиенические условия труда при свар­ке. Процесс дуговой сварки порошковой проволокой сопровождается световым и тепловым излучением ду­ги. разбрызгиванием металла и шлака. Под действи­ем дуги часть свариваемого и электродного металла испаряется. Рассеивание, охлаждение и конденсация паров приводят к выделению в воздушное простран­ство аэрозоля, состоящего из твердых частиц и га­зов. Анализ показывает, что в нем содержатся эле­менты и соединения со значительным токсическим действием, например, соединения марганца, фтора, кремния и другие вещества, которые могут ока­зывать вредное воздействие на организм работа­ющих.

Исследования гигиенических характеристик поро­шковых проволок, проведенные Институтом гигиены труда и профзаболеваний Министерства здравоох­ранения УССР совместно с Институтом электросвар­ки им. Е. О. Патона, показали, что при сварке про­волокой ПП-ЛН1 (в расчете на 1 кг наплавленного металла) выделяется значительно меньше пыли и окислов марганца, чем при сварке электродами Ц. М-7 и ОММ-5. Выделение твердой фазы аэрозоля (пыли) при сварке порошковой проволокой ПП-АНЗ на форсированном режиме не превышает, а при сварке проволокой ПП-АН4 и ПП-АН9 ниже, чем при сварке электродами УОНИ-13/55.

Для удаления сварочного аэрозоля и газов, выде­ляющихся при сварке порошковой проволокой, ис­пользуют системы местной и общеобменной венти­ляции. Воздухообмен зависит от условий производ­ства и составляет 2000—6000 м3 воздуха на 1 кг использованной проволоки. На ряде заводов для за­щиты органов дыхания сварщика от аэрозоля и га — 16*5

зов применяются сварочные щитки с отдувом вред* ных выделений сжатым воздухом.

Устройство вентиляции обязательно также при сварке внутри резервуаров и закрытых полостей конструкций. Лицо и глаза сварщиков защищаются от действия светового и теплового излучения маской или щитками со светофильтрами. При сварке про­волокой диаметром 2—2,3 мм на токах до 400 А ис­пользуют защитные светофильтры Э-2, Э-3 (ГОСТ 9497—76). При сварке проволокой большего диа­метра, учитывая, что максимальный ток при полуав­томатической сварке нс превышает 500 А, применя­ют защитные светофильтры Э-4.

Предупреждение травматизма и несчастных слу­чаев. Причинами травматизма при сварке порошко­вой проволокой могут быть поражения электричес­ким током, падения различных предметов при веде­нии работ на разных ярусах и др.

Для предупреждения несчастных случаев при свар­ке и обслуживании электросварочной аппаратуры следует строго выполнять требования правил техники безопасности и охраны труда, предусмотренные СНиП II 1-А. N-70 «Техника безопасности в строи­тельстве» [26], ведомственными инструкциями и ГОСТ 12.3.003—75.

Кроме того, обязательно выполнение «Правил котлонадзора» [18], «Санитарных правил при свар­ке, наплавке и резке металлов» [21], «Санитарных правил работы с радиоактивными веществами и ис­точниками ионизирующих излучений» [22], «Правил но безопасной эксплуатации подъемных сооруже­ний», а также требований противопожарной без­опасности и др.

Особое внимание должно быть обращено на вы­полнение «Правил технической эксплуатации элект­роустановок потребителей» и «Правил техники без-

опасности при эксплуатации электроустановок ио — требите-лей» [19].

Сварку небольших изделий следует выполнять в закрытых кабинах, при сварке крупногабаритных конструкций в условиях заводов места работы свар­щиков должны ограждаться светонепроницаемыми щитами или занавесями из несгораемого материала высотой не менее 1,8 м.

Металлические части электросварочных установок должны быть заземлены. Заземление выполняют до включения установок в сеть. Запрещается работать с источниками питания при отсутствии заземления, производить какие-либо переключения в выпрямите­ле при открытых дверях или снятых стенке и крыш­ке, не отключив его от сети и нагрузки. Перед пус­ком выпрямителей и в период эксплуатации необхо­димо проверять сопротивление изоляции токоведу­щих частей в холодном состоянии относительно кор­пуса.

В передвижных установках обратный провод дол­жен быть изолированным. Запрещается использовать в качестве обратного провода трубы санитарно-тех­нических сетей, металлические конструкции зданий и технологического оборудования.

Электросварочные установки разрешается вклю­чать в электросеть только при помощи пусковых уст­ройств. В передвижных установках должно быть предусмотрено блокирование рубильников, исклю­чающее возможность присоединения и отсоединения провода от зажимов, когда последние находятся под напряжением.

Схема соединения нескольких источников питания дуги на параллельную работу должна исключать возможность получения между изделием и электро­дом напряжения холостого хода, превышающего напряжение холостого хода одного из источников.

Электросварочные установки, применяемые в осо­бо опасных условиях (внутри металлических емкос­тей, в трубопроводах и котлах, на наружных рабо­тах), а также установки, предназначенные для ра­боты в помещениях с повышенной опасностью и имеющие ток холостого хода выше 36 В, должны быть оснащены устройствами автоматического от­ключения напряжения холостого хода или ограни­чения его до напряжения 12 В с выдержкой времени не более 0,5 с.

Не допускается производить электросварку на со­судах, находящихся под давлением, а также внутри ‘и снаружи трубопроводов, резервуаров и емкостей, в которых были легковоспламеняющиеся, горючие, взрывоопасные или токсичные вещества, без тща­тельной их очистки (промывки, продувки) и провер­ки содержания опасных и вредных веществ, под­тверждающей безопасную концентрацию этих ве­ществ.

Выполнять сварочные работы с лесов, подмостей и люлек разрешается только после проверки их устой­чивости руководителем работ. При одновременной работе нескольких сварщиков на разных уровнях по одной вертикали, наряду с обязательной защи­той головы каской, должны быть предусмотре­ны ограждающие устройства (тенты, глухие насти­лы и др.) для защиты работающих от падаюших брызг, металла, кусков электродной проволоки и т. п.

Держатели (горелки), применяющиеся для свар­ки самозащитной порошковой проволокой и в угле­кислом газе, не должны иметь открытых токоведу­щих частей, их рукоятки должны быть покрыты ди­электрическими и теплоизоляционными материала­ми и снабжены щитком для защиты рук сварщика от ожогов.

Углекислотные баллоны следует хранить в спе­циально оборудованном помещении в вертикальном положении в гнездах специальных стоек. Пустые и заполненные газом баллоны необходимо хранить раз­дельно. Вентили газовых баллонов должны быть закрыты предохранительными колпаками. Баллоны для углекислоты окрашивают в черный цвет, надпи­си на них делают желтой краской.

Монтаж и эксплуатацию всех видов оборудования, входящих в систему безбаллонного обеспечения уг­лекислым газом предприятий и работающих под давлением, кроме Правил котлонадзора, следует осуществлять в соответствии с требованиями соот­ветствующих инструкций по эксплуатации, прила­гаемых к оборудованию.

Транспортные изотермические цистерны и сосу­ды-накопители должны быть зарегистрированы в органах Госгортехнадзора СССР и иметь паспор­та. оформленные заводом-изготовителем этого обо­рудования.

За эксплуатацию станции газификации (напол­нения) приказом по заводу должно быть назначе­но ответственное лицо. Проходы в помещениях станции должны быть свободными. На каждой станции необходимо иметь: руководство но эксплуа­тации; технологическую схему станции; перечень мероприятий по оказанию первой медицинской по­мощи при возникновении травм и отравлений.

Перечень документов, которые должны быть уч­тены при разработке руководства по эксплуатации, установлен РТМ 2G 78—72 [12].

К эксплуатации углекислотного оборудования до­пускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие ме­дицинское освидетельствование, обучение и имею­щие удостоверение квалификационной комиссии предприятия или организации, проводившей обуче-

ниє, о сдаче испытаний по программе, утвержден­ной в установленном порядке. Повторная провер­ка знаний этих лиц должна проводиться админист­рацией предприятия не реже одного раза в год.

Более чем десятилетняя практика применения порошковой проволоки на предприятиях и монтаж­ных площадках показывает, что соблюдение правил техники безопасности и промышленной санитарии обеспечивает езопасные условия труда сварщиков

 

[2] Работа выполнена инж. В. И. Червинским.

[3] Процесс разработан во ВНИИЭСО под руководством Б. В. Журавлева и В. А. Пейсаховича,

[4] Технология процесса и устройства для сварки труб разработаны коллекти­вами ВНИИТВЧ, ВНИИметмаша, УралНИТИ и ленинградского завода «Трубо — сталь».

[5] Схема разработана Ю. Б. Вигдоровичем.

[6] I мг-экв/л соответствует наличию в воде 28 мг СаС03.

[7] Авт. свид. № 200060.

1 Под приведенной мощностью понимают отношение колебательной мощности к скорости сварки и толщине свариваемой трубы.

[9]!%) А. Н. Шамов

[10] Авт. свид. № 388805.

[11] Авт. свид. № 140928.

[12] Авт. свид. № 403466.

[13] Авт. свид. № 134785.

[14] Агрегаты разработаны и внедрены ЭЗТМ, УралНИТИ, Московским инсти­тутом стали и сплавов и ВНИИТВЧ.

“Агрегат разработан ЭЗТМ, ВНИИТВЧ, ВНИТИ и ИЭС им. Е. О. Па — тона.

[16] Работа выполнена ВНИИметмаш н ВНИИТВЧ.

[17] предварительным подогревом свариваемой поверхности трубы с помощью специальной установки (рис. 110,6);

ния резервуара. В на­стоящее время после соответствующей мо­дернизации (исполне­ние А-1381М, рис. 20)