Организация рабочего места для ремонта и восстановления деталей ручной газопламенной сваркой и наплавкой

 

 

 

Рис.2.2. Схемы подготовки кромок при газопламенной сварке. 

3. Основное оборудование и оснастка для реализации.

 

 

Ацетиленовым генератором  называют аппарат, предназначенный  для получения ацетилена из карбида кальция с помощью воды (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 – Ацетиленовые генераторы:

а — «карбид в воду», б — «вода на карбид», в —  «сухого разложения», г — «вытеснение воды», д — комбинированная система «вода на карбид» и «вытеснение воды»; 1 — бункер или барабан с карбидом кальция, 2 — реторта, 3 — система подачи воды, 4 — газосборник, 5 — спуск ила, 6 — отбор газа

 

Генераторы подразделяются (ГОСТ 5190 — 78) по давлению получаемого  ацетилена: низкого давления до 10 кПа  и среднего давления от 10 до 70 кПа  и от 70 до 150 кПа .

Затвор предохранительный  служит для предохранения генератора от проникновения в него взрывной волны при обратном ударе пламени, а также от проникновения воздуха и кислорода со стороны потребителя. Главной частью затвора является обратный клапан. При обратном ударе ацетилено-кислородного пламени давлением воды клапан прижимается к седлу и не допускает проникновения ацетилена из генератора в затвор, а пламя гасится столбом воды, находящимся в гасителе. После каждого обратного удара необходимо проверять уровень воды в затворе и в случае надобности доливать его водой. При минусовой температуре в предохранительный затвор нужно заливать морозоустойчивый раствор.

 

Баллоны различаются по вместимости, конструктивным особенностям, окраске. Наиболее распространены баллоны вместимостью 40 дм³. Кислородный баллон окрашивают в голубой цвет, ацетиленовый — в белый, баллон для аргона — в серый, для углекислого газа и воздуха — в черный, водорода—в темно-зеленый, для прочих горючих газов — в красный цвет.

Кислород наполняется  в баллоны до давления 15 МПа. Ацетиленовые баллоны заполнены пористой массой (древесный уголь, пемза, инфузорная земля и др.), образующей микрообласти, необходимые для безопасного хранения ацетилена под давлением. Микрообласти заполняются ацетоном, растворяющим ацетилен. Один объем ацетона растворяет при нормальной температуре и давлении 23 объема ацетилена. Давление растворенного ацетилена в наполненном баллоне не должно превышать 1,9 МПа при 20 ⁰C. Ацетиленовые баллоны при работе всегда должны находиться в вертикальном положении.

 

При снижении давления в  газообразователе усилием пружины 5 мембрана и корзина с карбидом кальция опускается в воду. Таким образом с помошью мембраны с пружиной осуществляется автоматическое регулирование давления ацетилена в аппарате.

Рис. 3,3. Схема устройства и работы редуктора:

а - нерабочее. 6 — рабочее положения

 

Чтобы закрыть клапан 1, надо полностью ослабить пружину 8. Камера 6 сообщается через газовый вентиль 5 с горелкой, и давление газа в горелке равно давлению в камере б. Редуктор имеет предохранительный клапан 4.

Давление в обеих камерах  измеряется манометрами.

Если при каком-то положении  винта 9 расход и поступление газа в редуктор равны, то рабочее давление остается постоянным и мембрана 7 находится в одном положении. Если количество газа, отбираемого из редуктора, больше количества газа, поступающего в него, то давление в камере б понизится. При этом нажимная пружина 8 начнет удлиняться и будет деформировать мембрану 7; клапан 1 откроется, в результате чего поступление газа в камеру 6 увеличится. Уменьшение расхода газа в процессе работы вызовет повышение давления в ка¬мере 6 редуктора, усилие, действующее на мембрану 7, возрастает, она изогнется в противоположную сторону и сожмет пружину 8. Клапан / будет закрываться и поступление газа уменьшится. Таким образом мембрана обеспечивает автоматическое поддержание давления.

Редукторы классифицируются по принципу действия (прямого и  обратного), пропускной способности, рабочему давлению газа и роду газа.

Кроме рассмотренного выше одноступенчатого (однокамерного) редуктора выпускаются двухступенчатые редукторы (двухкамерные), в которых снижение давления газа достигается за две ступени например, в кислородном редукторе - с 15 до 5 МПа и с 5 МПа до рабочего давления.

Двухступенчатые редукторы  более точно поддерживают заданное давление, не замерзают при низких температурах и не нуждаются в частой регулировке рабочего давления газа в процессе эксплуа¬тации; однако конструкция их значительно сложнее.

Ацетиленовый редуктор по принципу действия подобен кислородному. Отличие состоит в способе присоединения к вентилю баллона. Этим же отличаются и редукторы для других горючих газов.

Корпус редуктора окрашивается в гот же цвет, что и баллон: кислородный - в голубой, ацетиленовый — в белый, пропановый — в красный.

Промышленность выпускает  баллонные кислородные редукторы (одноступенчатый) ДКП-1-65, двухступенчатые  ДКД-8-65 и ДКД-15-65, баллонные ацетиленовые редукторы ДАП-1-65 , двухступенчатый ДА Д-1-65, водородный ДВП-1-65 и пропан-бутановый ДПП-1-65.

На сварочных постах, питаемых от газопровода, устанавливаются сетевые редукторы: кислородный ДСК-66, ацетиле-новый ДАС-66, пропановый ДПС-66 и метановый ДМС-66.

Рукава (шланги) служат для подвода газа к горелке или резаку. Они изготовляются из резины с одной или двумя тканевыми прослойками ( Согласно ГОСТ 9356—75, выпускаются рукава трех типов : I — для ацетилена и газов-замените- лей (пропан и др.); II — для жидких горючих (из бензостойкой резины); III — для кислорода. Рукава изготовляются с внутренними диаметрами 6; 9; 12 и 16 мм. Для горелок с низкой мощ¬ностью пламени применяются рукава с внутренним диаметром 6 мм.

Рукава должны иметь окраску наружного слоя: кислородные — синюю, ацетиленовые — красную, для жидкого горючего — желтую.

Для работы при низких температурах (ниже -35°С) применяют некрашенные рукава из морозостойкой резины. Длина рукава берется не более 20 м и не менее 4,5 м; длина стыкуемых участков должна быть не менее 3 м; при монтажных работах допускается длина до 40 м. Крепление рукавов на ниппелях горелок и между собой осуществляется специальными хомутами или мягкой отожженной проволокой.

Рукам выпускаются на рабочее  давление: типы I и II - до 0,6 МПа, тип III —  до 1,5 МПа.

Манометр служит для измерения  давления газа и состоит из трубчатой  пружины, согнутой по дуге. Внутренняя полость трубки соединяется ниппелем, ввернутым в корпус редуктора, с  камерой, в которой находится  газ. Второй свободный конец трубки имеет наконечник, механически соединенный со стрелкой. При изменении давления меняется величина деформации трубчатой пружины, а вместе с ней и отклонение стрелки.

Показания манометров должны стро¬го соответствовать давлению газа. Неисправный манометр следует заменять; редуктор с неисправным манометром к эксплуатации не допускается.

 

Сварочные горелки. Горелки разделяются на инжекторные и безынжекторные однопламенные и многопламенные, для газообразных горючих (ацетиленовые и др.) и жидких (пары керосина). Наибольшее применение имеют инверторные горелки, работающие на смеси ацетилена с кислородом Схема и принцип работы инжекторной горелки. Горелка состоит из двух основных частей — ствола и наконечника (рис. 45). Ствол имеет кислородный I и ацетиленовый 16 ниппели с трубками 3 и 15, рукоятку 2, корпус 4 с кислородным 5 и ацетиленовым 14 вентилями С правой стороны горелки (если смотреть по направлению течения газов) находится кислородный вентиль 5, а с левой — ацетиленовый вентиль 14. Вентили служат для пуска, регулирования расхода и прекращения подачи газа при гашении пламени Наконечник, состоящий из инжектора 13, смесительной камеры 12 и мундштука 7, присоединяется к корпусу ствола горелки накидной гайкой.

Инжектор 13 представляет собой  цилиндрическую деталь с центральным  каналом малого диаметра — для  кислорода и периферийными, радиально  расположенными каналами — для ацетилена. Инжектор ввертывается в смесительную камеру наконечника и находится  в собранной горелке между  смесительной камерой и газоподводящими каналами корпуса горелки. Его назначение состоит в том, чтобы кислородной струей создавать разреженное состояние и засасывать ацетилен, поступающий под давлением не ниже 1 кПа. Разрежение за инжектором достигаемся высокой скоростью (порядка 300 м/с кислородной струи). Давление кислорода, поступающего через вентиль 5, составляет от 0,05 до 0.4 МПа.

 

 

 

Рис. 3,4. Устройство инжекторной горелки:I. 16 - кислорозный и ацетиленовый ниппели, 2 – рукоятка, 3, 15 - кислородная и ацетиленовая трубки, 4 - корпус. 5. 14 — кислородный и ацетиленовый вентили. 6 — ниппель наконечника, 7 - мундштук, 8 — мундштук для пролан-бутан-кислородной смеси, 9 — штуцер, 10 — подогреватель, 11 — трубка горючей смеси. 12 - смесительная камера, 13 - инжектор; а. 6 - диаметры выходного канала инжектора,  е - размер зазора между инжектором и смесительной камерой, г — боковые отверстия в штуцере 9 для нагрева смеси, д — диаметр отверстия мундштука смесительной камеры.

Разрежение  за инжектором достигаемся высокой  скоростью (порядка 300 м/с кислородной  струи). Давление кислорода, поступающего через вентиль 5, составляет от 0,05 до 0.4 МПа.

В комплект горелки  входит несколько номеров наконечников. Для каждого номера наконечника установлены размеры каналов инжектора и размеры мундштука. В соответствии с этим изменяется расход кислорода и ацетилена при сварке.

Технические характеристики горелок. Горелки однопламенные  универсальные для ацетилено-кислородной сварки, пайки и подогрева изготовляются по ГОСТ 1077 — 79Е, который предусматривает четыре типа горелок: Г1 — горелка микромощности, безынжекторная; Г2 — горелка малой мощности, инжекторная; Г3 -  горелка средней мощности, инжекторная; Г; - горелка большой мощности, инжекторная. Каждый тип горелки обеспечивается набором наконечников. В сварочной практике чаще всего используют горелки малой и средней мощности.

 

 

 

 

 

4. Операционный технологический процесс восстановления (ремонта) детали.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис 4.1. Эскиз заменяемой панели в кузове автомобиля.

 

Так как кузова автомобилей  изготавливают из низкоуглеродистых  сталей, то сварка будет вестись нормальным ацетиленокислородным пламенем левым способом насадкой №2 по способу №1(рис.2.2) без применение присадочного материала.  Расход ацетилена в данном случае составит 150 л/ч.

 

 

Рисунок 4.2 – Комплект для ацетиленокислородной резки и сварки №2А.

Для проведения работ по сварки используем комплект для ацетилено-кислородной резки и сварки №2А (рисунок 4.2) производства компании Донмет. Комплект предназначен для ручной резки, сварки, наплавки и пайки металлов при наличии источника кислорода и с использованием в качестве горючего газа ацетилена. Комплект включает в себя:

• Генератор ацетиленовый АСП-10 ;
• Редуктор кислородный типа БКО-50ДМ;
• Редуктор ацетиленовый типа БАО-5ДМ;
• Резак Р1 «Донмет»142 А 6/6;
• Горелка Г2 «Донмет» 225А 6/6;
• Хомут для закрепления рукавов d 6мм – 4 шт.;
• Рукав резинотканевый III кл. d 6мм – 40м.

Передвижной ацетиленовый генератор  АСП-10 предназначен для получения  газообразного ацетилена из карбида  кальция и воды. Применяется для питания ацетиленом аппаратуры газопламенной обработки металлов (сварки, пайки, резки, напыления) при температуре окружающего воздуха от -10°С до +40°С.

По способу взаимодействия карбида кальция с водой генератор  относится к типу «К» (контактный) с вариантом «ВВ» (вытеснения воды).

Вид климатического исполнения "У" категории. Устойчиво работает при температуре окружающего  воздуха от минус 10°С до плюс 40°С.

Для обеспечения надежности генератор оборудован затвором предохранительным, который обеспечивает гашение пламени  обратного удара и препятствует попаданию в генератор кислорода  из аппаратуры ГОМ.

Технические характеристики:

• Номинальная производительность при t = 20°С и давлении 760мм рт. ст.): 1,5 м3/ч
• Диапазон рабочих давлений, МПа: 0,01 – 0,15
• Пределы установки (регулировки) нижнего давления в генераторе, МПа: 0,03 – 0,05
• Допускаемая (единовременная) загрузка карбида кальция, не более, кг: 3,2
• Размеры кусков карбида кальция, мм: 25х80
• Габаритные размеры генератора, мм: 600х450х100
• Масса генератора (без карбида и воды), не более, кг: 20

Для ремонта кабины применяют  тележечный конвейер с механическим передвижением, который состоит  из стендов-тележек, направляющих рельсовых  путей и тяговых цепей, траверсных тележек для переустановки стендов  тележек на возвратный рельсовый  путь.

Стенд тележка предназначена  для установки и закрепления  кабины, поворачивания ее при ремонте  и передвижения по рельсовым путям.

Штучно – калькуляционное  время рассчитывается по формуле:

,                (4.1)

где F-площадь поперечного сечения шва, мм²,

-плотность наплавляемого  металла, г/см³,

-коэффициент расплавления, г/мин,

-основное время на 1 разогрев  кромок в начале и в процессе  сварки, мин;

-число разогревов кромок  на 1м шва (5), мин/м;

1-время на очистку и  контроль свариваемых кромок  шва, мин;

-длина шва,м;

-вспомогательное  время связанное с установкой и поворотом, снятием изделия, мин;

k – коэффициент, учитывающий время обслуживания рабочего места и на личные надобности рабочего и подготовительно-заключительное (k=1.16)

 мм³,

=7,8 г/см³,

=2,5 г/мин,

=0,18 мин;

L=1.3 м;