Файл: Громадский, Б. В. Водолаз - сварщик - резчик учебное пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.10.2024

Просмотров: 65

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ние кислородных батарей дает возможность вести про­ цесс резки в течение длительного времени.

Для обеспечения горения дуги в среде углекислого газа при подводной полуавтоматической сварке приме­ няют техническую углекислоту по ГОСТ 8050—64, кото­ рая поставляется в жидком виде в 40-литровых балло­ нах (черного цвета). В период использования углекисло­ та испаряется и в виде углекислого газа (12,7 м3 на каждый баллон) подается в сварочную дугу. Известно, что при испарении углекислоты происходит сильное ох­ лаждение газа, поэтому, чтобы редуктор не замерзал, его периодически надо отогревать горячей водой (или устанавливать перед ним электроподогреватель). Обычно одного баллона углекислоты хватает на 12—16 ч работы.

Некоторые образцы зарубежного оборудования для подводной сварки и резки металла

За последние годы за рубежом как никогда возрос интерес к сварке и резке металлов в подводных усло­ виях. Это связано с выполнением монтажных работ по созданию обитаемых подводных станций на материко­ вых шельфах, строительством оснований вышек для подводной добычи нефти и других полезных ископаемых.

В современных американских программах по освое­

нию мирового океана

DSSP (разработка

систем глубо­

ководных погружений)

и «Man in the See»

(«Человек в

море»)

этим процессам отводится значительная роль.

За

рубежом используется новый способ выполнения

работ по сварке-и резке в подводных условиях, при ко­ тором водолаз-сварщик опускается под воду на длитель­ ное время. Производительность его работы значительно повышается за счет увеличения времени, в течение кото­ рого он выполняет сварочные работы.

В программе «Man in theSee» наиболее перспектив­ ными для применения под водой считаются два спосо­ ба сварки: металлическим электродом и электроннолуче­ вой. Первый является пока самым надежным и эффек­ тивным способом сварки под водой.

Большое внимание за рубежом также уделяется средствам подводной резки. При этом отдается пред­ почтение огневым способам резки (электрокислородно-

SU


му, электродуговому и резке взрывом). Ведутся иссле­ дования и опытно-конструкторские работы в области резки взрывом под водой. Сравнительно недавно в США разработаны подводные резаки, действующие с помощью пороховых патронов и предназначенные для резки металла, нейлона и других материалов. Резаки могут быть использованы для резки проволоки, кабелей, якорных цепей и других предметов, имеющих форму

.ленты или шнура; они способны перерезать стальную проволоку диаметром 1,6—38 мм, а специальные кабе­ ли — диаметром до 89 мм. Для осуществления резки предусмотрены кумулятивный взрывчатый заряд, за-

Phcv 40. Горелки для подводной плазменно-дуговой резки (США):

1 — большая горелка; 2 — малая горелка; 3 — ре-

'жущее сопло; 4 — нейлоновая оболочка

пальный шнур, детонатор, электрический кабель и ог­ раждение для защиты непосредственно примыкающих к месту реза материалов и объектов.

В ряде стран в последние годы проводятся работы по использованию под водой высокопроизводительной плаз­ менно-дуговой резки металлов. Она впервые в 1960 году была осуществлена в США. Разработаны и изготовлены специальные подводные плазменные резаки двух раз­ меров (рис. 40). Резаки и аппаратура управления зна­ чительно отличается от общепромышленного оборудова­ ния. Внутреннее водяное охлаждение резаков не преду­ сматривается. Корпус резака и формирующее сопло из­ готовляются из меди. Резаки защищены нейлоновой оболочкой. Дуга под водой зажигается осциллятором.

91

В качестве плазмообразующего газа используется ар­ гон, который подается в резак под давлением 2,8 ат. Источником питания для работы малым резаком служат два сварочных выпрямителя по 300 А каждый, соединен­ ные последовательно, а для работы большим резаком—

 

 

три таких выпрямителя, со­

 

 

единенные последовательно.

 

 

Резка

может выполняться

 

 

постоянным

током

прямой

 

 

полярности

при

 

напряже­

 

 

нии дуги около 84 В.

ис­

 

 

 

Экспериментальные

 

 

следования

и

разработка

 

 

аппаратуры

для

ручной

 

 

подводной

резки

плазмен­

 

 

ной

 

дугой

производились

 

 

также в ГДР. Разработан­

 

 

ная

установка

для

резки

 

 

включала один или два (в

 

 

зависимости

от

толщины

 

 

разрезаемого металла) по­

 

 

следовательно

соединенных

 

 

сварочных

преобразователя

 

 

с повышенным напряжением.

 

 

холостого хода, шкаф уп­

 

 

равления с пускорегулирую­

 

 

щей аппаратурой, водоох­

 

 

лаждаемый

резак с

воль­

 

 

фрамовым электродом и на­

 

 

бором шлангов

и

баллоны

 

 

с рабочим газом.

 

Рис. 41. Схема резака для

 

Одной из проблем внед­

рения

плазменно-дуговой

подводной

плазменной рез­

ки

(ГДР)

резки

в практику

подводно­

 

 

технических работ считается

выбор удобного и безопасного

для водолаза способа за­

жигания дежурной дуги. В резаке немецкой конструк­ ции дежурная дуга возбуждается низковольтным раз­ рядом за счет перемещения вольфрамового электрода до соприкосновения с внутренней поверхностью режуще­ го сопла и возвращения его под действием пружины в исходное положение. Такой резак (рис. 41) состоит из неплавящегося электрода 1, формирующего сопла 2,

92


имеющего систему внутреннего проточного охлаждения 3 и являющегося анодом дежурной дуги, сопловой вставки 7, канала 5 для подачи и смешения рабочих га­ зов и устройства 4 для поступательного перемещения ■электрода. Отличительным признаком конструкции явля­

ется

наличие

на резаке

дополнительного

поворотного

(вокруг основного) сопла 6,

 

 

 

которое соединено с полостью

 

 

 

рубашки

охлаждения

основ­

 

 

 

ного

сопла.

Через

это

сопло

 

 

 

в зону резки подается охлаж­

 

 

 

дающая

вода

под

давлением

 

 

 

в 2 ат, которая предупреждает

 

 

 

■приваривание

расплавленного

 

 

 

металла к нижней кромке ро­

 

 

 

за и обеспечивает хорошее ка­

 

 

 

чество реза.

 

работы

по

 

 

 

Ведутся

также

 

 

 

созданию

 

новых

источников

 

 

 

питания, изысканию новых ма­

 

 

 

рок электродов для

сварки

и

 

 

 

резки под

водой, новых кон-

 

 

 

струкции электрододержателеи-

Рис. 42. Горелка для под­

и

горелок,

по

разработке

водной резки

н

сварки

(США):

 

средств

механизации

труда

1 — электрод;

2 петля

водолаза-сварщика

и резчика,

кабеля; 3 — корпус; 4

Перспективными

источни-

чанговы“ зажим; 5 ры-

 

^

 

 

для

 

 

чаг подачи

кислорода

ками питания

подводной

 

 

 

сварки

и

резки

считаются

 

 

вращаю­

мощные

сварочные

выпрямители. Отсутствие

щихся частей, небольшие габариты, надежность в рабо­ те, удобство в обслуживании, высокий к.п.д. — все это выгодно отличает выпрямители от преобразователей.

Фирмой Arcair (США) разработана горелка, позво­ ляющая выполнять электрокислородную резку и дуго­ вую сварку под водой. Горелка (рис. 42) обеспечивает безопасность водолаза-сварщика за счет полной электри­ ческой изоляции, небольшого пути прохождения тока внутри нее, наличия искрогасительной камеры и клапа­ на против обратного удара. Возможность закрепления горелки при работе с помощью специально предусмот­ ренной для этой цели кабельной петли 2 дает возмож­ ность водолазу выполнять работу под водой обеими ру-

93


нами. Горелка позволяет использовать электроды как для подводной резки, так и для подводной сварки ме­ таллов; переоснащение горелки производится с по­ мощью легко разъединяемого цангового зажима.

Фирма Gebriider Bohler und Со (Австрия) разработа­ ла способ и электрод для сварки и резки под водой. В качестве стержня электрода используется трубчатая про­ волока, внутри которой содержатся вещества, стабили­ зирующие дугу и облегчающие ионизацию дугового про­ межутка. На поверхности проволоки нанесено покрытие, защищенное слоем толщиной 0,1—0,2 мм водоупорного электроизоляционного лака. Этот способ позволяет пере­ ходить от сварки к резке и обратно за счет изменения величины тока (для резки ток в 2,5 раза больше, чем для сварки).

В Швейцарии разработан сварочный пистолет Wemar предназначенный для электрокислородной резки метал­ лов под водой на постоянном токе. Он состоит из цилин­ дрического корпуса с рукояткой, в который с одной сто­ роны герметично введены сварочный кабель и шланг по­ дачи кислорода, а -с другой — закреплена.текстолитовая оправа, в которую с помощью крепежной втулки и про­ кладки устанавливается под водой трубчатый электрод диаметром 8 мм, имеющий специальное покрытие. Пи­ столет снабжен специальным искропреградителем. Рез­ ка под водой ведется при давлении кислорода 5 ат, на­ пряжении дуги 45 В и токе дуги 350 А. Прикосновени­ ем электрода к разрезаемому изделию возбуждается дуга, а по внутреннему каналу электрода в зону резки подается режущий кислород.

Г л а в а VI

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПОДВОДНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ

В связи с трудностями выполнения сварочных ра­ бот в подводных условиях, связанных с плохой види­ мостью, ограниченностью действия водолаза-сварщи- ка, слабой устойчивостью и т,. д., подготовка к этим работам должна вестись особенно тщательно. В част­ ности, это необходимо при подготовке металла (заплат, листов и т. п.) для сварки. Учитывая эти особенности, наиболее предпочтительными видами сварочных работ под водой являются соединения внахлестку, тавровые,, угловые и другие, выполняемые валиковыми швами.

Специфика подводной сварки, в отличие от поверх­ ностной, находит свое отражение в подготовке кромок (их формы и конструктивных элементов).

Типы сварных соединений и швов

В зависимости от взаимного расположения сваривае­ мых деталей сварные соединения бывают: стыковые, вна­ хлестку, тавровые, угловые, торцовые (боковые) и сое­

динения электрозаклепками или впрорезь (рис.

43).

Под с т ы к о в ы м соединением понимается

соеди­

нение, в котором кромки двух свариваемых частей рас­ положены одна против другой и образуют одну общую плоскость.


В н а х л е с т к у

(внакрой)

называется

соединение,

в

котором свариваемые листы

накладываются

друг

на

друга своими плоскостями.

соединение,

в

котором

Т а в р о в ы м

называется

торец одного листа приваривается к плоскости друго­ го листа и между ними образуется угол 90°.

Рис. 43. Типы сварных соединений и швов:

а — стыковое; б — внахлестку (внакрой); в — тавровое; г — угловое} д — торцовое; е — электрозаклепками и впрорезь; S и Si — толщина свариваемого металла; К — катет свар­

ного шва

У г л о в ы м называется соединение, в котором листы свариваются под углом по кромкам обоих листов. Угло­

вое соединение

представляет

частный случай таврово­

го соединения.

соединением

называется такое, в ко­

Т о р ц о в ы м

тором соединяемые листы расположены между собой параллельно, боковые поверхности накладываются опн?, на другую, а кромки их совмещаются.

Соединения э л е к т р о з а к л е п к а м и и впрорезь являются частным случаем соединения внахлестку. Эти соединения применяются в местах, где нет свободного доступа к кромкам соединяемых листов или для предот­ вращения выпучивания листов.

А6

Рис. 44. Сечения сварных швов: й — нормальный; б — усилен­ ный; в — ослабленный; К—ка- тет> S — толщина металла; h — высота шва

a

Классификация сварных

швов

по протяженности-

- непрерывные; 6 - прерывистые;

в _

шахматные; г - цепные

7 Зак.

469

 

 

97