Образцы документов и технологических карт сварки для сварочного производства

Техпроцесс состоит из множества этапов, каждый из которых должен быть просчитан с точностью до миллиметра. Все эти данные сложно запомнить или кратко записать, поэтому была придумана карта технологического процесса сварки. Она позволяет улучшить качество работ: сварщик получит полую информацию о типе сварки, специалисты проведут тщательный контроль сварного соединения, будет выбран оптимальный комплект оборудования и комплектующих. Соответственно снизится количество брака и завод понесет меньшие убытки. И все это возможно, если у вас есть технологическая карта на сварку.

В этой статье мы расскажем, что это такое, как составляется техкарта для сварочных работ, приведем пример, благодаря которому вы научитесь быстро и легко читать технологические карты, а впоследствии и составлять их.

Определение

Что такое технологическая карта на сварочные работы (она же ттк на сварку, технологическая карта сварки или просто техкарта)? Говоря простыми словами, это просто документ-инструкция, выдаваемая сварщику для правильного выполнения работ. Также техкартой может пользоваться специалист по контролю качества. В техкарте прописывается всё: от типа сварки до геометрических расчетов.

Проще говоря, техкарта — это «сборник» всех технологических особенностей, которые нужно учесть при сварке. Правильно разработанная техкарта позволяет улучшить качество сварного соединения и, в целом, сделать работу сварщика или прочих специалистов продуктивнее и лучше.

Технологическая карта была придумана и внедрена не так уж давно, а именно в конце 80-х годов прошлого века. Это связано с большим технологическим прорывом в сфере сварки, когда появились новые современные технологии и стали доступны редкие металлы.

Сварка металлоконструкций и карты техпроцессов

Конструкции из металла – металлоконструкции — это общепринятое обозначение изделий из металлов и сплавов. Например, детали из профилированного металла в машиностроении, несущие стальные каркасы зданий – в строительстве.

Если вначале прошлого века обычно использовались детали, литые из чугуна, то современные создаются из стали или легких сплавов, например, алюминия. Их преимущество:

• легкость;
• коррозионная устойчивость (оцинкованные или алюминиевых сплавы);
• удобство производства;
• объемная прочность, жесткость;
• декоративность;
• скорость монтажа.

Сварка служит одним из наиболее важных и широко применяемых методов соединения металлоконструкций. Этот процесс значительно дешевле винтов и заклепок и более надежен по сравнению с пайкой или склеиванием.

Сварные детали приобретают свойства долговечности, являются надежными, легко ремонтируются и удобны в производстве.

В одной конструкции нельзя одновременно совмещать процедуры сварки и клепки из-за разного отношения к нагрузкам. Сварные конструкции предпочтительнее клепанных или склеенных из-за более низкой стоимости производства, экономии материала, большей надежности при создании герметичности швов и др.

Недостатки вызваны образованием дефектов в швах из-за возникновения внутренних напряжений при перепаде температур, некачественной сварке.

Существует множество видов соединения отдельных деталей методом сварки. В каждом конкретном случае выбирается свой вид и способ, для которых составляется технологическая карта сварки металлоконструкций.

Исходя из характера требований к сварному изделию, подбираются материалы, геометрия компонентов, вид сварного шва, техника.

Сваривание металлов регламентируется по ряду физических, технических и технологических параметров. В физический критерий включены три основных класса – механический, термомеханический, сварка дуговым разрядом.

Например, электродуговая ручная сварка – это часто используемый на практике вид электросварки, оптимальной при сваривании мягких и легированных сталей, нержавейки, чугуна, ряда цветных металлов. Очевидно, что любой вид дуговой сварки требует свою карту технологического процесса.

Данные в техкарте

Итак, в технологической карте в обязательном порядке указываются общие сведения о металле, который нужно сварить, данные о разделке металла и их очистке, данные о размерах сварных швов. Также указывается прогрев металла, если он необходим, последовательность формирования сварных швов.

Еще указывается, какое оборудование будет использоваться и какие комплектующие необходимы для выполнения сварки. Некоторые мастера уверены, что оборудование и комплектующие можно подбирать, основываясь на своем опыте или тематических журналах, но это неверно. Позже мы расскажем, как подбирается комплект оборудования. Дополнительно нужно указать, какой тип сварки будет использовать в работе, а также какие параметры нужно установить (значение сварочного тока, напряжения, полярности, скорость сварки и так далее). Также указывается, какая будет форма у сварного соединения и какие будут использоваться методы проверки качества сварных швов.

2.4. Меры безопасности при выполнении сварочных работ

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

2.4.2. 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.

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

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

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

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

2.4.7. 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).

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

2.4.9. 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.

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

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

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

2.4.13. 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.

Особенности

На крупных производствах (например, если это сборочно-сварочный цех) разработкой техкарты занимаются отдельные специалисты, а на мелких заводах эту работу часто поручают сварщикам. Тем не менее, любая разработка техкарты должна начинаться с тщательного анализа металла, который нужно сварить. Именно от металла зависит выбор типа сварки, комплектующих и прочие параметры. Если вы с самого начала правильно проанализируете металл, то затем у вас не возникнет никаких ошибок. Режим сварки подбирается по нормативным документам, а не по опыту варщика. Это тоже важно понимать.

Каждая технологическая карта по сварке металлоконструкций должна иметь свой индивидуальный номер (шифр), с помощью которого ее можно будет найти в архиве. Также этот номер будет указываться при разработке полной техдокументации и в характеристиках проекта на сварку. Также на техкарте должна стоять подпись специалиста, который эту кару составлял.

Разработка технологического процесса ручной дуговой сварки

Технология электродуговой сварки заключается в нагреве деталей подлежащих соединению электрической дугой, которая обычно создается между деталями и электродом.

Температура дуги способствует расплавлению электрода и поверхности соединяемых элементов, в результате чего образуется сварной шов.

При этом расплавленный шлак выступает на поверхности сварочной ванны, образуя защитный слой, предохраняющий шов от окисления во время остывания.

Описание процесса

Специальные источники питания, преобразующие ток, поступающий из электрической сети, создают дугу. При работе пользуются как переменным, так и постоянным током. При использовании переменного напряжение будет понижаться на трансформаторе, тогда как при работе постоянным током, последний выпрямляется на специальном выпрямителе.

Технологический процесс электродуговой сварки предполагает применение плавких и неплавких электродов. Плавкие электроды при создании шва расплавляются сами. При использовании неплавких электродов оплавляется присадочный материал, который подается в сварочную ванну в виде специальных прутков.

Часто в зону соединения подаются защитные газы, такие как аргон, гелий, углекислый газ и смеси. Вводятся они сварочной головкой для того, чтобы обеспечить защиту металла сварочной ванны от появления окислов.

Существует несколько видов электродуговой сварки, отличающихся основными параметрами исполнения:

• автоматизацией процесса: ручная, полуавтоматическая, автоматизированная сварка;
• способами защиты сварочной зоны: под флюсом, аргонно-дуговая и газовая;
• режимом подачи тока: сварка под постоянным, переменным током, импульсная;
• областью применения: соединение элементов из черного металла, цветного, в том числе алюминия, различных труб.

Устройство электродуговой сварки

В процессе электродуговой сварки задействован сварочный аппарат, соединяемые детали, электроды или присадочная проволока. Почти во всех случаях требуется специальное оборудование, обеспечивающее защиту сварочной зоны.

Сварочный аппарат состоит из мощного понижающего трансформатора, являющегося источником тока. Трансформатор сварочного устройства постоянного тока комплектуется выпрямителем, который служит для преобразования переменного тока, поступающего из электрической сети, в постоянный.

Не менее широкое распространение имеют инверторные источники, принцип действия которых основан на преобразовании переменного тока, поступающего из сети на выпрямитель, в постоянный ток. Посредством инвертора постоянный, превращается в переменный ток высокой частоты, который впоследствии преобразуется на понижающем трансформаторе.

Трансформатор стандартного переменного тока низкой частоты 50 Гц весит значительно больше сварочных трансформаторов тока высокой частоты. Преобразованный ток используется сразу или после выпрямления.

Помимо трансформатора аппараты для дуговой сварки оснащены множеством вспомогательных деталей и устройств: держатели электродов, провода и прочее.

Технологический процесс современной сварки

Сварка применяется довольно широко как в коммерческих, производственных целей, так и для выполнения мелкого ремонта в частном строении или на даче. Оборудование, расходные материалы для сварочных работ предлагаются потребителю в специализированных магазинах и являются доступными.

Процесс выполнения сварочного соединения зависит от вида сварки. Но наибольшее распространение приобрела дуговая сварка. Именно ее чаще всего применяют в быту.

Но от правильного исполнения технологического процесса сварки зависит качество, надежность сварного соединения, а также безопасность самого работника.

Основные моменты технологии электродуговой сварки

Технология электродуговой сварки заключается в нагреве деталей подлежащих соединению электрической дугой, которая обычно создается между деталями и электродом.

Температура дуги способствует расплавлению электрода и поверхности соединяемых элементов, в результате чего образуется сварной шов.

При этом расплавленный шлак выступает на поверхности сварочной ванны, образуя защитный слой, предохраняющий шов от окисления во время остывания.

Пример технологической карты

Ниже вы можете видеть образец заполнения технологической карты. Сейчас мы подробнее разберем все, что тут написано, а вы запомните (или лучше запишите) то, что прочтете.

Образец взят с сайта zibon.ru

Итак, первая графа «Способ сварки». Здесь, как не трудно догадаться, нужно написать, такой тип сварки был выбран для выполнения работ (ручная дуговая, контактная, полуавтоматом в среде газа и т.д.). В нашем случае мы указали «ручная дуговая сварка покрытыми электродами». Далее указаны цифры «(111)», это код сварки. Его можно указывать в техкарте, чтобы не писать подробно словами.

Мы приведем несколько наиболее распространенных кодов:

• 141 — ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом
• 131 — механизированная аргонодуговая сварка плавящимся электродом
• 135 — механизированная сварка плавящимся электродом в среде активного газа

Далее графа «Основной материал (марка)». Здесь пишем марку металла, который нам нужно сварить. Обычно марка указывается в проекте детали, оттуда ее можно переписать в техкарту. Дополнительно укажите группу металлов. Ниже таблица с основными группами.

Затем идет графа «Наименование (шифр) НТД». Здесь вы должны указать, какие нормативные документы были использованы при разработке данной технологической карты. Остальные графы заполняются подобным образом, думаем, все логически понятно.

В нашем случае заполняется типовая технологическая карта на сварку газовых трубопроводов. Но если вам нужна техкарта на другие работы (например, на сварку стальных труб), то она будет заполняться таким же образом, просто поменяется заголовок.

Типовой техпроцесс сварки фланцев с концами труб

Часто используемым методом соединения являются фланцы. Они имеют вид плоских деталей разной формы, в которых сделаны специальные отверстия для крепления труб. С их помощью собираются трубопроводы разного назначения и длинные строительные конструкции. Они прочно и герметично соединяют трубы, обеспечивая гибкость в обслуживании различных стыков. Кроме этого, они соединяют трубу с различным оборудованием и клапанами.

В трубопроводной системе часто добавляют разгрузочные фланцы, позволяющие проводить регулярное техническое обслуживание системы во время ее работы. С этой целью на концы труб наваривают фланцы, которые затем соединяются между собой болтами с использованием герметизирующих прокладок. Такие дополнительные вставки в систему трубопровода позволяю подключать различную аппаратуру и устройства, делать дополнительные системы подключения.

Фланцы можно классифицировать разными способами, например:

• по типу соединений;
• по типу самих фланцев;
• на основании температурных значений и давления;
• по используемым материалам.

Для изготовления фланцев используют углеродистые, низколегированные, нержавеющие стали и комбинации экзотических материалов.

Использование фланцев весьма распространено. Поэтому разработан и ряд типовых техпроцессов, используемых в процедурах сварки фланцев к трубам.

Обычно технику сварки определяет требуемая величина люфта (зазора) в создаваемых стыках.

• При отсутствии люфта используется техника глубокого проваривания кромки трубы (технический прием — в лодочку).
• Люфт свыше 1.5 мм – технический прием поперечных колебательных движений самого электрода, выполняемых под определенным углом к осевой плоскости трубы.
• Люфт составляет 4-5 мм – метод угловых швов.

Фланцы привариваются с двух сторон для получения надежного соединения. Здесь учитывается вид конструкции и требования к креплениям.

Отметим, что в подземных трубопроводах не используются фланцевые соединения, так как фланцы являются наиболее распространенным источником утечки и пожаров.