Page 1

Свидетельство о регистрации №  ФС2-8428  от  26.12.2006  г.

№  2 (4) февраль 2008—апрель 2008

ИЗДАТЕЛЬ: ООО «ИТЦ Альянс сварщиков Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона» РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ ЖУРНАЛА: Генеральный директор ФГУП «Адмиралтейские верфи» д.  т.  н. Александров В.  Л. Главный инженер ФГУП «ПО «Севмаш» Кондрашов Ю. В. Главный сварщик ОАО «Северная верфь» Вейнбрин Я.  И. Директор Учебно-методического центра Комитета по образованию Правительства Санкт-Петербурга Маркушев В.  А. Зам. генерального директора ЦНИИ КМ «ПРОМЕТЕЙ» Баранов А. В. Зав. кафедрой сварки судовых конструк­ ций Санкт-Петербургского Государственного Морского Технического Университета к.  т.  н. Мурзин В.  В. Генеральный директор ЗАО ПГ «ИнВент» Кондрашов С. Ю. Ведущий специалист ЗАО «Электродный завод» к.  т.  н. Белов Ю. М. Начальник отдела системных внедрений ЗАО «СовПлим» Ушаков И. И. РЕДАКЦИЯ: Главный редактор Рубцова Н.  Н. Заместитель главного редактора Кляровский А.  В. Выпускающий редактор Воронин Р. Ю. АДРЕС РЕДАКЦИИ: Санкт-Петербург, ул. Софийская, 66 Тел.: (812) 309-03-68 ОТДЕЛ РЕКЛАМЫ: Валиев Р.  Ш., тел. (812) 309-03-68 E-mail: valiev@welding.spb.ru Дизайн обложки и оригинал-макет: ООО «ИПК «КОСТА», тел. 445-10-02 ТИПОГРАФИЯ: ООО «НатисПринт», тел. 923-07-56 Тираж: 1000 экз.

Колонка редактора

«Золотая СВАРКА» в Санкт-Петербурге За последние годы выставка «Сварка» в СанктПетербурге стала признанным международным форумом, в котором принимают участие ведущие российские и мировые производители сварочной техники, научно-технические организации, малые предприятия, торговые представительства. СанктПетербург занимает одну из лидирующих позиций в России по темпам промышленного производства. На предприятиях Петербурга и Северо-Западного региона России внедряются самые передовые сварочные технологии, современное оборудование и высококачественные сварочные материалы. Повышение эффективности сварочных процессов невозможно без внедрения инновационных технологий, достижений фундаментальной и прикладной науки, развития кооперационных связей в отрасли. С каждым годом выставка «Сварка» все в большей степени становится реальным инструментом развития и совершенствования промышленного производства. Она представляет участникам возможность продемонстрировать последние научно-технические достижения в этой области, способ­ствует их внедрению в производство, становится прекрасной площадкой для обмена опытом между специалистами, установления новых деловых контактов, служит расширению международных связей, улучшению взаимопонимания и сотрудничества. «Сварка-2008» будет проходить в недавно по­строенном суперсовременном, оснащенном передовыми техническими средствами павильоне №  7, просторном и  удобном для воплощения оригинальных идей при строительстве стендов. Дело­ вая и научно-техническая программа выставки пройдет в удобных и высокотехнологичных конференц-залах, рассчитанных на количество участников от 100 до 1000 человек. На конференции «ПЕРЕДОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ В СВАРКЕ И В  РОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССАХ» будут представлены и заслушаны доклады и сообщения, отражающие современное состояние и перспективы развития сварочного производства. Особое внимание на выставке «Сварка-2008» будет уделено проблемам инновационного развития сварочной техники с акцентом на автоматизацию и роботизацию, а также подготовке кадров: «образование» сейчас — значимый национальный проект. Выставка выполняет важную профориента­ционную функцию, она станет учебным классом и аудиторией для студентов профессионально-технических училищ и высших учебных заведений по специальности «Сварка». В рамках выставки «Сварка-2008» пройдет «Кон­курс сварщиков — учащихся ПТУ», где будут представлены лицеи и профессиональные училища Санкт-Петербурга; конкурс «Золотая Сварка-2008». Конкурс учрежден в 2004 году на выставке «Сварка-2004». Его цель — придать новый импульс развитию бизнеса в России на основе лучших традиций отечественного производства. Кроме того, будут организованы круглые столы, деловые контакты по вопросам сотрудничества в научно-технической и образовательной сфере. От имени организаторов выставки мы сердечно благодарим партнеров, всех участников и посетителей выставки. Всегда рады видеть вас в прекрасном городе на Неве! Будем рады видеть вас в качестве участников и гостей на выставке «Сварка-2008» и научно-технической конференции «Передовые технологии, материалы и оборудование в сварке и родственных процессах». Директор выставки «Сварка» Наталия Аверкина

В номере ОТЧЕТЫ Отчет о выставке «Передовые технологии в машиностроении»   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 ТЕХНОЛОГИИ СВАРКИ И РЕЗКИ Концепция развития сварочного оборудования для электродуговой сварки. А.  В.  Владимиров, А.  В.  Хабузов . . . . . . . . 8 Эффективность внедрения роботизированного сварочного комплекса  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Современное оборудование для механизации сварки кольцевых швов  М. Гаспарович, ООО «Шторм-ИТС»  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Завод сварочного оборудования «Уралтермосвар»  . . . . . . . . . . . 17 СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Высокотехнологичные керамические агломерированные флюсы для автоматической сварки и наплавки узлов и деталей судостроительных и машиностроительных конст­ рукций. Б.  В. Семендяев, Ю.  М. Белов, С.  Н. Фролов . . . . . . . . . . . 18

К вопросу о неоднородности покрытий сварочных электродов. В.  В. Мансуров, В.  В.  Богданов, Ю.  В.  Аввакумов, А.  Н.  Быков (ФГУП «ПО «Севмаш», г.  Северодвинск). . . . . . . . . . Влияние химического состава на механические свойства металла, наплавленного электродами марки ЭА-898/21б . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ОХРАНА ТРУДА Повышение эффективности работы местной вытяжной вентиляции при сварке. Ю.С. Корюкаев, И.И. Ушаков. . . . . . . . . Актуальные проблемы защиты сварщиков  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

20

23

25 29

ПОДГОТОВКА КАДРОВ Мастер-класс. Сварка алюминия и его сплавов А.В. Кляровский . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Учебно-аттестационный центр отдела главного сварщика ОАО «Судостроительный завод «Северная верфь»  Я.  И.  Вейнбрин, В.  В.  Карпиков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ Страницы истории Международной выставки «Сварка»  . . . . . . 36







Новости, анонсы, отчеты

Уважаемые коллеги! Редакция журнала «Мир сварки» обращается к вам с предложением и просьбой помочь в становлении нашего молодого журнала как информационного посредника между специалистами сварочного производства, работающими в области науки (фундаментальной и прикладной) и производства. Развитие и расширение производства, необходимость повышения его качественных и экономических показателей требуют постоянного совершенствования во всех аспектах – технологии, материалах, оборудовании, охране труда, квалификации кадров и т. д., что ставит новые задачи перед исследователями, создателями и потребителями сварочной техники и технологии. Редакция журнала не в силах охватить все возникающие вопросы и проблемы: чтобы идти в ногу с современными требованиями, необходима тесная прямая и обратная связь с широким кругом специалистов, у каждого из которых есть свои наболевшие проблемные вопросы и идеи. Редакция журнала обращается к вам с просьбой помочь сделать журнал действительно интересным и востребованным, для чего нам необходимо знать, в первую очередь, ваши потребности и интересы. Это касается как инженерно-технических специалистов, так и рабочих, организаторов производства, менеджеров – всех, имеющих отношение к сварке и термической резке металлов. Было бы прекрасно, если бы вы информировали редакцию о том, какие проблемы в нашей области техники вас волнуют и представляют интерес, какие материалы могут вам помочь их решить, какими своими соображениями и идеями вы могли бы поделиться с коллегами. Дефицит какой информации по сварке и родственным процессам вы ощущаете, какую тему номера журнала или статьи вы могли бы предложить? Редакция будет благодарна за ваши предложения по улучшению журнала и материалы, присланные для публикации на его страницах. Еще раз подчеркиваем, что все изложенное касается не только инженерного состава, но и рабочих-сварщиков разного уровня квалификации (от 2-го до 6-го разряда). Все ваши предложения просьба направлять в письменном виде по адресу: 192241, Санкт-Петербург, ул. Софийская, д.  66; E-mail: lysenko_j@welding.spb.ru Устно по телефону: (812) 309-03-68, 448-37-75, доб. 119 или по факсу — доб. 2. С уважением, Рубцова Н.  Н., главный редактор журнала «Мир Сварки», директор ООО «ИТЦ Альянс сварщиков СПб и С.-З. региона»

Новости, анонсы 12 февраля 2008 года исполнилось 10 лет со дня смерти Самуила Калмановиn

ча Слёзберга, кандидата технических наук, Почетного академика Санкт-Петербургской ИА, дейст­вительного члена ассоциации инженеров-электриков. Самуил Калманович родился 06.10.1916 года в Петро­граде и после окончания в 1939 го­ду  Ленинградского  индуст­риального института работал на вагоностроительном заводе им.  Егорова и в Ленинградском отделении центральной сва­рочной конторы Всесоюзного автогенного треста. Он участник  ВОВ, принимал участие в боях по прорыву блокады Ленин­града, а после окончания войны с фашистской Германией участвовал в войне против Японии. После войны работал в ЦНИИ Министерства судостроительной промышленности (ЦНИИ КМ «Прометей»), а с 1956 до 1991  го­да — во Всесоюзном НИИ электросварочного оборудования (ВНИИЭСО), где разрабатывал новые методы сварки и исследовал проблемы механизации сварочного производ­ства в электротехнической промышленности. С.  К. Слёзберг являлся известным специалистом в области металловедения и металлографии, занимал в институте должность заведующего лабораторией и ученого секретаря, внес существенный вклад в развитие института, его научных направлений и организацию аспирантуры. Под его руковод­ством ряд специалистов подготовили и успешно защитили кандидатские диссертации. Самуил Калманович Слёзберг был одним из инициаторов создания Ассоциации сварщиков Ленинграда, ее первым исполнительным директором, в этом качестве он проработал с 1991 по 1994 год, снискав глубокое уважение среди сварщиков города и стран СНГ. Последней совместной работой Самуила Калмановича было редактирование справочника по электродам для дуговой сварки, разработанного заслуженным специалистом в области сварочных материалов г. Заксом И.  А. Справочник является настольной книгой всех специалистов сварочного производства.

Директор Ассоциации сварщиков Ленинграда




Новости, анонсы, отчеты Новости, анонсы ОАО «ЛЕНЭКСПО» ПРАЗДНУЕТ 40-ЛЕТНИЙ ЮБИЛЕЙ! n Открытому акционерному обществу «Ленэкспо» — крупнейше­ му выставочному центру в Северо-Западном регионе и одному из ведущих в России — в 2008 году исполняется 40  лет. Выставочная деятельность в Гавани началась в 1968 году, когда была организована первая международная выставка «Инрыбпром-68», ставшая основой для дальнейшего развития выставочного комплекса. Спустя 40 лет «Ленэкспо» — это 9 павильонов общей пло­ щадью 40 000 кв. метров, с мощной инфраструктурой. В  1994  году был построен 4 павильон, в 2005 году — 7, самый крупный и современный на территории Санкт-Петербурга и в 2007  году павильон 8А — супертехнологичный комплекс для проведения конгрессных мероприятий и форумов. По мере осознания необходимости новых рыночных механизмов количество выставок и их функции менялись. От  простой демонстрации товара до новой стратегической линии — PIN-strategy (Promotion, Information, Network — Продвижение, Информация, Связь). В 2007 году «Ленэкспо» стало организатором 26 выставок. Второй год подряд «Ленэкспо» предоставляет свои павильоны для встречи представителей 60 стран на Санкт-Петербургском международном экономическом форуме, основной задачей которого является развитие партнерства между деловыми, политическими и интеллектуальными лидерами сообщества. Многофункциональность выставочного комплекса, на территории которого проводится 80% всех выставочных меро­ приятий нашего города, позволяет «Ленэкспо» активно и разносторонне участвовать в жизни города и страны. В 2008 юбилейном году стратегия развития выставочной деятельности «Ленэкспо» тесно связана с реализацией Прио­ ритетных национальных проектов Российской Федерации. В  первую очередь, это промышленная политика. «Ленэкспо» регулярно проводит выставки: •  «Российский промышленник», которая в 2008 году соберет на берегах Финского залива представителей крупнейших предприятий и бизнес-элиты из всех регионов России, а также из многих государств ближнего и дальнего зарубежья; •  «Сварка», организуемая «Ленэкспо» совместно с ведущими международными ассоциациями и союзами сварщиков, явля­ется одним из наиболее важных мероприятий для машиностроительной и металлообрабатывающей промышленности; •  Впервые на территории «Ленэкспо» будет проходить Химический форум, в рамках которого пройдут Международные специализированные выставки: «ЭкспоХимия», «Агрохимия, агробиотехнологии», «Защита от коррозии», «Лаки, краски и покрытия», «ЭкспоЛаб» и «НанЭкс»; •  За многолетнюю историю выставка «Энергетика и электро­ техника» стала местом встречи крупнейших мировых производителей энергоиндустрии, поставщиков продукции и услуг для тепло- и гидроэлектростанций, теплосетей и других энергосистем; •  «Международный экологический форум» — крупнейшее мероприятие в Северо-Западном регионе, демонстрирующее оборудование, технологии и природоохранные услуги в сфере экологической и промышленной безопасности. Особое внимание «Ленэкспо» уделит в 2008 г. развитию агропромышленного комплекса. Ежегодная крупнейшая между­ народная выставка-ярмарка «Агрорусь» — один из приоритетных проектов, поддерживаемых министерством сельского хозяйства Российской Федерации. В работе выставки при-



нимают участие более тысячи сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий из 35 регионов России и 15  стран мира. В 2007 году «Ленэкспо» посетило свыше 1 миллиона гостей, в выставках приняло участие 5000 отечественных фирм и более 700 — иностранных. Приоритетное направление развития комплекса — собственная выставочная программа, отражающая социально-экономическое развитие России и Санкт-Петербурга. «Ленэкспо», вступая в юбилейный год, объявляет об учреждении специальных призов и премий по следующим номинациям: •  За лучшую выставочную премьеру 2008 года (вручается компании, представившей лучший инновационный продукт на выставках 2008 г.); •  За лучший творческий материал о «Ленэкспо» в 2008 году (персональный приз за статью в СМИ, телесюжет, видеоматериал, фоторепортажи и др.); •  Лучшему информационному спонсору выставок «Ленэкспо» в 2008 году (вручается специализированному СМИ); •  Лучшему профессиональному партнеру «Ленэкспо» в 2008  году (вручается Ассоциации, Союзу или другому общественному объединению профессионалов); •  Лучшему творческому партнеру «Ленэкспо» в 2008 году (вручается творческому, профессиональному коллективу). 61-Я ЕЖЕГОДНАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ АССАМБЛЕЯ n

МЕЖДУНАРОДНОГО ИНСТИТУТА СВАРКИ

С 6 по 11 июля 2008 года в австрийском городе Грац со­с­ тоится 61-я ежегодная международная ассамблея Международного института сварки. В Австрии, одной из стран-основательниц Международного института сварки, ассамблея будет проводиться уже в третий раз — в 1958 и 1988 годах она проходила в Вене. В этом году местом проведения ассамблеи был избран Грац, один из самых очаровательных городов Центральной Европы, объект культурного наследия, охраняемый ЮНЕСКО, в 2003 году названный культурной столицей Европы. Ассамблея является финальным событием в череде меро­ приятий, посвященных празднованию 60-летнего юбилея Международного института сварки. Также в рамках ассамблеи будет проведена международная конференция на тему «Надежность и безопасность сварных конструкций в энергетической и обрабатывающей промышленности». Как ассамблея, так и международная конференция будут проводиться в здании Конгресса Граца. Беларусь. Выставка «Сварка и резка 2008» n Международная специализированная выставка «Сварка и резка 2008» начала свою работу 25 марта в выставочном центре на проспекте Победителей в Минске. В церемонии открытия выставки приняли участие первый заместитель председателя президиума Национальной академии наук Беларуси Петр Витязь, председатель комиссии по промышленности, топливно-энергетическому комплексу, транспорту, связи и предпринимательству Палаты представителей Национального собрания Анатолий Павлович, генеральный директор государственного научно-производственного концерна порошковой металлургии Александр Ильющенко, другие официальные лица. На выставке традиционно демонстрируются новые технологии в области сварки, резки, покрытий, систем контроля качества, а также сертификации и стандартизации сварочного оборудования. Посетители могут познакомиться с новыми материалами для сварки и пайки, оборудованием для


Новости, анонсы, отчеты

резки и термообработки, источниками питания и системами управления сварочным оборудованием, приборами для контроля сварных соединений. Выставку «Сварка и резка» дополняет специализированный салон «Защита от коррозии. Покрытия». Он представляет материалы, технологии и оборудование для комплексного решения проблемы защиты материалов от коррозии, по­вышения надежности и срока службы механизмов и сооружений. В программе выставки, которая завершила свою работу 28  марта, состоялось республиканское совещание главных сварщиков и специалистов министерств и предприятий страны «Состояние и пути развития сварки в Республике Беларусь», международный симпозиум «Сварка и родственные тех­ нологии», международная научно-техническая конференция «Новые материалы и технологии: порошковая металлургия, композиционные материалы, защитные покрытия, сварка». ВЫСТАВКА «EUROJOIN-7» n Европейская федерация сварки и Институт сварки Италии приглашают всех, кто имеет отношение к сварке и сопут­ ствующим технологиям, принять участие в седьмом европейском конгрессе по объединенным технологиям ­«EUROJOIN -7», который будет проходить в Венеции (Италия) 21 и 22 мая 2009  года. Конгресс будет разделен на секции по следующим главным темам: 1.  Современные основные и расходные материалы. 2.  Автоматизация, робототехника и сенсорные системы. 3.  Совершенствование традиционных методов сварки. 4.  Менеджмент на сварочном предприятии. 5.  Надежность сварных конструкций и сооружений. 6.  Диагностика сварных конструкций и сооружений.

По заключенному соглашению российская и итальянская стороны намереваются установить деловые контакты между ИТЦ «СПАС» и ИИС в областях: 1. Совместной подготовки специалистов-сварщиков для подводной сварки. 2. Подготовки и проведения совместных выставок, конференций, симпозиумов по актуальным проблемам сварочной науки и техники. ИТЦ «СПАС» будет способствовать специалистам-членам ИИС в подготовке и проведении мероприятий, связанных с образовательной и выставочной деятельностью. 3. Стороны считают полезным разработать план совме­стной деятельности на 2008–2009 гг. с учетом следующих меро­ приятий: международной специализированной выставки «Сварка-2008» в Санкт-Петербурге; судостроительной международной выставки «Нева-2009» в Санкт-Петер­бурге. Перечисленные выше мероприятия должны способствовать установлению эффективных контактов между организациями и предприятиями России и Италии.

Отчеты СОГЛАШЕНИЕ С ИНСТИТУТОМ СВАРКИ ИТАЛИИ n В конце января 2008 года делегация специалистов Инженерно-Технологического Центра «Альянс сварщиков СанктПетербурга и Северо-Западного региона» была приглашена в Институт сварки Италии для заключения соглашения о совместной деятельности, обмене опытом, обмене информацией и участии в выставках, посвященных сварке.




отчеты

выставке «Передовые технологии в  машиностроении», ВК «Стачек, 47»

2  уровень — технолога (доступны 24 параметра сварочной программы); 3  уровень — инженера-исследователя (возможны регулировки статических вольтамперных характеристик, динамики процесса, параметров импульсов и других параметров).

19–22 февраля в Выставочном комплексе Киров­ского завода прошла 7-я специализированная выставка «Передовые технологии в машиностроении». Один из разделов выставки был посвящен сварке в машино­ строении. На стендах было представлено современное сварочное оборудование, в основном зарубежных производителей, таких как «SOL Welding», «Kemppi» и др., а также сварочные материалы (ООО «Крон-СПб» — порошковые проволоки), средства охраны труда и техники безопасности (ООО «ИнВент», ­«Сизод»). Уникальное сварочное оборудование, по техниче­ским, технологическим и другим параметрам соответ­ствующее лучшим мировым образцам и предназначенное как для обычных производственных целей, так и для выполнения специальных и нестандартных работ, в том числе исследовательских, было представлено ООО  «Лаборатория электронных технологий». Программное обеспечение этого оборудования включает в себя 3-уровневый интерфейс пользователей: 1  уровень — сварщика (выбор и загрузка сварочной программы, возможность раздельного регулирования в процессе сварки силы тока, напряжения на дуге, скорости подачи проволоки);

В настоящее время разработаны 4 модели таких источников на номинальные токи от 200 до 650 А для ручной дуговой, аргонодуговой неплавящимся электродом, полуавтоматической в защитных газах плавящимся электродом сварки. В рамках выставки 20 февраля был проведен «Круглый стол» по теме «Проблемные вопросы сварочного производства» с участием широкого представительства промышленных предприятий, НИИ и образовательных учреждений. Участвовали представители: ООО «УПЦ «Мир сварки», ОАО «Институт сварки России», ЗАО «Электродный завод», ООО «КронСПб», ООО  «ЛЭТ», ЗАО «ПГ «ИнВент», ООО «Пумори-СевероЗапад», ОАО «Северная верфь» и т.  д. Тематика «Круглого стола» была по­священа таким проблемным вопросам, как выбор сварочного оборудования, механизация и автоматизация процессов сварки, пути решения проблемы дефицита кадров сварщиков, уровень их подготовки и квалификации, охрана труда и техника безопасно­сти, сварочные материалы, система качества сварки. По указанным проблемам были заслушаны сообщения ведущих специалистов-сварщиков, по результатам обсуждения которых участниками «Круглого стола» было принято решение (решение прилагается).

Отчеты Пресс-релиз по 7-й специализированной n

Решение участников «Круглого стола», прошедшего в рамках 7-й специализированной выставки «Передовые технологии в  машиностроении» по теме

«Проблемные вопросы сварочного производства» Заслушав и обсудив доклады, предусмотренные программой «Круглого стола», участники констатируют: 1. В настоящее время рынок предлагает большое разнообразие типов и марок сварочного оборудования зарубежного и отечественного производства. При этом отсутствуют объективные критерии и методики их сравнительной оценки по технологиче­ ским, эксплуатационным, эргономическим и другим характеристикам, что затрудняет потребителям выбор оптимального, наиболее эффективного для конкретных условий производства, варианта. 2. Постоянно ощущается дефицит сварщиков, особенно высококвалифицированных, который в ряде случаев может быть компенсирован повышением производительности за счет увеличения уровня механизации и автоматизации сварки. 3. В производстве широко используются дорогостоящие импортные сварочные материалы, в частности электроды для ручной дуговой сварки, в то время как



отечественными производителями выпускаются аналогичные материалы, не уступающие по технологическим свойствам, стоимости и качеству зарубежным.


отчеты

4. Квалификация сварщиков, как выпускаемых организациями начального проф­образования, так и работающих на предприятиях и имеющих зачастую достаточно высокие разряды (от  3-го до 6-го), в большинстве случаев находится на низком уровне, не соответствующем требованиям современного производства, что подтверждается при их аттестации по правилам Ростехнадзора. Это является следствием низкого уровня теоретической подготовки, недостаточной квалификации инструкторов практического обучения, отсутствия критериев и методик объективной оценки квалификации сварщиков, а также нечеткости требований ЕТКС, отсутствия у сварщиков необходимой технологической документации и низкой требовательности со стороны контролирующих служб к качеству сварочных работ. 5. На ряде производств, особенно на предприятиях малого и среднего бизнеса, недостаточное внимание уделяется охране труда, технике безопасности и условиям работы сварщиков, что делает эту специальность малопривлекательной и тяжелой. Обменявшись мнениями, участники «Круглого стола» решили: 1.  Считать необходимым: • разработать критерии оценки и методики выбора сварочного оборудования для конкретных методов сварки и условий производства и на их основе провести (с привлечением фирм-производителей и их дилеров) сравнительные испытания основных, предлагаемых рынком и используемых в производстве, отечественных и импортных марок оборудования с выдачей заключений по их надежности, экономичности, техническим и технологическим качествам, эргономичности и пр. и рекомендаций по использованию; • обратить внимание производителей сварочных материалов на необходимость более широкого и каче­ ственного информирования потребителей о производимых высококачественных материалах, способных заменить импортные; • обратить внимание технического руководства промышленных предприятий на возможность повышения производительности труда и эффективности производства за счет механизации и автоматизации сварки и, таким образом, снижения потребности в

квалифицированных сварщиках, а также на необходимость системного повышения их квалификации и обеспечения технической документацией (технологическими инструкциями, картами и т. п.) на сварку производственных конструкций; • переработать разделы сварочных работ ЕТКС, разработать критерии и методики оценки квалификации сварщиков; • разработать мероприятия по повышению уровня теоретической и практической подготовки рабочихсварщиков, по совершенствованию парка оборудования для практического обучения, по повышению квалификации инструкторов производственного обучения. 2.  Реализацию вышеперечисленных мероприятий поручить «Альянсу сварщиков СПб и СЗР», с привлечением соответствующих специалистов промышленных предприятий, НИИ и образовательных учреждений. 3.  Организовать информирование кадров промышленных предприятий о содержании и требованиях «Закона о техническом регулировании» и системы качества ISO 9001–2000, провести соответствующие семинары и обеспечить освещение данного вопроса в СМИ и периодических технических изданиях.




ТЕХНОЛОГИИ  СВАРКИ  И  РЕЗКИ

Концепция развития сварочного оборудования для электродуговой сварки

к.т.н., с.н.с. А.  В. Владимиров, инж., к.т.н. А. В.  Хабузов

Содержание 1. Введение 2. Требования к перспективному сварочному оборудованию 3. Способы достижения качественной сварки = инвертор + цифровое управление 4. Разделение СА на аппаратную и программную компоненты 5. Аппаратная компонента состоит из силовой и цифровой 6. Силовая — модульный принцип построения 7. Программная + цифровая = полный цифровой синтез 8. Преимущества концепции 9. Реализация концепции — линейка сварочных аппаратов ЛЭТ для электродуговой сварки 10. Выводы

1. Концепция (от лат. conceptio — понимание, система) определенный способ понимания, трактовки какого-либо предмета, явления, процесса, основная точка зрения на предмет и др. Содержание концепции состоит в определении основных принципов разработки, производства и эксплуатации перспективной системы сварочного оборудования для электродуговой сварки. Цель разработки перспективной системы сварочного оборудования — на основе современных достижений в области силовой электроники, цифровой техники и программирования создать сварочное оборудование, спроектировать технологическое оборудование для его серийного производства и сопровождения. При разработке решалась задача обеспечения качества сварки при минимальной стоимости суммарных затрат на разработку, изготовление и эксплуатацию сварочного оборудования. 2. Конкурентоспособное сварочное оборудование должно отвечать следующим требованиям: — качественная сварка всеми видами сварки (ММА, MIG, MAG, TIG) для всех металлов во всех условиях и во всем диапазоне сварочных токов (10–2000  А), — работа в составе системы качественного менеджмента предприятия (ИСО Р 2001), — возможная работа в автоматизированных системах, — высокий КПД (> 90%), — высокая надежность (наработка на отказ не менее 15 000 часов), — низкая удельная стоимость сварочного тока,



— высокая степень унификации и возможность модернизации, — адаптивность и удобное управление, — безопасное применение и механическая проч­ ность, — высокая степень защиты от внешних воздействий. Качественная сварка предполагает: надежность зажигания, повышенную устойчивость горения и высокую эластичность дуги. 3. Анализ развития сварочного оборудования показывает, что в настоящее время качественная сварка достигается в основном путем применения инверторной технологии для создания необходимого сварочного тока и цифрового управления всеми параметрами сварки. Современный сварочный аппарат представляет собой специализированный вычислительный комплекс, и, следовательно, при его разработке необходимо учесть историю развития компьютеров. В настоящее время программное обеспечение компьютера отделено от его аппаратной реализации операционной системой (ОС), поэтому программа, написанная на одном компьютере, может быть использована на любом другом, независимо от производителя. Можно сказать, что ОС — это «совокупность программ, управляющих оборудованием и другими программами». Обязанность производителя аппаратуры состоит в обеспечении правильной работы оборудования с операционной системой, а разработчики программ добиваются функционирования своих программ под управлением ОС.


ТЕХНОЛОГИИ  СВАРКИ  И  РЕЗКИ

Рис. 1. Взаимосвязь основных компонент сварочного аппарата при сварке

Сейчас каждый производитель сварочной тех­­ ники с применением цифровой технологии самостоятельно разрабатывает силовую часть и программное обеспечение для своего оборудования, и нет никакой возможности применить программу одного производителя на оборудовании другого, т.  к. программы являются полностью машинозависимыми. По аналогии с развитием компьютерных технологий, где такое положение было несколько десятков лет назад, необходимо разделить аппа-

ратную и программную компоненты в сварочном оборудовании. Особенность сварочного оборудования в том, что его аппаратная реализация состоит из силовой и цифровой составляющих. Взаимосвязь основных компонент сварочного аппарата представлена на рисунке 1. Силовая часть непосредственно преобразует электрическую энергию питающей сети в необходимый сварочный ток. Силовая часть полностью контролируется цифровой компонентой, которая

Характеристики модуля представлены в таблице

Питающее напряжение

1*220 V, 1*380 V, 3*380 V, 3*440 V

Мощность

5–8 кВт,

Выходные характеристики ПВ  =  100%, t  =  40° C

200 А, 27 V 170 А, 45 V

Наработка на отказ, не менее

15  000 часов

Стоимость сварочного тока

< 150 руб./А

Время нарастания тока

150 мксек

Охлаждение

воздушное

Время снижения

100 мксек

Режим работы

постоянный

КПД

90–94%

Соединение модулей

параллельное

Вес

6,7 кг

Габариты

200*200*210 мм

Частота

75 кГц




ТЕХНОЛОГИИ  СВАРКИ  И  РЕЗКИ

Рис. 2. Структурная схема модуля

Рис. 3. Структура сварочного аппарата модульного типа

10


ТЕХНОЛОГИИ  СВАРКИ  И  РЕЗКИ содержит необходимые вычислительные мощно­ сти для: — регистрации и обработки поступающей от силовой части информации, — хранения программы сварки, — выработки управляющих сигналов (уставок) для силовой части, — проведения самодиагностики и диагностики силовой части, — формирования информации для оператора и системы качества. Программная часть — это: — протоколы и программы обмена информации между силовой и управляющей компонентами, — программы обработки текущей информации о сварке, — сварочные программы (язык, ввод, хранение, интерпретация), — протокол и программа обмена информацией с оператором (технологом, инженером, сварщиком), — протокол и программа передачи информации в систему управления качеством. Для разработки современного сварочного обо­ рудования необходимо разрабатывать сразу три части, требующие специалистов различного направления, что значительно усложняет и удорожает как разработку, так и процесс эксплуатации сварочного оборудования. Если бы сейчас существовало такое разделение, то появились бы специализированные фирмы, некоторые из них разрабатывали бы и производили силовую часть, другие — цифровую, а третьи — программное обеспечение. При этом естественно существовали бы и фирмы, производящие все три компоненты. В условиях рыночной экономики со временем побеждает тот, кто делает товар лучше и дешевле, поэтому на рынке по­явились аппараты, которые можно было бы собирать, как в настоящее время персональные компьютеры. Элементная  база  электроники  развивается очень стремительно, поэтому в условиях разделения аппаратной и программной компонент можно легко сменить отдельно силовую или цифровую компоненту, не меняя другие части сварочного аппарата, что существенно упрощает модернизацию и эксплуатацию сварочного оборудования. Для реализации принципа разделения аппаратной и программной компонент сварочного оборудования необходимо прежде всего решить проблему производства силовой части сварочного оборудования, к которой предъявляются сложные противоречивые требования по диапазону токов, габаритов, веса, стоимости, надежности. Одним из возможных способов решения данной проблемы является реализация модульного прин­ ципа построения силовой части. Суть способа

состоит в разработке одного источника питания, который преобразует переменный ток в постоянный с высоким КПД. При этом модули: 1) можно включать параллельно и (или) последовательно для получения необходимых параметров сварочных токов и напряжений, 2) управляются (синхронизируются) внешними сигналами, 3) имеют свои средства контроля работоспособности, 4) обладают высокими динамическими способностями. В «Лаборатории электронных технологий» был разработан модуль, отвечающий перечисленным требованиям. Модуль конструктивно состоит из четырех узлов, причем два узла расположены на радиаторах, которые образуют вентиляционную трубу, через которую проходит воздух для охлаждения, не соприкасаясь с электроникой, что, естественно, существенно увеличивает ресурс работы электроники во вредных условиях производства. Структурная схема модуля представлена на рисунке 2. Таким образом, используя различное количе­ ство модулей, можно собирать сварочный аппарат на необходимой мощности. При этом системе управления безразлично, сколько модулей подключено к ней. Схема включения модулей в сварочный аппарат представлена на рисунке 3. Цифровая компонента сварочного аппарата выполняет функции управления силовой частью и обеспечивает взаимодействие сварочного аппарата и оператора, сварочного аппарата и системы управления качеством. (Продолжение статьи в следующем номере.) В нем будут рассмотрены принципы цифрового синтеза сварочного процесса и вариант его реализации на сварочных аппаратах, построенных на модульной основе. А сейчас можно констатировать, что модульный принцип построения сварочного оборудования: 1.  Реализуем, т. е. позволяет разработать и вы­ пускать линейку сварочных аппаратов для качественной электродуговой сварки в широких диапазонах сварочных токов (200–2000 А), для различных способов сварки и материалов; 2.  Эффективен как для разработчиков и производителей сварочной техники, так и для ее потребителей, т. к. суммарные расходы на разработку, производство, приобретение и эксплуатацию значительно меньше, чем у существующего в настоящее время сварочного оборудования; 3.  Перспективен, т. к. предлагает потребителю более качественный продукт за меньшие деньги.

11


12


ТЕХНОЛОГИИ  СВАРКИ  И  РЕЗКИ Член Северо-западного технопарка «Высокие промышленные технологии» www.high-techindustry.ru

Эффективность внедрения роботизированного сварочного комплекса Японская компания FANUC является мировым лидером по производству промышленных роботов. По всему миру успешно внедрено уже более 150 000 роботов FANUC. Фирма «Квадрат СГ» является системным интегратором FANUC Robotics в России. Внедрение роботизированных сварочных комплексов в производство способствует повышению производитель­ ности труда в 1,5–2 раза, улучшению качества изготав­ ливаемой продукции, позволяет уменьшить нагрузку на квалифицированных сварщиков. Программное обеспечение робота включает ряд функ­ ций, с помощью которых осуществляется процесс свар­ ки. Перед началом сварки с помощью функции Touch Sensing проводится ощупывание поверхностей детали для поиска начала шва. В ходе процесса осуществляется отслежива­ ние шва с помощью функции TAST (Through Arc Seam Tracking). Корректировка траектории осуществляется путем отслеживания изменений сварочного тока. Функция Weaving обеспе­ чивает колебания горелки, таким образом, увеличивая ширину шва, обеспечивая прогрев краев и способствуя равномерному распределе­ нию наплавляемого метал­ ла. Используя функцию RPM (Root pass memorization), можно сохранить информа­ Сертификат FANUC цию о смещении маршрута, Robotics полученную при отслежива­ нии корневого шва. Функция RPM работает совместно с функцией MP (Multipass). Функция MP обеспечивает прос­ той метод программирования сварки шва в несколько проходов. В процессе работы сварочного комплекса горелка на­ гревается и деформируется, приводя к сбивке точки цен­ тра инструмента. Для кор­ рекции системы координат горелки используется встро­ енная функция TorchMate. Процесс занимает менее пяти секунд и производится перед началом сварки изде­ лия. Сварочный комплекс про­ Сварные швы, ектируется под конкретное выполненные изделие или группу изделий. роботизированным сварочным комплексом Свариваемые детали долж­

Роботизированный сварочный комплекс, выполненный «Квадрат СГ» с использованием робота FANUC и сварочного оборудования Lincoln Electric

ны быть зафиксированы относительно друг друга и робо­ та с высокой точностью. Для этого детали собираются на стенде «на прихватках». Для повышения качества швов сварка осуществляется «в горизонте» посредством изме­ нения положения изделия в пространстве. Срок службы роботов состовляет от десяти до пятнад­ цати лет. Они являются гибкими средствами автоматиза­ ции производства, так как их легко перепрограммировать под различные выпускаемые виды продукции. В зависимости от сложности задачи общая стоимость робота и сварочного оборудования составляет 40–70% от стоимости всего комплекса. Таким образом, для создания роботизированного ком­ плекса требуется синтез квалифицированных специалис­ тов в области технологии сварки, программного обеспе­ чения, вентиляции, систем безопасности, создания и применения различных стапелей, кантователей. Необхо­ димо организовать техническое обслуживание такого комплекса. Машиностроительная фирма «Квадрат СГ» обладает опы­ том и ресурсами по решению всех вышеперечисленных задач и организует техническую поддержку. На предприя­ тии регулярно проводятся семинары, на которых предо­ ставляется обзор продукции мировых лидеров по произ­ водству промышленных роботов и рассматриваются при­ меры их применения. Специалисты «Квадрат СГ» проводят обучение основам программирования и управления ро­ ботами. По желанию заказчика комплекс может быть сформирован из робота и сварочной техники различных производителей.

Справка «Квадрат СГ» занимается разработкой, изготовлением, монтажом и пуско-наладкой автоматизированных транспортно-технологических и роботизированных комплексов. Заказчики: «Квадрат СГ»: Ford Motor Company, Toyota, Caterpillar, Scania, Electrolux и др. Тел./факс: +7 (812) 327-96-84, e-mail: contact@kvadrat-sg.ru, www.kvadrat-sg.ru

13


14


ТЕХНОЛОГИИ  СВАРКИ  И  РЕЗКИ

Современное  оборудование   для  механизации  сварки  кольцевых  швов Марина Гаспарович, маркетолог ООО «Шторм-ИТС» Сегодня в условиях интенсивного роста экономики для большинства промышленных предприятий стоит задача резкого увеличения объемов производства при обеспечении стабильно высокого качества выпускаемой продукции. Если в предыдущие годы рост объемов производства достигался за счет увеличения численности основных рабочих, то в настоящее время ввиду оттока квалифицированных кадров с промышленных предприятий основным способом достижения этой цели является применение механизации и автоматизации техпроцессов. Основной целью применения механизации в сварочном производстве является увеличение производительности сварочных работ за счет увеличения скорости сварки и уменьшения времени простоя сварочного оборудования. Кроме того, использование механизации позволяет минимизировать влияние «человеческого фактора» на качество сварных соединений. Таким образом, механизация сварки в сочетании с высокопроизводительными процессами – это требование современного промышленного производства, позволяющее повысить конкурентоспособность выпускаемой продукции и предприятия на рынке. Для обеспечения этих целей НПФ «Шторм-ИТС» предлагает своим настоящим и потенциальным партнерам разнообразные средства механизации сварочного процесса. Среди них особого внимания заслуживают универсальные и роликовые сварочные вращатели италь­ янской компании «MB». Отличительной особенно­стью и преимуществом данного оборудования является возможность интеграции вращателей с любым сварочным оборудованием в полноценную автоматическую сварочную установку. На сегодняшний день модельный ряд включает в себя:

1.  Серия TRAF и TGA Автоматические вращатели, грузоподъемностью до 300 кг – предназначены для автоматической и ручной сварки кольцевых швов. Для позиционирования сварочной горелки и передвижения ее к начальной точке сварки на TRAF (рис.   1) можно установить пневматическую консоль. Точное управление по 2 осям позволяет избежать дефектов, которые могут возникнуть при выполнении сварки вручную. Консоль обеспечивает 100%-ю повторяемость положения горелки относительно планшайбы вращателя (рис. 2). Закрепить и центрировать деталь в более удобное для сварки положение позволяют вращатели с задней бабкой и опорной рамой (рис. 3). Прочная опорная плита гарантирует высокую стабильность и, при необходимости, позволяет установить вторую консоль для

одновременного выполнения двух кольцевых швов. Возможна регулировка расстояния (стандарт 600 мм) между планшайбой и задней бабкой в зависимости от требований заказчика.

2.  Серия ТХ Данные вращатели кроме перечисленных выше воз­ можностей обладают большей грузоподъемностью   — от  500 до 8000 кг. По требованию заказчика вращатель может быть укомплектован задней бабкой с пневматическим цилиндром для быстрого центрирования, крепления и снятия свариваемой детали. Расстояние между задней бабкой и планшайбой определяется требованиями заказчика. Опорная плита позволяет устанавливать поперечную раму (опция ВАS) для крепления и перемещения 1 или 2 пневматических консолей (опция BS) (рис.  4).

3.  Серия SC Вращатели серии SC позволяют добиться более высокой точности при сварке кольцевых швов благодаря цельной металлической сварной раме. Помимо этого на каждый вращатель устанавливается защитный экран с затемненным окном для наблюдения процесса сварки оператором (рис. 5). Для выполнения нескольких кольцевых швов одновременно конструкция вращателя позволяет устанавливать несколько суппортов для горелок с возможностью их горизонтального перемещения. Помимо этого серия SCX (грузоподъемность 1000 кг) позволяет выполнять продольные швы, а также вести наплавку на цилиндрические детали (рис. 6). Кроме универсальных вращателей, «Шторм-ИТС» предлагает: ♦ роликовые вращатели различной грузоподъемности от 1500 до 45  000 кг (серия PR); ♦ устройства для сварки продольных швов длиной от 500 до 3000 мм. Следует еще раз отметить, что все вращатели производства «МВ» могут быть подключены к любым сварочным аппаратам как отечественных, так и ино­ странных производителей. Встроенная панель управления позволяет полностью контролировать процесс сварки: скорость и направление вращения, переключать режимы процесса (2- или 4-тактный), включать/отключать дополнительные функции заварки кратера и перекрытия начала сварки (рис. 7). При выполнении нескольких кольцевых швов с панели управления на вращателе можно контролировать работу всех подключенных к нему сварочных аппаратов. Дополнительным преимуществом является то, что любая модель вращателя может быть адаптирована по индивидуальным требованиям заказчика: рабочая дли-

15


ТЕХНОЛОГИИ  СВАРКИ  И  РЕЗКИ на между задней бабкой и планшайбой, количество консолей для крепления горелок, дополнительные опции и т.  д. Разобраться в многообразии моделей сварочных вращателей, адаптировать их для конкретных условий, подобрать режимы сварки помогут квалифицированные специалисты НПФ «Шторм-ИТС». Компания «Шторм-ИТС» много лет занимается комплектацией и поставками сварочного оборудования для крупных промышленных предприятий России. Усилия компании направлены на создание специализированных индивидуальных технических решений. Ознакомиться с предлагаемым оборудованием можно на Интернет-портале

Рис. 1

Рис. 2

svarkainfo.ru, а также в демозале на территории компании. Опыт и знания специалистов компании «ШтормИТС» помогут вам подобрать современное оборудование для решения задач любой сложности.

Контактная информация: ООО «Шторм-ИТС» Екатеринбург, ул. Народной Воли, 115 Свердловская обл., г. Верхняя Пышма, ул. Бажова, 28 Тел./факс: (343) 372-73-50, 379-29-75 www.shtorm-its.ru www.svarkainfo.ru gmo@shtorm-its.ru (для заявок)

Рис. 3

Рис. 4 Рис. 5

Рис. 6

16

Рис. 7


ТЕХНОЛОГИИ  СВАРКИ  И  РЕЗКИ

Завод сварочного оборудования «Уралтермосвар»

Генеральный директор Ездаков Юрий Борисович

ЗАО «Уралтермосвар» — производственное предприятие, созданное в 1996 году командой специалистов, перешедших с других заводов сварочного оборудования и имеющих многолетний опыт работы в области разработки и производства сварочной техники. В 1996 году была найдена производственная площадка в г. Первоуральск Свердловской области, закуплено несколько б/у станков и раз­вернуто мелкосерийное сборочное производство. С каждым годом объем производства увеличивался, росли производственные пло­щади, закупалось новое технологичное оборудование. Со дня образования ЗАО «Уралтермосвар» начало ра­боту собственное конструкторское бюро. В 1998 году к ЗАО  «Уралтермосвар» присоединилось ремонтное предприятие в городе Богданович со своими производ­ ственными площадями и станочным парком. На этих площадях в короткие сроки был организован выпуск сварочного оборудования, общий объем производства в ЗАО «Уралтермосвар» резко увеличился. К 2000 году основной продукцией предприятия являлись сварочные дизельные агрегаты, сварочные выпрямители и трансформаторы. За последние 5 лет разработана и запущена в производство новая техника: • дизельный агрегат для сварки и воздушно-плазменной резки АДПР-2х2501; • выпрямитель для сварки и воздушно-плазменной резки ВДПР-306; • универсальный дизельный сварочный агрегат с функ­ цией воздушно-плазменной резки АДДУ-4001ПР; • установка воздушно-плазменной резки УПР-151; • многопостовые сварочные комплексы «КЭСМ» для сварки и «Пламя-3» для резки труб в полевых условиях; • сварочный тракторный агрегат РТ-М-160ТС совместной разработки конструкторских бюро ЗАО «Уралтермосвар» и ФГУП «ПО «Уралвагонзавод»; • высокотехнологичные сварочные выпрямители с мик­ ропроцессорными блоками управления ВДУ-306МТ и ВДУ-506МТ; • сварочные полуавтоматы серии «Урал» для качественной полуавтоматической сварки в любом пространственном положении с микропроцессорными блоками управления. Значительная часть производимого ЗАО «Уралтермосвар» оборудования аттестована ООО «ВНИИГАЗ» и ООО «Институт ВНИИСТ». С начала 2005 года завод выпускает не имеющие аналогов в России автономные универсальные микропроцессорные сварочные дизельные агрегаты серии АДДУ. Эти агрегаты позволяют в полевых условиях качественно вести сварку неповоротных стыков труб нефтегазопроводов электродами с любым типом покрытия и механизированным способом сплошной проволокой.

В текущем году конструкторским бюро была закончена работа по созданию нового поколения сварочных генераторов, предназначенных для сварочных агрегатов, разработаны новая электромагнитная часть машины и новый электронный блок управления. Сравнительные лабораторные испытания показали, что новые генераторы по сварочно-технологическим свойствам не уступают сварочным генераторам ведущего мирового производителя «Lincoln-Electric» (США), а по некоторым параметрам и превосходят их. Производство новых генераторов и агрегатов планируется начать уже в этом году. В 2007 году начата работа с французской фирмой «Полисуд» по созданию универсального автоматиче­ ского комплекса для сварки неповоротных стыков трубопроводов в полевых условиях. В такой комплекс будет входить источник ВДУ-506МТ производства ЗАО «Уралтермосвар», который будет питать французскую автоматическую орбитальную головку. Специалисты фирмы «Полисуд» очень высоко оценили схемы управления и конструкцию наших аппаратов. Сегодня конструкторское бюро ЗАО «Уралтермосвар» среди предприятий-производителей сварочного оборудования — самое крупное в России. ЗАО «Уралтермосвар» является обладателем 6 патентов. За разработку новой наукоемкой продукции предприятие неоднократно награждалось золотыми и серебряными медалями на специализированных выставках. В 2001 году, с вводом нового цеха в г. Первоуральск, производственная площадь ЗАО «Уралтермосвар» увеличилась на 1200 кв.м. В 2007–2008 году запускается в работу производственный блок площадью 3100 кв. м. В последние годы особое внимание уделяется внедрению в производство современного высокотехнологичного оборудования; так, например, в 2006–2007 годах были приобретены обрабатывающий лазерный центр и листогибочное оборудование японской фирмы «Амада». ЗАО «Уралтермосвар» к 2007 году заняло лидирующую позицию среди российских заводов сварочного оборудования по объемам производства и спектру новой наукоемкой продукции. Сейчас на заводе работают около 450 человек. Производственные площади составляют 12 тысяч кв.м. Завод выпускает в месяц до 1100 единиц сварочного оборудования 50 наименований.

Новое сварочное оборудование, производимое ЗАО «Уралтермосвар»

17


Сварочные материалы

Высокотехнологичные керамические агломерированные флюсы для автоматической сварки и наплавки узлов и деталей судостроительных и машиностроительных конструкций К. т. н. Б.  В. Семендяев, ����������������� проф.� Ю.   ����������������������� М.����������������� Белов, инж.����� С.  Н.� ��� ������� Фролов

18

В связи с наметившейся перспективой освоения северных территорий России возникла необходимость в сварочных материалах с высокими сварочно-технологическими свой­ ствами, которые стабильно обеспечивают надежную работу сварных конструкций и деталей машин при температуре –40°  С и ниже. Поэтому в последние пять лет специалистами ЗАО «Электродный завод» (Санкт-Петербург) был проведен большой объем НИР и ОКР по созданию таких материалов и освоению их серийного производства. Многочисленными исследованиями механических свойств металла сварных швов и сварных соединений в целом из судостроительных и трубных сталей, выполненных автоматической сваркой под плавлеными флюсами марок АН-60, АН-47, АН-43, АН-67 и др., в сочетании со сварочными проволоками марок Св-08ХМ, Св-08Г1НМА и др. было установлено, что они не отвечают требованиям, которые предъявляются Морским Регистром Судоходства РФ, Ростехнадзором и другими классификационными обществами к сварным соединениям, работающим при температурах –40°  С и ниже. Кроме того, плавленые флюсы не отвечают требованиям производителей и заказчиков судостроительных конструкций, а именно: отсут­ ствие чешуйчатости на поверхности сварных швов, плавный переход металла шва к основному металлу свариваемых деталей и легкое удаление шлаковой корки с поверхности корневых швов, выполняемых в V- и Х-образную разделки. Решение задачи по обеспечению заданных физико-механических свойств сварных соединений изготовителями сварных конструкций было найдено за счет использования следующих сочетаний из дорогостоящих агломерированных флюсов марок OK Flux 10.70, OK Flux 10.71 и проволоки марок OK Autrod 12.10, OK Autrod 12.20 и др. фирмы ESAB или агломерированного флюса марки ОР 121ТТ, ОР 132 в сочетании с проволоками марок ОЕ-S1, ОЕ-S2, ОЕ-SD3 и др. фирмы OERLIKON. Однако требование легкого удаления шлаковой корки с поверхности корневого шва, выполненного в V- или X-образ­ ную разделку свариваемых кромок, указанные выше флюсы не обеспечивают, что является основной причиной появления брака в металле сварных швов по неметалличе­ским включениям и увеличения трудоемкости изготовления сварных конструкций. Проведенный детальный анализ известных в настоящее время диаграмм состояния шлаковых систем показал, что наиболее перспективной для решения поставленной задачи по созданию керамических агломерированных флюсов для автоматической сварки и наплавки низколегированных, среднелегированных и высоколегированных сталей является алюмосиликатная шлаковая система. В результате проведенного большого объема НИР, на базе указанной выше шлаковой системы, был создан и освоен в серийном производстве ряд марок керамических агломерированных флюсов, обладающих исключительно высокими сварочно-технологическими свойствами, для сварки судостроительных сталей повышенной прочности категории 3Y (σв = 490–660 МПа, σт ≥ 375 МПа, δ = 22%, ψ = 45%, KV–20°  С  =  34 Дж).

Они обеспечивают стабильное горение дуги в широком диапазоне параметров режима сварки (наплавки): ток 250– 950  А, напряжение на дуге 28–38 В, скорость сварки (наплавки) 5–40 м/ч; хорошее формирование металла как корневых швов, так и заполняющих разделку швов с плавным переходом к основному металлу, без какой-либо мелкой чешуйчатости на их поверхности; легкое удаление или самоотделение шлаковой корки как из V- и Х-образной разделки свариваемых кромок, так и с поверхности заполняющих швов (рис. 1 и 2).

Рис. 1

Рис. 2 Кроме того, неоспоримым преимуществом разработанных флюсов по сравнению с указанными выше марками импорт­ ных агломерированных флюсов является возможность наплавлять изношенную рабочую поверхность цилиндрических деталей диаметром от 80 мм (рис. 3). В настоящее время сварочный флюс марки ЭЛЗ-ФКС1/55(ТМ) проходит аттестацию по правилам Морского Реги­ стра Судоходства и английского Lloyd’s Register. Основные характеристики керамических агломерированных флюсов для сварки и наплавки, разработанных специалистами ЗАО «Электродный завод» и серийно выпускающихся для нужд машиностроительной, нефтяной, химической и др. промышленности, приведены в таблице 1.


Сварочные материалы

Рис. 3 Таблица 1. Керамические агломерированные флюсы для автоматической сварки и наплавки углеродистых и   низколегированных сталей

Марка и назначение флюса

Типовой хими‑ ческий состав наплавлен‑ ного металла

Типовые механические свойства наплавленного металла

ЭЛЗ-ФКС-1/55(ТМ) ТУ 1718-052-11142306-2005, керамиче­ ский агломерированный флюс алюминатно-основного типа для автоматической сварки под флюсом судостроительных конструкций, трубных сталей повышенной прочности и других металлоконструкций, а также наплавки изношенных поверх­ ностей деталей из углеродистых и низколегированных сталей (валы, барабаны подъемных кранов и  т.  п). Обеспечивает отличное формирование металла сварных швов и наплавляе­ мых валиков, самопроизвольное отделение шлаковой корки с  корневых, заполняющих и облицовочных швов

С – 0,12% Si – 0,35% Mn – 1,20% S – 0,020% P – 0,020%

В сочетании с проволоками марок OK Autrod 12,10, OK Autrod 12,20 Св-08А, Св-08ГА ГОСТ 2246-70: Предел текучести σт  ≥  400 МПа, Предел прочности σв  ≥  510 МПа, Относительное удлинение  ≥ 22% Работа удара KV-20° C = 100 Дж,                KV-40° C = 65 Дж, Твердость наплавленного металла HRC 22–30

ЭЛЗ-ФКН-20Х3СГ(М) ТУ 1718- 050-11142306-2005, керамиче­ ский агломерированный флюс алюминатно-основного типа для восстановительной и изготовительной автоматической наплавки крановых колес, валов и других деталей оборудова­ ния, рабочие поверхности которых испытывают высокие контактные напряжения. Обеспечивает отличное формирова­ ние наплавляемых валиков, легкую отделимость шлаковой корки от поверхности наплавляемых валиков, нагретой до  450° С и выше

С – 0,30% Si – 1,30% Mn – 1,30% Cr – 2,80% S – 0,030% P – 0,030%

В сочетании с проволоками марок Св-08А, Св-08ГА ГОСТ 2246-70: Твердость наплавленного металла 42–46 HRC, В сочетании с проволокой марки Нп-30ХГСА ГОСТ 10543-98, Твердость наплавленного металла 53–58 HRC

ЭЛЗ-ФКН-45/20Х13М ТУ 1718-042-11142306-2004, керами­ ческий агломерированный флюс алюминатно-основного типа для автоматической антикоррозионной наплавки рабочих поверхностей штоков, плунжеров гидравлических прессов и других деталей оборудования, рабочая поверхность которых испытывает интенсивный износ в условиях трения—скольже­ ния

С�������� – 0,28% Si – 1,10% Mn – 0,75% Cr – 13.00% Mo – 0,80% S – 0,030% P – 0,030%

В сочетании с проволоками марок Св-08А, Св-08ГА ГОСТ 2246-70: Твердость наплавленного металла 38�������� –4������ 2����� ���� HRC�. В сочетании с проволокой марки Нп-30ХГСА ГОСТ 10543-98: Твердость наплавленного металла 45������� –5����� 2���� ��� HRC

ЭЛЗ-ФКН-Х32 ТУ 1718-053-11142306-2007, керамиче­ский агломерированный флюс алюминатно-основного типа для автоматической изготовительной и восстановительной наплав­ ки уплотнительных поверхностей трубопроводной арматуры; деталей червячно-отжимных машин заводов по производству синтетического каучука; ножей оборудования целлюлознобумажной промышленности и других деталей, работающих в средах высокой агрессивности при температурах от –20° С до   900° С. Наплавка выполняется без предварительного и  сопутствующего подогрева

С�������� – 0,10% Si – 1,0% Mn – ���� 1,0� % Cr – ����� 32,�� 0% Mo – ���� 2,�� 0% Ni – 8,0% S – 0,030% P – 0,030%

В сочетании с проволокой марки Св-04Х19Н11М3 ГОСТ 2246-70: Твердость наплавленного металла в  исходном состоянии после наплавки 25–30 ������������������������������ HRC��������������������������� , в зависимости от темпера­ туры последующей термообработки (отпуска) твердость может варьироваться от 32 до 60 HRC� ����, Наплавленный металл имеет абсолютную коррозионную стойкость

Накопленный научный и практический потенциал позволяет специалистам ЗАО «Электродный завод» разрабатывать керамические флюсы конкретно по требованиям заказчика,

а также разрабатывать технологию автоматической сварки и наплавки применительно к условиям и требованиям заказчика.

ЗАО «Электродный завод», Санкт-Петербург, ул. Литовская, 12. Тел. (812) 295-13-97, 295-06-76, http://www.elz.spb.ru

19


Сварочные материалы

К вопросу о неоднородности покрытий сварочных электродов Инж. В.  В. Мансуров, инж. В.  В.  Богданов, инж. Ю.  В.  Аввакумов, инж. А.  Н.  Быков (ФГУП ������ «ПО ��� «Севмаш», г.  Северодвинск)

20

В настоящее время сварка покрытыми электродами остается одним из самых распространенных способов и широко применяется при изготовлении конструкций. Одним из количественных показателей качест­ ва электродов является стабильность (обеспечение по­стоянства параметров электродов данной марки при серийном или массовом выпуске) [1]. Но как показывает практика, в пределах одной партии электроды характеризуются низкой по­ вторяемостью, и, в частности, эта причина связана с отклонениями в технологии изготовления элект­ родов, [1–3]. По мнению автора [2], это связано с нестабильным истечением обмазочной массы (в  момент ее встречи со стержнем в опрессовочной головке пресса), что приводит к отклонению термодинамической активности взаимодействующих материалов: покрытие—стержень, в течение всего процесса плавления электрода и т. п. Согласно требованиям ГОСТ 9466-75 каждая партия должна проходить приемно-сдаточные испытания, в котором кроме визуальной оценки сварочнотехнологических свойств, соответствия размерам и определения разнотолщинности (е), никакие другие параметры электродов не определяются. Приведенные параметры не позволяют проводить сравнительную оценку качества электродов, в том числе различных производителей. В то же время это вызывает затруднения для детального анализа технологического процесса изготовления электродов. В связи с этим для более точного анализа качества электродов автором [1] было предложено использовать разность между максимальным и минимальным значениями разнотолщинности  ∆е как характеризующую качество перемешивания обмазочной массы или ее однородности [3–4]. Однако для проведения статистического анализа с использованием ∆е (как правило) необходимо иметь достаточный объем выборки (не менее 100  шт. электродов). Проведение анализа по ∆е и коэффициенту разбрызгивания с учетом влияния жидкого стекла и зернового состава связано с выполнением большого объема работ, что вызовет определенные трудности. Кроме того, отмечено, что неравномерное распределение мелких фракций компонентов электродного покрытия не сказывается на разнотолщиности. Коэффициент разбрызгивания, как было установлено рядом ав-

торов, зависит от характеристики источника  [5]. Так, применение новых источников сварочного тока типа mini Bug 320, КСУ-320 и REG-400 («чопперы»), использующих ограничение тока короткого замыкания на уровне рабочего тока (генератор тока), резко уменьшает разбрызгивание. Таким образом, использование коэффициента разбрызгивания также не позволяет получить в достаточной мере объективную оценку постоян­ ства качества (однородности) покрытых сварочных электродов. Другими методами оценки однородности ка­ чества покрытых сварочных электродов, являются методы сигнатурного анализа значений сварочного тока и/или падения напряжения на сварочной дуге. Одним из перспективных направлений в  оценке однородности качества покрытых сварочных электродов является методика, предложенная в [6]. Методика [6] позволяет использовать параметры, характеризующие процесс плавления электрода и формирование капли на его торце. Как было показано в работе [6], применение частотно-временного анализа на стадии горения дуги позволяет выявить 2 области: τ1  — длительность формирования капли на торце электрода, τ2 — длительность существования капли на торце электрода. Причем длительность τ1 связана с коэффициентом расплавления электродной проволоки, а длительность τ2 связана с коэффициентом поверхностного натяжения и вязкости расплавленных электродного металла и шлака (при постоянстве сварочного тока). Так как перечисленные параметры зависят от состава по­крытия, то τ2 характеризует длительность существования капли [6] и является характеристикой неоднородности покрытия (по химическому составу). Для того чтобы оценить неоднородность по­ крытия электродов, требуется объем выборки не менее 100. Получение такого объема данных по τкз, τ1, τ2 не вызывает сложностей. Получение значений разнотолщиности с объемом выборки более 100 замеров для одного электрода вызывает определенные сложности. С целью решения данной задачи были сделаны рентгеновские снимки электродов в трех ракурсах. По специально разработанной программе на ПЭВМ определялась разнотолщиность. Объем выборки составлял ~ 250 значений.


Сварочные материалы Таблица 1

Характеристики неоднородности покрытия сварочных электродов χ2 -критерий

№ группы

Марка электрода

e, %

tкз, %

τ1, %

τ2, %

УОНИ 13/55М

~80

~20

~15

~70

УОНИ 13/55

~76

~2,5

~30

~7,5

УОНИ 13/55

~80

~1

~9,5

~55

Filarc 35

~85

~45

~45

~85

УОНИ 13/55

~80

~35

~40

~45

УОНИ 13/55

~70

~15

~10

~50

УОНИ 13/55

~80

~35

~45

~65

5

УОНИ 13/55

~78

~7,5

~45

~20

6

УОНИ 13/55

~72

~15

~45

~45

7

УОНИ 13/55

~75

~12

~35

~60

1 2 3

4

1 2 3 4 5 6 7

группа группа группа группа группа группа группа

— — — — — — —

ООО «Инстрел», СПб, Колпино, Ленинградской области; ОАО «Магнитогорский метизно-металлургический завод»; «ЭСАБ»; ФГУП ПО «Севмаш­предприятие»; ООО «Сычевский электродный завод»; «ROTEX», п. Судисла, Московской обл.; ОАО «Электросервис», Москва

Для оценки неоднородности покрытия (иден­ тично­сти) были взяты электроды различных изготовителей широко применяемой марки УОНИ 13/55. В качестве сравнения использованы электроды Filarc 35, выпускаемые фирмой ESAB-ABFilarc. Сварка производилась в нижнем положении от источника LHL-315. Параметры сварочного процесса (Iсв, Uсв) записывались с помощью цифрового регистратора. Частота дискретизации составляла 16 кГц. Сварка производилась при неизменной величине сварочного тока. По разработанной программе рассчитывались параметрыIсв,Uд, τкз, τ1, τ2. Эти параметры рассчитывались за время сварки ~ 40 сек., чтобы избежать влияния дополнительного нагрева электрода. Оценить неоднородность исследуемых параметров по средним значениям, используя стандартные критерии, нельзя, так как их распределения не подчиняются нормальному закону распределения [7]. Поэтому для сравнения по неоднородности исследуемых электродов был выбран соответ­ ствующий критерий однородности χ2 [7–8]. Сущность его состоит в следующем. Пусть имеем k ≥ 2 выборок объемом ni (i  = 1, …, k), и данные каждой

выборки сгруппированы в r групп (интервалов). Количество элементов j-й выборки, попавших в i-группу, будем обозначать через νij. Статистикой критерия однородности является величина

(1) где (2) По результатам измерений строились гисто­ граммы распределения указанных параметров, и по формулам (1–2) рассчитывался критерий χ2. По статистическим таблицам на уровне значимости 0,01 определялась вероятность однородности по вышеперечисленным параметрам. Результаты приведены в таблице 1. Как видно из таблицы 1, однородность по разнотолщиности практически у  всех марок не ниже 70% (что означает, что из

21


Сварочные материалы

100 электродов 70 шт. имеют одинаковые значения разнотолщиности). По длительности коротких замыканий мы имеем большой разброс для разных изготовителей, так как длительность коротких замыканий (при постоянстве сварочного тока) зависит от состава проволоки, состава покрытия и т.  п. [9]. Это говорит о том, что уровень подготовки сварочной проволоки и основных технологических параметров процесса изготовления для разных производителей сильно отличаются друг от друга. Кроме того, при коротком замыкании происходит частичный перенос металла электрода в сварочную ванну, и кроме того, действуют другие многочисленные факторы [8], поэтому и наблюдается такая неоднородность. Так как нас в основном интересует неоднородность покрытия, которая определяет время существования капли (τ2), то оценку неоднородности будем рассматривать по этим данным. Как видно из таблицы 1, наибольшая стабильность наблюдается у фирмы «ESAB». Так как отечественные изготовители работают на сырье стран СНГ, наблюдается такой разброс по стабильности, кроме того, указанные фирмы используют разное оборудование. На примере изготовителя 4 группы для оценки неоднородности покрытия использовались электроды различных партий и изготовленные в разное время с использованием различных поставщиков ферротитана. Все это подтверждает нестабильность технологического цикла и, соответственно, неоднородность. Следует отметить, что е для всех изготовителей не превышала 0,2 мм для электродов ∅4 мм, и ∆е составляла не более 0,12 мм. На примере полученных данных можно также утверждать, что величины е, ∆е характеризуют пластичность обмазочной массы и не дают полной характеристики неоднородности покрытия. Таким образом, данная разработанная методика позволит проводить сравнение по оценке одно-

22

родности покрытия различных производителей, настраивать и контролировать технологический процесс изготовления электродов, тем самым приближать качество отечественных производителей электродов к зарубежным. В настоящее время данная методика проходит апробацию на ФГУП «ПО Севмаш».

Список литературы 1. В.  В.  Сулима, М.  И.  Кучерова. Обеспечение стабильности качества сварочных электродов. Автоматиче­ ская сварка, № 11, 2002. — С. 38. 2. И.  Н.  Ворновицкий. Показатели ­качества электро­дов. Автоматическая сварка, №  11, 2002 .  — С.  48. 3. И.  Н.  Ворновицкий. Управление качеством сва­рочных электродов в процессе их изготовления.  — М.: Издательство ИКАР, 2001.  — 110  с. 4. И.  Н. Ворновицкий, Э.  А . Сидлин, Ю.  П. Адлер, Б.  В.  Семендяев. Анализ технологической подготовки производства по показателю разнотолщинности электродного покрытия. Сварочное производство, №  7, 2001. — С. 22. 5. В.  Т. Федько, А.  С. Чипалюк. Плавление и перенос электродного металла при дуговой сварке покрытыми электродами. Сварочное производство, №  2, 2003.  — С. 3. 6. В.  В.  Мансуров, В.  В.  Богданов, Ю.  В.  Аввакумов. Применение вейвлет преобразование для исследования процесса горения дуги при сварке по­крытыми электродами. Сварочное производство, №  11, 2006.  — С.  13. 7. Б.  Ю.  Лемешко, С.  С.  Помадин. Проверка гипотез о математическом ожидании и дисперсии в задачах метрологии и контроля качества при вероятных законах, отличающихся от нормального. Метрология, №  3, 2004. — С. 3. 8. М.  Л.  Петрович, М.  И.  Давидович. Статистиче­ское оценивание и проверка гипотез на ЭВМ.  — М.: Финансы и статистика, 1989. — С. 190. 9. А.  Г.  Мазель. Технологические свойства электро­ сварочной дуги. — М.: Машиностроение, 1969.  — С.  178.


Сварочные материалы

Влияние химического состава   на механические свойства металла,   наплавленного электродами марки ЭА-898/21б И.  М. Лившиц (ЗАО «Свама») В химическом и атомном машиностроении (парогенераторы, реакторы и другие сосуды, работающие в агрессивной среде при высокой температуре и давлении, а также в условиях радиоактивного облучения) широко используются двухслойные плакированные стали, позволяющие обеспечить требуемые эксплуатационные характеристики конструкции при значительной экономии затрат на основной металл. Причем плакировка производится в основном методом ручной или автоматической (проволока или лента) наплавки на низколегированные теплоустойчивые стали типа 15Х2МФА и др. Наплавка выполняется в два слоя. В  качестве наплавочных материалов главным образом применяются следующие сочетания: 1-й вариант. Для конструкций, не подвергающихся термической обработке: — 1-й слой Св.10Х16Н25АМ6 (электроды ЭА-395/9); — 2-й слой Св.04Х19Н11М3 (электроды ЭА-400/10Т). 2-й вариант. Для конструкций, подвергающихся термической обработке: — 1-й слой Св.07Х25Н13 (электроды ЗИО-8 или ЦЛ-25/1); — 2-й слой Св.08Х19Н10Г2Б или Св.04Х20Н10Г2Б (электроды ЭА-898/21Б). При наплавке конструкций атомных энергетических установок электродами марки ЭА-898/21Б необходимо получить высокие значения ударной вязкости наплавленного металла, что обеспечит надежную и безаварийную эксплуатацию сосуда, работающего под давлением, при температуре до +350° С в условиях интенсивного радиоактивного облучения. При этом высокий уровень ударной вязкости должен быть обеспечен не только в исходном состоянии металла (после наплавки, без термической обработки), но и после термической обработки наплавленного металла (пятикратный отпуск при температуре 665° С в течение 50  часов) — не менее 50 Дж/см2. Данная задача затрудняется тем, что металл, наплавленный электродами ЭА-898/21Б, должен обеспечивать стойкость против межкристаллитной коррозии, в том числе и после пятикратного отпуска, а также стойкость к образованию горячих трещин. В каком-то смысле эти задачи являются даже взаимоисключающими, так как выполнение требований по одному из параметров отрицательно влияет на другие параметры. Поэтому важно найти оптимальное сочетание сварочной проволоки и состава покрытия электродов, которое гарантирует получение требуемых свойств наплавленного металла. Известно, что ударная вязкость металла резко снижается после проведения термической обработки, а

для повышения стойкости наплавленного металла против МКК, особенно в состоянии после отпуска, необходимо металл легировать ниобием. Для изучения влияния отдельных факторов на ударную вязкость наплавленного металла были изготовлены электроды ЭА-898/21Б диаметром 3 и 4 мм с использованием одной плавки проволоки с разным составом покрытия. Химический состав наплавленного металла приведен в таблице 3. Механические свойства наплавленного металла приведены в таблице 4. Как показывают результаты испытаний, значения ударной вязкости наплавленного металла в исходном состоянии не зависят от состава покрытия, химического состава и находятся примерно на одном уровне свойств. Совсем другая картина наблюдается после проведения термической обработки наплавленного металла (5-кратный отпуск 665° С, 55 часов). На ударную вязкость наплавленного металла значительное влияние оказывает содержание хрома. Данные приведены в таблице 1. Таблица 1

Номер партии

Содержание хрома в наплавленном металле, %

1-1

Ударная вязкость наплавленного металла, Дж/см2 Исходное состояние

После 5 отпусков

20,20

126, 121, 118

35, 28, 39

1-2

18,60

126, 123, 118

51, 51, 50

2-1

19,96

112, 115, 106

30, 31, 35

2-2

19,73

117, 120, 123

36, 38, 36

2-3

18,41

121, 116, 115

39, 38, 43

2-4

18,39

118, 137, 135

53, 51, 55

С увеличением содержания хрома в наплавленном металле его ударная вязкость после термической обработки заметно уменьшается. Это объясняется выпадением карбидов хрома по границам зерен металла. В  связи с этим рекомендуется изготавливать электроды ЭА-898/21Б с содержанием хрома в наплавленном металле не более 19,0%. Снижение концентрации хрома ниже 18,0% нежелательно, так как в данном случае снижается содержание ферритной фазы, что может сказаться на склонности металла к образованию го­ рячих трещин. При этом наиболее благоприятное содержание ферритной фазы в наплавленном металле составляет 3,0%. При такой ферритной фазе обеспечивается стойкость металла против образования горячих трещин и получаются требуемые значения ударной вязкости.

23


Сварочные материалы Отмечено также, что с увеличением содержания ниобия уменьшается ударная вязкость наплавленного металла. Однако снижать содержание ниобия менее 0,85% опасно, так как в этом случае повышается склонность наплавленного металла к межкристаллитной коррозии. Данные по влиянию содержания ниобия и ферритной фазы на ударную вязкость приведены в таблице 2. На основании полученных результатов испытаний полностью соответствуют требованиям документации только электроды ЭА-898/21Б диаметром 3,0 мм партии  1-1 и диаметром 4,0 мм партии 2-4.

Таблица 2 Содержание в наплавленном металле, %

Номер партии

ниобий

ферритная фаза

1,00 0,88 0,98 1,20 0,72 0,89

4,1 2,9 4,6 3,9 2,1 2,7

1-1 1-2 2-1 2-2 2-3 2-4

Ударная вязкость наплавленного металла после 5 отпусков, Дж/см2 35, 51, 30, 36, 39, 53,

28, 51, 31, 38, 38, 51,

39 50 35 36 43 55

Таблица 3. Химический состав металла, наплавленного электродами ЭА-898/21Б Номер партии

Ф, мм

Углерод

Марганец

Кремний

Хром

Никель

Ниобий

Содержание ферритной фазы, %

1-1

3,0

0,10

1,93

0,30

20,20

9,60

1,00

4,1

1-2

3,0

0,10

1,61

0,52

18,60

9,90

0,88

2,9

2-1

4,0

0,10

1,97

0,35

19,96

9,43

0,98

4,6

2-2

4,0

0,11

2,41

0,44

19,73

9,49

1,20

3,9

2-3

4,0

0,09

1,65

0,35

18,41

9,80

0,72

2,1

2-4

4,0

0,10

1,66

0,50

18,39

9,75

0,89

2,7

Не более 0,10

1,6–2,8

Не более 0,70

17,5–20,5

9,0–10,5

0,8–1,2

2–8

Требования НД

Содержание элементов, %

Таблица 4. Механические свойства металла, наплавленного электродами ЭА-898/21Б при температуре +20° С Предел текучести, σт  , Н/мм2

690 710 710

520 530 520

30,0 30,0 30,0

55,0 57,0 48,0

126 121 118

700 700 690

510 510 500

38,0 36,0 38,0

52,0 54,0 53,0

126 123 118

51 51 50

700 690 690

480 495 465

35,0 31,0 32,0

48,0 51,0 52,0

112 115 106

30 31 35

4,0

685 705 695

490 485 500

33,0 29,0 29,0

50,0 51,0 50,0

117 120 123

36 38 36

2-3

4,0

690 690 685

475 465 480

28,0 28,5 29,0

48,0 53,0 51,0

121 116 115

39 38 43

2-4

4,0

670 680 685

485 485 480

30,0 30,0 32,0

44,0 50,0 50,0

118 137 135

53 51 55

Требова­ ния НД

Не менее 600

Не менее 24,0

Не менее 70

Не менее 50

1-1

1-2

2-1

2-2

24

Ф, мм

3,0

3,0

4,0

Относительное Относительное удлинение, сужение, δs , % φ , %

Ударная вязкость, ан , Дж/см2

Временное сопротивле‑ ние, σв, Н/мм2

Номер партии

В исходном состоянии

После 5-ти Отпусков 35 28 39


Охрана труда

Повышение эффективности работы местной вытяжной вентиляции   при сварке Главный специалист, заслуженный эколог РФ, к. м. н. Ю.  С. Корюкаев, начальник отдела системных внедрений И.  И. Ушаков Эффективность работы местной вытяжной вентиляции при сварке определяется взаимодей­ ствием сварочного факела и местного вытяжного устройства. Повышение эффективности улавливания вредных веществ местным вытяжным устройством можно достичь за счет: • увеличения объема отсасываемого воздуха; • приближения всасывающего отверстия к точке сварки; • аэродинамических и конструктивных решений. Первый способ наименее предпочтителен, так как эффект даже от многократного увеличения объема отсасываемого воздуха, достигаемый за счет неизбежного повышения затрат на энергопотребление, практически теряется на расстоянии более 2 диаметров всасывающего отверстия. Приближение всасывающего отверстия за счет подвижных местных вытяжных устройств к точке сварки с совершенствованием их аэродинамических и кон­структивных решений является самым оптимальным способом обеспечения местной вытяжной вентиляции при сварке. Максимальное ограничение подсоса воздуха к всасывающему отверстию обеспечивается использова­нием козырьков — фланцев, создающих вокруг всасывающего отверстия аэродинамическую воронку. Исследование и математическое моделирование вихревых потоков воздуха в трубах с воронками-зонтами позволили определить, что: • в воронке с углом α = 300 (угол раскрытия воронки по отношению к плоскости трубы) скорость всасываемого воздуха составляет 0,5  скорости воздуха в прилегающей к ней трубе; • при углах α равных 0 и 90° скорость в воронке приближается к скорости в трубе. Определено, что минимальная ширина фланца, ограничивающего подсос воздуха вокруг всасывающего отверстия, должна равняться: • для круглых отверстий — диаметру отверстия;

• для квадратных и прямоугольных отверстий с соотношением сторон до 1 : 6 — наименьшему размеру отверстия; • для щелей, т.  е. прямоугольных отверстий с соот­ношением сторон более 1 : 10, — утроенной высоте отверстия [1–3]. Сварочный факел формируется в пространстве, ограниченном основным металлом и электродом, которое при короткой дуге равно или меньше диаметра электрода, что практически составляет 1–2 мм для сварки в защитных газах и 2–6 мм для сварки электродами с покрытием. В этом пространстве развиваются локальные высокие температуры: на электроде 2400–2600°  С, и в самой дуге — до 6000°  С, что значительно (более

Рис. 1. Распределение сварочного факела в пространстве

чем в 20 раз) повышает давление нагретой части воздуха. Часть энергии дуги (10–14% тепловой мощности) затрачивается на конвективное тепло. Все это формирует сварочный факел, состоящий из смеси горячего воздуха с парами металлов и сварочными газами [4]. Сварочный факел состоит из начального  (раз­ гонного) и основного участков. В начальном участке на расстоянии до 0,4 м подтекающий к дуге воздух нагревается и поднимается вверх, увеличивая скорость факела. Средние скорости

25


Охрана труда Таблица 1. Зависимость скорости сварочного факела от расстояния [5]

26

Расстояние от сварочной дуги по вертикали, м

0,10–0 4

0,4–0,5

1,0

2,0

>4

Скорость факела, м/с

0,62–0,8

0,6–0,8

0,4–0,6

0,4–0,6

0,25

сварочного факела от сварки электродами с по­ крытиями диаметром до 4 мм и в углекислом газе на токах до 200 ампер представлены в таб­лице  1. Из опыта хорошо известно, что при отсутствии вытяжки вблизи дуги отмечается активное расширение газов, что хорошо видно на рисунке 1. В радиусе до 200  мм от дуги (сварка в углекислом газе на токах 350–500 ампер) воздух рабочего места насыщен дымом, концентрация которого варьирует от 105 до 415 мг/м3. На расстоянии 400–500 мм (при ручной сварке и токах до 160 А) концентрация сварочного аэрозоля резко падает и составляет 9–20 мг/м3. Чем больше приложенная энергия, тем больше скорость расширяющихся газов. При токах в 1000 А концентрация аэрозоля в зоне 200 мм уже составляла 1195 мг/м3. В зоне 400–500 мм она была равна 78 мг/м3 [6]. Поток воздуха, направленный от сварочной дуги вниз со скоростью 0,7–0,8 м/с, останавливает подъем газов и поворачивает факел вниз [6]. Таким образом, давление расширяющихся газов разгоняет сварочный аэрозоль радиально во всех направлениях от точки сварки до скорости 0,8 м/с. На расстоянии более 400  мм архимедовы силы изменяют потоки нагретых газов, которые, уже с меньшей скоростью, поднимаются вверх и образуют сварочный факел. Если критическую скорость движения факела, равную 0,8 м/с, сохранить посредством суммирования со скоростью всасывания, то можно организовать устойчивый поток сварочных газов в воздухоприемное отверстие местного вытяжного устройства. Увеличение расстояния устойчивого всасывания имеет важнейшее значение для организации местной вытяжной вентиляции. К турбулентным потокам применим метод суммирования квадратов скоростей (сложение импульсов потоков). Выражение W2 = Vф2 +  Vв2  , где W — суммарная скорость потока; Vф2 — скорость факела; Vв2   — скорость потока воздуха, справедливо для системы факел—соосно расположенное воздухоприемное отверстие и для бокового отсоса [7]. Расчеты показывают, что для получения сум­ марной скорости устойчивого подъема факела 0,8 м/с на расстоянии от дуги, равном 0,4 м, где минимальная скорость подъема факела равна

0,6  м/с, нужно создать скорость всасывания, равную 0,5 м/с. Нами проведена серия экспериментов по исследованию скоростей движения воздуха в спектре всасывания (всасывающих факелов) серийного местного отсоса типа KUA в комплекте с вентилятором производительностью 1200 м3/ч и фильтром. Подъемно-поворотное вытяжное устройство KUA состоит из гибкого воздуховода диаметром 160 мм (площадь отверстия Fм2 = 0,02 м2), на конце которого установлена стандартная воронка диаметром 280 мм (площадь отверстия — 0,07  м2).

Рис. 2. Стандартное вытяжное устройство KUA

Рис. 3. Координатная решетка диаметром 600 мм


Охрана труда

Рис. 4. Воронка с плоским фланцем

Скорости всасывания замерялись термоанемометром TESTO 425 в точках 75, 150 и 300 мм от  центра координатной решетки (КР). КР уста­ навливалась на штативе и свободно перемещалась по высоте и вокруг штатива. Ось решетки совпадала с осью воздухоприемного отверстия. Воздухозаборное отверстие устанавливалось под центром КР на расстоянии 150, 200, 300 и 450 мм. На расстоянии от подстилающей поверхности  — 800 мм. Измерения скоростей во всасывающих отверстиях проводились в соответствии с требованиями МУ 4425-87 «Санитарно-гигиенический контроль систем вентиляции производственных помещений». В таблице 2 представлены результаты измерения скоростей всасывания воздуха стандартной

Рис. 5. Всасывающая насадка в эксперименте с генератором дыма

конусной воронкой и всасывающей насадкой с фланцем (патентная заявка «СовПлим» МПК8: F24F 07/06A47L 09/02B08B 15/02, рис. 4). Из таблицы следует, что на расстоянии 300 мм от среза всасывающей насадки скорость движения воздуха в сторону воронки равна 0,5 м/с. Если расположить воронку на расстоянии 0,4 + 0,3 (0,7) м от сварочной дуги, то устойчивый захват сварочного факела местным вытяжным устройством будет обеспечен. Работа модели насадки с

Таблица 2. Сравнение спектров всасывания стандартной воронки, всасывающей насадки с фланцем на расстоянии от плоскости всасывания 150, 300 и 450 мм Расстояние от плоскости воронки, мм

0

150

300

450

Скорость, м/с, в плоскости в точках на расстоянии от центра воронки 300

150

75

0

Простая воронка

4,9

Всасывающая насадка

13,3

75

150

300

Простая воронка

0,21

0,71

1,10

2,0

1,20

0,96

0,34

Всасывающая насадка

0,53

1,14

1,50

2,0

1,55

1,16

0,51

Простая воронка

0,21

0,30

0,34

0,30

0,30

0,25

0,13

Всасывающая насадка

0,30

0,40

0,46

0,50

0,45

0,45

0,31

Простая воронка

0,14

0,13

0,14

0,16

0,15

0,15

0,13

Всасывающая насадка

0,14

0,22

0,24

0,25

0,27

0,27

0,20

27


Охрана труда имитатором сварочного факела (генератор дыма, обеспечи­вающий выход дыма со средней скоростью в сечении выходного отверстия 0,8 м/с) обеспечивала 100%-ное улавливание дыма. Разработанная ЗАО «СовПлим» «Всасывающая насадка» (заявка МПК8: F24F 07/06A47L 09/02B08B 15/02) увеличивает диапазон действия отсоса и повышает эффективность местной вытяжной вентиляции. Насадка позволяет обеспечить повышенную эффективность всасывания (увеличить зону захвата загрязняющих воздух веществ) за счет устранения вихревых потоков на поверхности зонта путем экспериментально подтвержденного выбора размера диаметра D диска по отношению к диаметру d всасывающего отверстия; закругления сопрягающихся плоскостей; исключения выступающих элементов встроенных вспомогательных устройств. Насадка, кроме того, обеспечивает снижение не менее чем на 60° телесного угла облучения светом сварочной дуги воздуха рабочих мест и сокращение не менее чем на 1/3 образования вещества первого класса токсичности — озона за счет экранирования потока активных ультрафиолетовых лучей. Насадка также обеспечивает защиту от прожигания брызгами расплавленного металла гибкого отсасывающего воздуховода местных вытяжных установок и возможность безопасного наблюдения за процессами сварки (резки) со стороны отсасывающего воздуховода. Обеспечение устойчивой тяги сварочного факела на дистанции 800 мм по вертикали со скоростью 0,8 м/с имеет важные эргономические следствия. Во-первых, увеличение эффективной зоны спектра всасывания местного отсоса снижает количество необходимых перемещений сварщиком воронки, что не может не отразиться положительным образом на производительности труда и качестве сварки. Кроме того, при сварке сидя оптимальная рабочая зона, где сварщик проводит работу, не изменяя положения тела или расположения детали, равна по длине и глубине 460 мм, по высоте 170 мм. При работе стоя, соответственно, 560 и 375 мм. То  есть максимально удобное для сварки расстояние по высоте находится в пределах 170–375 мм от точки сварки. В этом пространстве на расстоянии 350–550 мм от глаз через светофильтр сварочного щитка сварщик четко видит элементы сварки. Исходя из этого, воздухоприемное отверстие, чтобы не мешать процессу сварки, должно находиться в пределах 400 мм по высоте и 600 мм по глубине и ширине. При расположении отсоса на высоте 400 и расстоянии от сварщика 600 мм максимальная протяженность вектора сварочного факела равна 800  мм. Вся зона протяженностью 600 × 600  мм

28

будет находиться под действием вытяжной вентиляции. Таким образом, внесение в стандартную кон­ струкцию местного отсоса измененной формы всасывающей воронки позволило существенно повысить его эффективность без необходимости увеличения производительности вентсистемы и, следовательно, без повышения энергопотребления. С практической точки зрения, важно также, что в реальных производственных условиях не всегда сварщики соблюдают необходимое приближение всасывающей воронки к дуге, что может приводить к задымлению рабочих помещений даже при наличии правильно рассчитанной местной вытяжной вентиляции. В результате руковод­ству приходится использовать административные меры для принудительного соблюдения трудовой дисциплины при пользовании вытяжными устройствами. Модернизированная воронка с плоским фланцем создает условия на рабочем месте, при которых эффективность местной вытяжной вентиляции в меньшей степени зависит от человеческого фактора. Принимая во внимание тот факт, что воронка с плоским фланцем в составе вытяжного устройства является его составной частью и может рассматриваться как сменная опция, ее использование с несложной заменой уже имеющихся воронок стандартного типа в существующих работающих вентсистемах может качественно улучшить условия труда при минимальных расходах на рекон­ струкцию местной вытяжной вентиляции рабочих мест сварщиков. Список литературы: 1.  Г.  М. Позин. Местная вытяжная вентиляция — самый эффективный способ организации воздухообмена в помещении. C.O.K. № 10, 2006. 2.  К.  И.   Логачев. Математическое моделирование систем вентиляции промпредприятий. Инженерная экология, 1999, №  1. — С. 8–18. 3.  К.  И.  Логачев, В.  Н.  Посохин, А.  И. Пизанок. Геометрические характеристики течений на входе в отсосы, выполненные в виде зонтов. Инженерные системы АВОКС-С-З, 2005, № 1. — С. 12–16. 4.  К.  В. Мотовилов. Методические указания к практическим занятиям и курсовому проекту: Выбор и обоснование режимов сварки и наплавки при ремонте сборочных единиц вагонов. – М.: МИИТ, 2004. 5.  В.  Л. Писаренко, М.  Л. Рогинский. Вентиляция рабочих мест в сварочном производстве. — М.: Машиностроение, 1981. — 120 с. 6.  И.  С. Алексеева, Ю.  И. Норкин. Гигиена и безопасность при электросварочных и плазменных работах в судостроении. — Л.: Судостроение, 1984. — 112  с. 7.  Д.  Г. Гилязев. Исследование взаимодействия всасывающих факелов и конвективных струй. Автореферат диссертации. — Л.: ЛИСИ, 1974.


Охрана труда ООО «НПК СИЗОД» 195298, Россия, Санкт-Петербург ул. Белорусская, дом 6, корпус 2 Тел.: (812) 521-7309, 525-0737, 521-80-33

E-mail: info@sizod.spb.ru Сайт: www.titan-weld.ru www.sizod.spb.ru

Актуальные   проблемы  защиты   сварщиков Воздействие сварочного аэрозоля на организм сварщика Наиболее опасным фактором при сварке является выделение сварочного аэрозоля в рабочей зоне. Так, по статистике, более половины профессиональных заболеваний сварщиков — это заболевания органов дыхания и неспецифические патологии, связанные с вдыханием сварочного аэрозоля. Сварочный аэрозоль представляет собой совокупность мельчайших частиц, образовавшихся в результате конденсации паров расплавленного металла, шлака и покрытия электродов. Состав сварочного аэрозоля зависит от состава сварочных и свариваемых материа­лов. Основной твердой составляющей сварочного аэрозоля обычно является малотоксичное железо и его окислы. Кроме того, в ТССА могут входить соединения марганца, хрома, никеля, фтора, кремния и других веществ. Газовая составляющая аэрозоля представлена окислами азота, озоном, фтористым водородом и окисью углерода. По своей структуре частицы аэрозоля неоднородны, и этим обусловлено то, что профессиональные заболевания сварщиков могут быть обнаружены через длительный период (10–15 лет). Частицы аэрозоля состоят из ядра и оболочки, наиболее токсичные элементы помещаются в ядре, оболочка служит «защитной капсулой», предохраняющей организм от немедленного воздействия ядра. Так, многолетние исследования на нескольких предприятиях позволили установить, что пневмокониоз и хронический бронхит развиваются у лиц, занятых полуавтоматической сваркой сталей, к 40 годам при среднем стаже работы по профессии 14,6 года, при ручной дуговой сварке — на 5–7 лет позже. Многие сварщики с большим стажем по состоянию здоровья не до­рабатывают даже до льготного пенсионного возраста (55 лет).

Современные средства защиты органов с принудительной подачей воздуха Чтобы избежать неблагоприятного воздей­ст­ вия производственных факторов, характерных для электросварки, необходимо препятствовать попаданию в органы дыхания сварочного аэро-

золя. При всех способах дуговой, электрошлаковой, контактной и газовой сварки, плазменных технологиях рекомендуется применять средства индивидуальной защиты, например, сварочные щитки Speedglas с блоком фильтрации воздуха Adflo или изолирующей системой. Комплексное средство состоит из двух частей. Для защиты лица и глаз применяется сварочный щиток с автоматически затемняющимся светофильтром на жидких кристаллах (АСФ), а для защиты органов дыхания — блок фильтрации и подачи воздуха. Важно отметить, что именно комплексный характер изделия в совокупности с правильно подобранной специальной одеждой, устойчивой к излучению дуги, позволяет гарантировать полную защиту электросварщика от вышеописанных опасных и вредных производ­ ственных факторов. Защита органов дыхания от сварочного ­аэрозоля осуществляется следующим образом. Щиток снабжен лицевым уплотнением из огнестойкого материала, которое охватывает шею и нижнюю часть лица сварщика, изолируя органы дыхания (рис.  1).

Рис. 1

Сверху к щитку крепится воздуховод, по которому подается очищенный блоком фильтрации воздух. Этот воздух, во-первых, служит для дыхания сварщика, во-вторых, «омывает» его лицо, создавая ощущение свежести и предохраняя от перегрева вследствие воздействия инфракрасных лучей, в-третьих, создает некоторое избыточное давление, препятствующее проникновению под щиток

29


Охрана труда вредных веществ. Блок фильтрации сварщик размещает на боку или на спине. Поэтому воздух для дыхания забирается из места, более удаленного от источника образования вредных веществ, где их концентрация не так велика. Легкий вес и компактная форма блока Adflo позволяют применять его даже в стесненных ус­ ловиях. Режим работы микровентилятора дает возможность выбрать оптимальный режим подачи воздуха от 140 до 200 л/мин. Съемный аккумулятор заряжается всего 4–6 часов и обеспечивает не менее 8 часов непрерывной работы. Замена аэрозольного фильтра производится не чаще одного раза в месяц.

ческое значение. Опыт ведущих компаний США, Европы, да и отдельных наших предприятий, свидетельствует о том, что реализация соответ­ ствующих мер по гигиене и охране труда ведет к значительному сокращению потерь предприятий, связанных с заболеваемостью и ранней потерей трудоспособности.

Проведение сварочных работ в замкнутых пространствах При работе в помещениях с недостаточной вентиляцией, в замкнутых пространствах, а также при сварке материалов, обработанных токсичными веществами, должны применяться изолирующие системы на сжатом воздухе. Изолирующая система состоит из редуктора, который крепится на поясе и регулирует объем воздуха, поступающего под щиток, и фильтра очистки сжатого воздуха от масляных и водяных паров (размещается произвольно вблизи компрессора или магистрали сжатого воздуха). Вся система достаточно мобильна и соединяется с помощью шлангов высокого давления, длина которых может доходить до 40–50 м, а подающий очищенный воздух шланг крепится к редуктору и лицевой части (рис. 2). Сегодня, когда выбор средств индивидуальной защиты велик, тщательный подход к подбору комплексных СИЗ позволит свести к минимуму риск профессиональных заболеваний, сохранить здоровье сварщика и получить продукцию, учи­ тывающую все особенности рабочего процесса. А  с санитарно-гигиеническими условиями и уровнем охраны труда тесно связаны не только самочув­ ствие, работоспособность, производ­ственный травматизм, заболеваемость работающих, но и производительность труда, качество продукции предприятия. Иначе говоря, условия труда имеют одновременно как социальное, так и экономи-

30

Рис. 2

Научно-производственная компания СИЗОД более 10 лет занимается проблемами защиты человека от воздействия вредных производственных факторов, 5  лет из которых является мастер-дистрибьютором компании «3М» — крупнейшего мирового производителя средств защиты. Благодаря тесному сотрудниче­ству с отделами охраны труда и главными специали­стами промышленных предприятий выбор средств защиты происходит по самым высоким стандартам. Партнеры и клиенты компании ценят не только ­ высокое качество продукции — сварочных щитков «Speedglas», шлемов дробеструйщика «Commander», «ЛИОТ-2000», автоматических турбоблоков очистки воздуха «Adflo», «Муссон», но и полноценный сервис, который включает технические консультации и под­держку, наличие товара на складе, доставку его в кратчайшие сроки. Ген. директор ООО «НПК Сизод»  Иванов В.  А.


Подготовка  кадров

МАСТЕР-КЛАСС

Сварка алюминия и его сплавов А. В. ������������������������� Кляровский, руководитель аттестационного пункта ���������������� ������������� АП-42 АНО �������� РСЗ МАЦ ��� Алюминий является одним из самых распространенных в природе элементов, вес его составляет 8% от веса земной коры, что в 1,7 раза превосходит содержание железа. Среди цветных металлов он занимает первое место по объему производства и масштабам применения, что объясняется его специфическими свойствами: • низким удельным весом — 2,7 г/см3, т.  е. примерно в 3 раза легче железа, • высокой электро- и теплопроводностью — в 3– 3,5  раза выше, чем у железа, и 60% от электропроводности меди, • высокой коррозионной стойкостью и пластично­ стью. Вследствие такого широкого распространения любой сварщик рано или поздно сталкивается с необходимо­ стью сварки алюминия или его сплавов и поэтому должен иметь хотя бы общее представление об их свойствах и особенностях сварки. Однако низкие прочностные характеристики, плохие литейные качества, большая литейная усадка, пористость, малая жидкотекучесть ограничивают при­ менение чистого алюминия. Чистый алюминий применяется для ненагруженных деталей и элементов конструкций, когда от материала требуется легкость, свариваемость, пластичность, коррозионная стойкость, электропроводность (рамы, двери, трубопроводы, емкости, электрические шины и пр.). Чистый алюминий в зависимости от содержания примесей подразделяется на: 1)  алюминий особой чистоты (до 0,001% примесей)  — марка А999, 2)  алюминий высокой чистоты (0,005 — 0,5% примесей) — марки А995, А99, А97, А95, 3)  алюминий технической чистоты (0,15–1,0% примесей) марки А85, А8 и т.  д. Технический алюминий, выпускаемый в виде деформируемого полуфабриката (листы, профили, прутки), используемого в сварных конструкциях, маркируется АДО и АД. Для нагруженных изделий ответственного назначения применяются сплавы алюминия с такими элементами, как медь (Cu), магний (Mg), кремний (Si), марганец (Mn), цинк (Zn), реже с литием (Li), никелем (Ni), титаном (Ti), бериллием (Be), цирконием (Zr). Предел прочности некоторых из этих сплавов достигает предела прочности низкоуглеродистых сталей при удовлетворительных пластических свойствах. Алюминиевые сплавы по технологии изготовления подразделяются на:

• деформируемые — листы, профиль, поковки, штам-

повки и т.  п., • литейные, • спеченные (САП).

По реакции на термическое воздействие сплавы делятся на: • термически упрочняемые, • термически не упрочняемые. Сварные конструкции изготавливают в основном из деформируемых сплавов. К деформируемым сплавам, не упрочняемым обработкой, относятся: • алюминиево-марганцевый сплав марки AMц; • «магналии» — сплавы системы алюминий—магний марок AMг1, AMг2, AMг3, AMг5, AMг6 (цифра в маркировке обозначает примерное содержание магния: чем больше магния, тем выше прочность). Эти сплавы обладают хорошей свариваемостью, в сварных конструкциях сохраняют до 95% прочности основного металла при высокой пластичности и коррозионной стойкости. К деформируемым, термически упрочняемым сплавам относятся: • «дуралюмины» («дюрали») системы легирования алюминий—медь—магний—марганец, марок D1, D6, D16, D19 и др., • «авиали» — системы легирования алюминий—магний—кремний и алюминий—медь—магний—кремний, марок АВ, АВА, • высокопрочные сплавы системы легирования алюминий—медь—магний—цинк В93, В94, В95. Большинство этих сплавов обладают ограниченной свариваемостью. Они склонны к образованию трещин и разупрочняются в ЗТВ (зона термического влияния). Прочность сварных соединений этих сплавов определяется прочностью ЗТВ и обычно составляет 57–72% от прочности основного металла, но может быть повышена термообработкой после сварки. Литейные алюминиевые сплавы (маркировка АЛ) имеют много различных марок, различающихся между собой по химическому составу, прочностным, литейным, коррозионным и другим свойствам. Наиболее широко из них используются так называемые «силумины» системы легирования алюминий—кремний марок АЛ2, АЛ4, АЛ4В, АЛ9. Сварка литейных алюминиевых сплавов используется в основном при исправлении дефектов литья и при ремонте деталей. Эти сплавы, в основном, относятся к группе термически упрочняемых. Следует отметить, что еще существуют ковочные и штамповочные алюминиевые сплавы системы легиро-

31


Подготовка  кадров вания алюминий—магний—медь—кремний—марганец и  алюминий—магний—медь—церий—никель марок АК-4, АК4-1, АК-5, АК-6, АК-8 и т. д., используемые для лопаток компрессоров, поршней двигателей и других деталей, работающих при повышенных темпера­ турах. Спеченные жаростойкие сплавы (САП) применяются для конструкций, работающих при температурах до 500° С, и содержат до 13% тугоплавкой окисной фазы, поэтому температура их плавления очень высокая (2000° С). Из этих сплавов (САП-1, САП-2) изготавливают такие же алюминиевые полуфабрикаты, как из алюминиевых сплавов. Они имеют высокие прочно­ стные свойства. Сплав САП-3 применяют только для прессованных полуфабрикатов. При сварке алюминиевых сплавов возникают следующие трудности: — алюминий на воздухе окисляется с образованием на поверхности плотной и достаточно прочной пленки с температурой плавления выше 2000° С. Эта пленка, имеющая удельный вес больше, чем у алюминия, попадая в сварочную ванну, опускается на ее дно, препятствуя сплавлению свариваемых кромок, способствует непроварам и охрупчивает металл шва; — алюминий и его сплавы при переходе из твердого состояния в жидкое (при расплавлении) не меняют свой цвет, вследствие чего сварщику трудно уловить момент начала плавления кромок; — алюминий и его сплавы при температурах, близких к температуре плавления (400–450° С), теряют свою прочность и вязкость, что может привести к разрушению металла в зоне нагрева от собственного веса, поэтому рекомендуется сварка на подкладках; — алюминий при высоких температурах хорошо растворяет водород, что ведет к пористости, особенно по границе шва (или сплавления) и зоне термического влияния — вплоть до образования сквозных несплошностей. Это особенно касается сварки литейных сплавов, в которых обычно велико содержание водорода, если сплав не дегазирован. Для уменьшения пористости рекомендуется тщательная подготовка свариваемых кромок и присадочной проволоки перед сваркой для удаления следов влаги, органических загрязнений и окисной пленки, абсорбирующей влагу с их поверхности, тщательная защита сварочной ванны, увеличение диаметра присадочной проволоки, чтобы уменьшить удельную поверхность присадки, предварительный подогрев, чтобы увеличить время существования сварочной ванны и время ее дегазации, т.  е. выхода (всплывания) газовых пузырьков. Высокий коэффициент линейного расширения алюминия способствует появлению значительных сварочных деформаций, поэтому особое внимание следует уделять технологическим мерам по их уменьшению  — применению надежных зажимных приспособлений, соблюдению режимов и порядка сварки, проковке швов и т.  п. Высокие теплопроводность и теплоемкость алюминия требуют применения мощных сосредоточенных источников тепла, а в ряде случаев и подогрева.

32

Какие же способы можно использовать для сварки алюминия и его сплавов? Остановимся на наиболее простых и доступных для применения.

Газовая сварка Для газовой сварки применяется главным образом ацетилено-кислородное пламя, однако в качестве горючего газа могут использоваться и пропан-бутан, и водород. Пламя должно быть нейтральным или с небольшим избытком горючего газа, мощность его должна быть выше, чем при сварке стали. Для растворения окисной пленки и защиты расплавленного металла от окисления используются специальные флюсы, изготавливаемые на базе хлористых солей натрия, калия и криолита и наносимые на свариваемые кромки и присадочную проволоку (наиболее известный флюс марки АФ-4А). Остатки флюса после сварки должны обязательно удаляться промывкой горячей водой с использованием волосяных щеток, т.  к. оставшийся на кромках или шве флюс приводит к разъеданию металла. Газовая сварка ведет к появлению больших сварочных деформаций, перегреву металла околошовной зоны, появлению крупнозернистой структуры металла, снижению прочности и пластичности. Основным типом соединения деталей толщиной до 3 мм является стыковое с отбортовкой кромок, при больших толщинах — стыковое с разделкой кромок, однако ответственные соединения толщиной более 3  мм выполнять газовой сваркой не рекомендуется. Нахле­сточные и тавровые соединения не применяются из-за невозможности удаления остатков флюса из зазоров. В целом же газовая сварка алюминия и его сплавов в настоящее время используется в исключительных случаях — только при отсутствии других возможно­ стей.

Дуговая сварка угольным или графитовым электродом Выполняется постоянным током прямой полярности. Источник нагрева более концентрированный, чем при газовой сварке, поэтому сварка ведется с большей скоростью и получается меньший перегрев и меньшее коробление. Присадочный пруток вносится в ванну со стороны, или сварка производится по отбортовке кромок, используется тот же флюс, что и при газовой сварке. В настоящее время этот вид сварки используется редко, например при соединении электрических шин.

Ручная дуговая сварка покрытым электродом Применяется в основном при изготовлении малонагруженных конструкций из технического алюминия, сплавов типа АМц, АМг, содержащих до 5% магния, а  также изделий из силумина. Сварка производится постоянным током обратной полярности на режимах: Iсв =(45–50)dэл, где dэл — диаметр электрода 4–8 мм.


Подготовка  кадров Для металла средних и больших толщин необходим предварительный подогрев до 250–400° С, который позволяет получать требуемое проплавление при умеренных сварочных токах. Техника сварки отличается от сварки стали, т.к. электрод расплавляется в 2–3 раза быстрее, и скорость сварки должна быть соответственно выше. Сварку ведут без поперечных колебаний конца электрода. Угловые швы должны иметь катет не менее чем 6  ×  6  мм в связи с трудностью выполнения швов электродами малого диаметра (менее 5 мм), которые плавятся с большой скоростью. При многопроходной сварке поверхность каждого прохода должна тщательно зачищаться от шлака, т. к. шлаковые включения между валиками приводят к коррозии и разъеданию металла. После сварки поверхность шва должна промываться горячей водой с помощью волосяной щетки. Для ручной дуговой сварки используются электроды типа ОЗА, ВАМИ, ВИАМ и др., конкретные марки которых приводятся в справочниках и предназначаются для определенных марок сплавов.

Ручная дуговая сварка неплавящимся электродом в инертных газах — аргоне, гелии и их смесях (аргонодуговая сварка) Это наиболее распространенный способ сварки конструкций ответственного назначения в тех случаях, когда требуются прочность и пластичность сварных соединений, близкие к основному металлу, а также герметичность. Металл толщиной до 3 мм сваривают за один проход на стальной подкладке, при толщине 4–6 мм сварку выполняют с 2-х сторон, начиная с 6  мм используется V- или X-образная разделка кромок. Отсутствие при этом способе флюса значительно расширяет область применения сварки в алюминиевых конструкциях, т.к. можно сваривать не только стыковые, но и тавровые, нахлесточные и другие соединения. Данный способ обеспечивает получение наиболее качественных соединений за счет надежной защиты расплавленного металла инертным газом и более полного удаления окисной пленки. Сварка производится на переменном токе, при этом полное удаление пленки окиси алюминия происходит за счет так называемого «катодного распыления». В отличие от алюминия аргонодуговая сварка стали производится на постоянном токе прямой полярности. При этом больше тепла выделяется на аноде, т.  е. на свариваемых кромках, а меньше — на неплавящемся электроде, поэтому он не перегревается и не обгорает. Но зато при этом не происходит «катодного распыления», т. е. из металла сварочной ванны не вылетают электроны и он не бомбардируется положительно заряженными ионами. При сварке же на обратной полярности, когда катодом является основной металл (сварочная ванна), вылетающие из него электроны и ударяющие в него ионы разрушают пленку окиси, но при этом перегревается и обгорает электрод. При сварке же на переменном токе полярность по­ стоянно меняется и при этом в период обратной поляр-

ности происходит разрушение окисной пленки, а в период прямой полярности охлаждается электрод, разогреваются и плавятся свариваемые кромки, что и требуется при сварке алюминия. Однако все это не значит, что свариваемые кромки и присадочные прутки не обязательно очищать от пленки окислов. При определенной толщине пленки она может не полностью распылиться, и качество шва будет низкое. Поэтому при подготовке к сварке кромки после обезжиривания должны быть обязательно защищены либо методами химического травления (для деталей небольших размеров), либо механическим методом — шабером, проволочными щетками с проволокой из нержавеющей стали диаметром до 0,2 мм. При этом следует учитывать, что после механической зачистки до сварки должно пройти не более 3 часов, иначе придется чистить заново. Химически очищенные детали и присадочные прутки до сварки могут храниться не более 3–4 суток. Непосредственно перед сваркой поверхность свариваемых кромок и присадочных прутков должна обезжириваться растворителями — обычно ацетоном. Конечно, все это касается только сварки ответственных деталей и конструкций. При сварке конструкций, к качеству которых не предъявляются особые требования, зачистка может быть несколько облегчена. При этом следует обратить внимание на то, что в современных установках для аргоновой сварки неплавящимся электродом имеется возможность регулировки (ба­ лансировки) продолжительности периодов прямой и обратной полярности, и сварщик в зависимости от качества зачистки кромок может их регулировать, увеличивая период обратной полярности, если зачистка не очень качественная, но платя за это необходимостью чаще перезатачивать неплавящийся (вольфрамовый) электрод. Кроме вышеизложенного на качество сварного шва влияет качество газовой защиты расплавленного металла, которое определяется качеством защитного газа, его расходом при определенном диаметре газового сопла, характером его истечения из сопла, расстоянием от среза сопла до сварочной ванны, длиной дуги, а так­ же наличием сквозняков и наклоном и направлением движения горелки. Сварка должна выполняться «угол вперед» с наклоном 60–80° от вертикали. При достаточной газовой защите, нормальной подготовке кромок, присадки и при соответствующей квалификации сварщика поверхность шва должна быть блестящей, без заметной чешуйчатости и неметаллических включений. Однако, несмотря на все достоинства аргонодуговой сварки, существенным ее недостатком является относительно низкая производительность, особенно при сварке толстого металла. При толщине больше 10 мм необходим предварительный подогрев. Использование гелия вместо аргона позволяет существенно повысить скорость сварки, т. к. гелий дает более «горячую» дугу, что увеличивает глубину и ­объем сварочной ванны, скорость расплавления присадки, однако гелий является более дорогим и дефицитным газом по сравнению с аргоном.

33


Подготовка  кадров Сварка плавящимся электродом в защитных газах  Это наиболее производительный и современный способ сварки. Обычно она используется в виде механизированной (полуавтоматической) сварки, при которой электродная проволока подается механизмом подачи с постоянной скоростью. Для направления электродной проволоки, подведения к ней тока и подачи в зону сварки защитного газа применяются специальные сварочные горелки с подающими шлангами. Сварка осуществляется на постоянном токе обратной полярности. При этом обеспечивает надежное разрушение пленки окислов за счет того же эффекта «катодного распыления». Источник питания сварочной дуги должен иметь «жесткую» или «пологопадающую» внешнюю вольтамперную характеристику, при которой обеспечивается «саморегулирование» дуги и ее длина зависит только от скорости подачи электронной проволоки и установленного напряжения, а сила сварочного тока однозначно определяется скоростью подачи проволоки. Функции сварщика заключаются в перемещении горелки вдоль шва, поддержании постоянного расстояния от среза газового сопла до поверхности ванны и обеспечении ее формирования, отпадает необходимость в самом сложном — поддержании постоянства длинны дуги. Данный способ используется для сварки металла средних и больших толщин. Основным преимуществом процесса являются высокая производительность и простота ведения процесса. Сварка выполняется в защитной среде аргона для металла малых и средних толщин и в смесях аргона с гелием или в чистом гелии — при больших толщинах с использованием сварочной проволоки диаметром 0,8–2 мм. При этом, благодаря высокой плотности тока в электроде и высокой концентрации тепла в сварочной ванне, обеспечивается глубокое проплавление и не требуется дополнительно подогрева. Параметры режима сварки (сила сварочного тока, напряжение на дуге, скорость подачи проволоки, вылет электродной проволоки) подбираются так, чтобы обеспечить мелкокапельный или струйный перенос электродного металла через дуговой промежуток, при котором обеспечивается стабильная дуга, минимальное разбрызгивание и минимальные деформации, равномерный провар и высокое качество металла шва. Однако для обеспечения этого требуется высокая плотность тока в электроде, соответственно, большая скорость подачи проволоки и сила сварочного тока, при которой процесс переноса переходит от крупнокапельного к мелкокапельному и струйному. Большая требуемая сила тока приводит к невозможности качественной полуавтоматической сварки металла небольших толщин на постоянном токе стационарной дугой. Эта проблема была решена за счет использования импульсно-дуговой сварки, когда на основной посто-

34

янный ток (базовый) накладываются с определенной частотой кратковременные импульсы — ток достаточно большой силы. При этом существенно уменьшается нижний предел сварочного тока, и благодаря этому расширяется диапазон рабочих токов, обеспечивающих направленный струйный перенос металла, повышается стабильность горения дуги на малых токах. Это позволяет применять такой вид сварки для тонколистового металла во всех пространственных положениях с уменьшением вероятности появления пор, снижением сварочных деформаций, уменьшением разбрызгивания металла, повышением механических свойств из-за измельчения микроструктуры и повышения плотности металла шва. Импульсно-дуговая полуавтоматическая сварка целесообразна также для металла средних и больших толщин. В этом случае она позволяет улучшить качест­ во швов, повысить производительность, существенно снизить деформации. Помимо упомянутых основных методов сварки, для алюминия и его сплавов существует и ряд менее распространенных, таких как автоматическая сварка по слою флюса, автоматическая сварка под флюсом и в защитных газах, электронно-лучевая, электрошлаковая, контактная (точечная и шовная), холодная и прессовая, диффузионная, трением, ультразвуковая, трехфазной дугой и т.  д. В заключение рассмотрим, какие сварочные материалы используются для сварки алюминия и его сплавов: • для технического алюминия используются проволо-

ки, по химсоставу аналогичные основному металлу; для АД1 — проволоки или прутки Св.А97, Св.А85, • для сплава АМц — проволока или прутки Св.АМц, • для термически не упрочняемых алюминиево-магни­

евых сплавов (магналиев) — проволоки или прутки, аналогичные по химсоставу основному металлу; для Амг1 — проволока Св.АМг1, для АМг3 — проволока Св.АМг3 и т.  д. Однако можно использовать проволоки из АМг с содержанием магния больше, чем в основном металле: для АМг3 проволоки Св.АМг5, Св.АМг6; для АМг5 проволоку Св.АМг6 и т.  д., • для термически упрочняемых сплавов (дуралюминов,

авиалей АВ, Д1, Д16 и т.  д.) — проволоки Св.АК-5, АК-10, хотя дуралюмины можно сваривать и с присадкой, аналогичной основному металлу, но с применением дополнительных мер, таких как предварительный подогрев, использование импульсно-дуговой сварки, • для литейных сплавов (силуминов) — проволоки, по

химсоставу аналогичные основному металлу или типа  АК, • для спеченных сплавов типа САП — проволока

Св.АМг6, • для высокопрочных, термически упрочняемых спла-

вов В93, В95, В96 — проволоки, аналогичные основному металлу.


Подготовка  кадров

Учебно-аттестационный Центр отдела главного сварщика ОАО «Судостроительный завод «Северная верфь» Инженеры Я.  И. Вейнбрин и В.  В. Карпиков Учебно-аттестационный Центр (УАЦ) отдела главного сварщика действует на ОАО «Судостроительный завод «Северная верфь» с января 2005 года. Главная задача Центра: подготовка, переподготовка и аттестация рабочих сварочных и смежных профессий и специалистов по сварке. Для этого в УАЦ организовано выполнение следующих работ: n Первичное тестирование сварщиков при приеме на работу; n Аттестация сварщиков на допуск к сварке как по требованиям стандарта предприятия, так и по требованиям Классификационных обществ; n Теоретическое и практическое обучение рабочих: —  сварщиков — всем видам сварки, применяемым на заводе при постройке, модернизации и ремонте кораблей и судов, —  сборщиков — основным требованиям подготовки конструкций под сварку и правки конструкций после сварки, —  наладчиков сварочного и теплорезательного оборудования, —  газорезчиков, —  кладовщиков-прокальщиков сварочных материалов. Теоретическое обучение руководителей-специалистов по сварке методам визуального измерительного конт­роля и управлению параметрами спец. процессов сварки. На право ведения учебной и аттестационной деятельности Учебно-аттестационный центр аккредитован российским Морским Регистром Судоходства. Теоретическое и практическое обучение рабочих и руководителей по сварке проводят квалифицированные специалисты отдела главного сварщика, среди которых имеются инженеры, аттестованные Ленинградским областным институтом развития обучения на право преподавательской деятельности. Обучение рабочих и руководителейспециалистов по сварке выполняется согласно программам, разработанным специалистами отдела главного сварщика и утвержденным главным инженером завода.

Фото 1

Фото 2

Фото 3

Фото 4

При обучении используются методиче­ ские пособия, разработанные также специалистами отдела главного свар­щика. По окончании обучения рабочие сдают теоретический экзамен и выполняют практическую тестовую работу, руководители-специалисты по сварке сдают теоретический экзамен. Экзамены в УАЦ принимает постоянно действующая аттестационная комиссия, утвержденная приказом генерального директора завода и возглавляемая главным сварщиком. С целью поднятия престижа рабочих сварочных профессий в 2007 году на базе УАЦ возобновилось проведение конкурсов профессионального мастерства среди сварщиков. Учебно-аттестационный Центр в своем составе имеет: •  класс по теоретической подготовке на 16 мест, оснащенный наглядными пособиями, компьютерной и видеотехникой для демонстрации учебного материала (см. фото 1); •  класс практической подготовки по ручной, полуавтоматической и автоматической сварке низколегированных и малоуглеродистых сталей на 13 рабочих мест (см. фото 2 и 3); •  класс практической подготовки по аргонодуговой сварке на 4 рабочих места (см. фото 4); •  класс практической подготовки по газовой резке и воздушно-дуговой строжке на 2 рабочих места; •  помещение для хранения и подготовки в производство сварочных материалов. Деятельность учебно-аттестационного Центра регламентируется требованиями стандартов предприятия и Классификационных обществ и планируется в соответствии с годовыми планами подготовки кадров и оперативными заявками цехов на обучение. С момента создания центра (за 3  года) прошли обучение 836 человек. В  настоящее время ежедневно в учебноаттестационном Центре ведутся практические и теоретические занятия среди рабочих и руководителей сварочных специальностей. Работа Центра позволила обеспечить подготовку необходимых кадров сварочных и смежных профессий для успешной работы судостроительного завода «Северная верфь».

35


Страницы истории

Страницы истории Международной выставки «СВАРКА»

36

Открытие международной выставки «Сварка-2008» совпало с 40-летним юбилеем «Ленэкспо» — круп­ нейшего выставочного центра в Северо-Западном регионе. Международная выставка «Сварка», организуемая «Ленэкспо» совместно с ведущими международными ассоциациями и союзами сварщиков, является одним из наиболее важных мероприятий для металлообрабатывающей промышленности. Начало Международным выставкам было положено Институтом сварки России (ВНИИЭСО) в 1969 году. Тогда, впервые в СССР, на территории «Ленэкспо» с 21 ноября по 2 декабря 19  зарубежных фирм из 7 стран мира демонстрировали свое оборудование для контактной сварки. Отечественного раздела эта экспозиция не предусматривала. Всего было представлено 85 экспонатов, большинство из которых демонстрировалось в действии. Выставка вызвала большой интерес специалистов: ее посетили 15  000 человек, в итоге были закуплены 23 экспоната из 85. Все участвующие в выставке фирмы постарались в максимальной степени показать свои достижения. Особенно большой интерес для советских специалистов вызвали доклады, прочитанные немецкими (фирма «КУКА»), французскими (фирмы «Лангепен» и «Сиаки») и японскими (фирма «Ориджин») специалистами. Некоторые из докладов сопровождались показом научно-технических фильмов, что повышало их наглядность и практическую ценность. Учитывая возрастающую в 1970-х годах роль сварки в народном хозяйстве, а также положительный опыт проведения в    Ленинграде иностранной выставки, по­ стоянно действующий при Торгово-промышленной Палате  СССР  Организационный  комитет иностран­ ных специализированных выставок принял решение о   проведении в Ленинграде 2-й Международной выставки «Сварка-75» в ноябре 1975  года. Тем же решением ВНИИЭСО назначался головным предприятием, ответственным за подготовку и проведение выставки. Подготовка тематического содержания выставки возлагалась на научно-тематическую группу, которую возглавил В.  В.  Смирнов. Доктор технических наук, профессор  Смирнов  Влади­ В.  В.  Смирнов мир Валерьянович, которому в июне 2008 года исполнится 80 лет, в течение почти 40  лет являлся одним из самых активных организаторов и участников проведения Международных выставок «Сварка». Научно-тематической группой было разослано 300  при­ глашений иностранным фирмам и организациям из 18  стран, имеющим большой опыт в разработке сварочной техники. На выставку, проходившую с 21 по 30  но-

ября 1975 года, приехало 46 фирм из 11 стран: Великобритании, Австрии, Италии, США, Франции, ФРГ, ЧССР, СФРЮ, Швеции, Швейцарии и СССР, которые представили около 200 экспонатов. Мировая известность зарубежных фирм, участвовавших в выставке, свидетельствовала о большом интересе этих фирм к нашей стране. На выставке «Сварка-75» экспонировалось оборудование практически для всех видов сварки: контактной, дуговой, высокочастотной, ультразвуковой, холодной, плазменной сварки и резки, сварки трением. Была представлена аппаратура управления и следящие системы, гибочно-штамповочные сварочные автоматы для сварки арматуры железобетона, а также для гибки и сварки цепей. Впервые были показаны роботы для дуговой и контактной сварки. Выставку «Сварка-75» посетило более 20 тысяч специалистов из 104 городов Советского Союза. Параллельно с работой выставки ВНИИЭСО организовал и провел Всесоюзное совещание «Новое оборудование и перспективы развития контактной и дуговой сварки» и симпозиум, в работе которого приняло участие 700  советских и иностранных специалистов. Тематика следующей выставки «Сварка-81» охватывала все виды сварочного оборудования, достижения в области механизации и автоматизации процессов сварки. Экспозиция выставки размещалась в 3 павильонах «Ленэкспо» на площади 4000 м2. Она включала в себя 300 экспонатов, представленных 83 фирмами из 16 стран. Выставка показала возросший уровень зарубежного и отечественного оборудования. По сравнению с выставкой «Сварка-75» значительно возрос уровень автоматизации процессов сварки, о чем свидетельствуют представленные на выставке роботы для дуговой и контактной сварки, системы слежения и системы управления сварочным оборудованием на микропроцессорах, что позволяет программировать процесс сварки по любой программе. Отмечалось широкое использование в сварочном оборудовании модульных и блочных систем. Многие ведущие фирмы начали разработку инверторных источников питания и оборудования для дуговой сварки неповоротных стыков труб различных диаметров. 4-ю Международную выставку «Сварка-86» по праву можно считать кульминационной из всех проводимых с 1969 года сварочных выставок, поскольку на экспозиционной площади 3700 м2 128 фирм из 17 стран представили более 500 экспонатов. Советский раздел занимал площадь 208 м2, на которой было выставлено 13 образцов сварочной техники. Активное участие в советском разделе выставки приняли ВНИИЭСО, ленинградский завод «Электрик», НИКИМТ, СЭМЗ и др. ВНИИЭСО представил на выставку свои новые четыре разработки. Наиболее интересные экспонаты для дуговой сварки представили фирмы «ЭСАБ» (Швеция), «Миллер» (США), «Крегер» (ФРГ), «Кемппи» (Финляндия), «Фрониус» (Австрия) и другие. Стало ясно, что уже к


Страницы истории 1986  году значительно расширилось число зарубежных фирм, выпускающих инверторные источники тока, которые позволяли получить новые технологические возможности дуговой сварки. Фирмами «ИТР» (ФРГ), «Коммерси Судюр» (Франция), «Мансфельд» (ГДР) и «Бинцель» (ФРГ) были представлены установки для ручной плазменной сварки. Из установок для автоматизированной плазменной резки специалистами отмечались установка «Омнимат» фирмы «Мессер Грисхайм» и «СМ-250» фирмы «Крегер». Говоря об оборудовании для контактной сварки, следует отметить, что кроме Каховского завода электросварочного оборудования машины для контактной сварки представили фирмы «Далекс» (ФРГ), «Шлаттер» (Швейцария) и «Мибах» (ФРГ). На выставке особо следует выделить раздел, относящийся к промышленным роботам и робототехническим комплексам для дуговой сварки. 16 роботов для дуговой сварки демонстрировали 13 фирм — «ИГМ» (Австрия), «Деума», «Клоос», «Кука» (ФРГ), «Судюр» (Франция), «ЭСАБ» и «Торстекник» (Швеция), «Ансальдо» (Италия) и другие. Отмечен существенный прогресс лазерной техники к 1986 году: кроме фирмы «Мессер Грисхайм» пятикоординатные лазерные роботы для сварки и резки рекламировала фирма «Прима Индастриес» (Италия). В рамках выставки «Сварка-86» иностранными специалистами был проведен пятидневный научно-технический симпозиум, на котором было заслушано 22  доклада по различным вопросам сварочной техники, которые вызвали большой интерес у специалистов. Вот что писала газета «Вечерний Ленинград» 29 ноября 1986 года: «100 000 посетителей Рекордное число посетителей собрала закрыв­ шаяся вчера в нашем городе Международная выс­ тавка «Сварка-86». На ней побывали около 100 000  че� ловек, в том числе много специалистов, приехавших из основных индустриальных и научных центров страны. Представители зарубежных фирм, а их здесь было более ста, отмечали отличную организацию выстав� ки. На ней прошел научно-технический симпозиум для советских специалистов, была проведена боль� шая коммерческая работа. Значительный интерес вызвали экспонаты советского раздела экспози� ции». Очередная 5-я Международная выставка проводилась с 22 по 30 мая 1991 года. Советский раздел размещался на площади 3250 м2, на которой более 80  предприятий и организаций нашей страны экспонировали свою продукцию. Зарубежный раздел был представлен лишь 50 фирмами из 13 стран и занимал площадь 2500  м2. Уместно отметить, что эта выставка проводилась на фоне начавшейся в стране перестройки, со­ провождавшейся политической и экономической нестабильностью, которые не могли не отразиться на сокращении зарубежных участников. Анализ всех экспонатов выставки, проведенный специалистами ВНИИЭСО, позволил сделать актуальные на тот период выводы. В частности, отмечалось, что применение оборудования для дуговых способов сварки продолжает оставаться на первом месте среди оборудования для сварки. При этом предпочтение от-

37


Страницы истории

давалось полуавтоматам с микроЭВМ и компьютерным управлением. К 1991 году увеличилась доля инверторных источников питания на токи 250–300  А. К этому же времени рядом фирм и предприятий стало уделяться большое внимание трансформаторам и выпрямителям для бытовых целей на токи 50–200 А. Что же касается сварочной робототехники, то следует отметить, что к 1991 году ее развитие пошло по пути предпочтительного использования универсальных промышленных роботов различной грузоподъемности. 6-я Международная выставка «Сварка-93» проходила на территории «Ленэкспо» с 27 мая по 4 июня 1993  года уже после переименования Ленинграда в Санкт-Петербург. Из 89 фирм-экспонентов, представленных на выставке, 60 фирм составляли российские фирмы — отраслевые институты, промышленные и малые предприятия, а также частные фирмы. Выставку «Сварка-93» нельзя назвать успешной, так как на ней экспонировалось, в основном, уже известное промышленности сварочное оборудование, 7-я Международная выставка «Сварка-95» состоялась в Санкт-Петербурге с 30 мая по 3 июня 1995 года. Она явилась дальнейшим серьезным шагом в направлении развития сварочной техники. В работе данной выставки участвовало уже около 150 фирм из многих стран мира, в том числе 53 фирмы из России, что свидетельствует об улучшении экономической обстановки в стране. Выставка проводилась совместно ВОА «Ленэкспо», Институтом сварки России и Ассоциацией сварщиков Санкт-Петербурга. Итог выставки весьма внушительный: из 180 образцов новейшей отечественной и зарубежной сварочной техники, демонстрировавшихся на выставке, 85% было продано предприятиям российской промышленности. Для Института сварки России выставка «Сварка-95» стала знаменательной вехой в истории, поскольку именно во время ее проведения между руководством института и DVS была достигнута договоренность об организации на территории Института сварки России Учебного центра «Профессионал» по подготовке специалистов-сварщиков России и других стран СНГ по требованиям Европейской сварочной Федерации (EWF) и Международного института сварки (IIW). Одновременно с выставкой проходила широкая научно-техническая конференция «Современные проблемы и достижения в области сварки, родственных технологий и оборудования», где наряду с российскими специалистами выступили с докладами и зарубежные.

38

В работе 8-й Международной выставки «Сварка-98», проходившей с 21 по 24 сентября 1998 года, приняли участие 112 предприятий и организаций, в том числе Немецкое сварочное общество (DVS), насчитывающее в своем составе 18 500 физических и 3500 юридических членов, Американское сварочное общество (AWS), Итальянская ассоциация сварки, резки и родственных технологий (ANASTA), крупнейшие фирмы России и зарубежных стран. Россия была представлена 60 экспонентами, представляющими промышленные предприятия и организации, отраслевые НИИ, акционер­ные общества и малые предприятия. На выставке было представлено 37 зарубежных фирм. Объединенный стенд Германии насчитывал 19  фирм, среди них такие крупные, как «Далекс-Верке Нипенберг», «Мессер каттинг & велдинг», «Кельберг Финстервальде» и др. Со стороны Украины участвовало 6 организаций: Институт электросварки им. Е.  О.  Патона, ОАО «Запорожский сталепрокатный завод», Каховский завод электросварочного оборудования и др. Италия была представлена 4 фирмами: «Сачит  СПЛ», «Телвин СПА» — дуговое и плазменное оборудование и инверторные источники питания; «Фро Салдатура  СПА» — сварочные материалы, трансформаторы и выпрямители, установки плазменной резки; «Чебора  СПА» — газорезательные машины. От Швейцарии участвовало 2 фирмы: «Кастолин СА»  — технология, оборудование и материалы для ремонтной сварки и нанесения износостойких покрытий и «Оерликон Швайстехник» — сварочные материалы и оборудование для дуговой сварки. Швеция традиционно была представлена двумя хорошо известными в России фирмами – «Мотоман Роботикс АБ» и «ЭСАБ». От Финляндии принимала участие так же хорошо известная в нашей стране фирма «Кемппи». От Бельгии, Великобритании и Литвы свои экспозиции показали фирмы «Агфа-Геварт НВ» — приборы неразрушающего контроля и «Миллер груп» — источники питания и сварочные агрегаты, выпрямители и трасформаторы. В рамках выставки «Сварка-98» состоялась Международная научно-техническая конференция «Современные проблемы и достижения в области сварки, родственных технологий и оборудования», являвшаяся логическим продолжением ее разделов. Организаторами Международной 9-й выставки «Сварка-2000», которая проводилась с 26 по 29 апреля


Страницы истории

2000 года, явились ОАО «Ленэкспо», Министерство экономики РФ в лице Института сварки России при поддержке DVS, Ленинградской ассоциации сварщиков (ЛАС), Администрации Санкт-Петербурга. На качестве и полноте представленных экспозиций сказались по­ следствия дефолта августа 1998 года. В своем привет­ ственном слове участникам выставки председатель правления Немецкого союза сварки и родственных технологий DVS профессор Д. фон Хофе в частности сказал: «…кризисы, о которых мы ежедневно читаем в газетах и которые в последнее время, к сожалению, привели к спаду в двусторонних торговых отноше� ниях. На этом фоне мое приветствие является и выражением благодарности в адрес специалистов промышленности и науки, совместными усилиями которых стало возможным одновременное проведе� ние Международной специализированной выставки и сопровождающей ее научно-технической конфе� ренции». В выставке приняли участие 153 фирмы (в  том числе 30 иностранных) из 14 стран. Фирмой «ЭСАБ» представлялось оборудование для автоматической сварки в «узкощелевую» разделку сосудов толщиной до 120 мм. Процесс велся по схе­ме «два шва в одном слое» при ширине разделки 18 мм. Фирма «Фрониус» рекламировала источник питания с компьютерным управлением для процесса сварки типа «time twin». Он обеспечивал программное изменение стартового тока, регулирование длины дуги, регулирование и коррекцию отрыва капли, удобство и  простоту при выборе программы сварочного про­ цесса. Сочетание компьютерной техники с мощными быст­ родействующими инверторными источниками сварочного тока позволило многим фирмам создать многофункциональные системы для МИГ-МАГ сварки и для сварки вольфрамовым электродом на постоянном и переменном токе. Функциональные возможности полуавтоматов с компьютерным управлением для МИГМАГ сварки были представлены фирмами «Фрониус», «Кемппи» и др. Специальное технологическое оборудование было представлено на 9-й Международной выставке в виде планшетов и рекламных роликов. Подвесные головки, специальное оборудование и роботы на данной выставке отсутствовали.

Десятая Международная специализированная юбилейная выставка-конгресс «Сварка-2002» была проведена в «Ленэкспо» с 28 по 31 мая 2002 года. Ее экспозиция занимала площадь 5000 м2. В выставке-конгрессе приняли участие более 200 фирм (в том числе 36 ино­ странных) из 16 стран: Австрии, Белоруссии, Велико­ британии, Венгрии, Германии, Дании, Израиля, Италии, Латвии, Литвы, Российской Федерации, Украины, Финляндии, Франции, Швейцарии, Швеции. Организаторами этого мероприятия явились Департамент промышленной и инновационной политики в машиностроении Минпромнауки России, Институт сварки России и ВАО «Ленэкспо» при поддержке Российского научно-технического сварочного общества (РНТСО), Национального комитета по сварке РАН, МО  «Интерэлектро», издательства «Технология машиностроения», Альянса сварщиков Санкт-Петербурга и  Северо-Западного региона, ЗАО «Россварка» и Немецкого общества по сварке и родственным технологиям. Российский раздел на выставке был самым представительным. Предприятия России продемонстрировали как традиционно выпускаемое оборудование, так и новые разработки. В целом участники выставки продемонстрировали достаточно высокий уровень как новых разработок, так и производимого сварочного оборудования и технологий, при этом были отмечены в развитии оборудования дуговой сварки следующие тенденции: ♦ Полуавтоматическая сварка плавящимся электродом в защитных газах продолжает интенсивно развиваться за счет сокращения ручной сварки и сварки под флюсом; ♦ Расширился ряд полуавтоматов с выпрямителями различного типа, особенно в диапазоне токов на 100–160 А. Этому способствовало появление на рынке порошковой проволоки малого диаметра; ♦ Прогресс в создании мощных высокочастотных транзисторов на токи до 100 А позволил фирмам выпустить компактные инверторные выпрямители с улучшенными сварочными свойствами в диапазоне токов от 125 до 500 А; ♦ На основе компьютерной техники и инверторных выпрямителей созданы многоцелевые установки, в том числе для синергетической импульсно-дуговой сварки в защитных газах. Это оборудование, обес-

39


Страницы истории печивающее минимальное разбрызгивание, используется для комплектации роботов дуговой сварки. В рамках выставки-конгресса «Сварка-2002» была проведена расширенная научно-техническая конференция «Сварка и родственные технологии в современном мире», в работе которой приняли участие более 300 специалистов, представлявших интересы 35 фирм и организаций. На конференции было представлено и опубликовано 178 докладов. Организация выставки «Сварка-2004», проводившейся с 25 по 28 мая 2004 года, была возложена на Выставочное общество «Ленэкспо», Институт сварки России и Альянс сварщиков Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона при поддержке Министерства промышленности, науки и технологий РФ, Департамента промышленной и инновационной политики Мин­ промнауки России, Администрации Санкт-Петербурга, Российской Инженерной академии, Академии элек­ тротехнических наук, Союза сварщиков Германии (DVS). Экcпозиция занимала площадь 6800 м2 в павиль­ о­нах 1, 2, 3 и на открытой площади выставочного комплекса «Лен­экспо». На выставке «Сварка-2004» была представлена новейшая номенклатура продукции и услуг: технологии и оборудование для сварки, резки и нанесения покрытий, производства сварочных материалов; системы вентиляции и кондиционирования воздуха, средства защиты сварщиков и окружающей среды; управление качеством и внедрение инновационных технологий; подготовка кадров. Участники выставки: крупнейшие производители сварочного оборудования, принадлежностей, мате­риа­ лов — 207 фирм из 16 стран (Австрия, Армения, Бе­ ларусь,  Венгрия,  Германия,  Дания,  Италия,  Литва, Польша,  Словакия,  Турция,  Российская  Федерация, Украина, Финляндия, Швеция). Среди участников выставки такие известные компании, как ESAB, Kemppi, Fronius, Deloro Stellite, Abicor Binzel Welding, Technique, TBI Industries, Weco, Selco, Motoman Robotics Finland, Messer Cutting & Welding, Oerlicon, Polysoude и др. В российской экспозиции были представлены 165  государственных предприятий и частных фирм. Наиболее известные фирмы, представленные на выставке: завод «Электрик», фирма «Инженерно-технологический сервис», «Технотрон», Группа компаний «КондиционерСервис», «Мидасот», Межгосметиз-Мценск и др. Выставка «Сварка-2004» примечательна продолжением традиций и рождением новых. Организаторы выставки приложили большие усилия для того, чтобы выставка была интересной и привлекательной для посетителей, престижной и значимой для предприятийучастников. Участникам выставки была предложена следующая научная и деловая программа: 1. Научно-техническая конференция «Современные проблемы и достижения в области сварки». 2. «Мастер-класс» — демонстрация новинок оборудования и технологий производителей отечественного и зарубежного сварочного оборудования и материалов. 3. «Круглый стол» — традиционные и новые технологии в процессе сварки. Сварочное оборудование и сварочные материалы. Впервые на выставке «Сварка-2004» учрежден Особый знак отличия «Золотая сварка», который был

40

­ ручен 7 организациям-участникам выставки, в их в числе ЦНИИТС, ЦНИИ КМ «Прометей», Институт сварки России, группа компаний «Кондиционер-сервис», Каховский завод электросварочного оборудо­ вания, Инженерно-технологический центр, Межгосметиз-Мценск. Международная выставка «Сварка-2006» проводилась в Санкт-Петербурге с 30 мая по 02 июня 2006 года. В выставке приняли участие около 250 фирм — все крупнейшие производители и разработчики оборудования для сварки, резки, наплавки, термообработки, сварочных материалов, средств защиты из России, Украины, Республики Беларусь, Германии, Франции, Швейцарии, Украины, Италии, Испании, Венгрии, Финляндии, Австрии, Турции. Выставка «Сварка» — это показ новейшего сварочного оборудования в действии, обширная научно-техническая и деловая программа, это место для обмена опытом между специалистами, установления новых деловых контактов, расширения международных связей, улучшения взаимопонимания и сотрудничества в мире сварщиков. Деловая программа выставки включала конференцию, семинары и презентации фирм. С целью решения проблем в области совершенствования и развития подготовки кадров российского сварочного производства в рамках Международной выставки «Сварка-2006» были проведены следующие мероприятия: • Круглый стол «Россия—Германия. Майские встречи». «Встреча специалистов сварочного производства по вопросам сотрудничества в научно-технической и образовательной сферах», • Конкурс студенческих дипломных проектов 2006  г., • Награждение победителей конкурса сварщиков учащихся ПТУ, • Организация общего стенда на выставке «Сварка2006», на котором были представлены сварочные кафедры вузов Санкт-Петербурга, а также представители профессиональных училищ. В заключение следует отметить, что улучшение экономической обстановки в стране проявляется в том, что Санкт-Петербург и выставка «Сварка» снова становятся важным местом для обмена опытом между специалистами, для деловых контактов, для расширения международных связей, для улучшения взаимопонимания и сотрудничества в мире сварки. Подъем российской экономики и промышленного производства приведет к увеличению объема применения новейшей сварочной техники, при этом следует отметить, что парк сварочного оборудования практически во всех отраслях промышленности изношен на 70–90%. Сложившаяся ситуация вызывает у специалистов предприятий различных регионов России по­ требность в регулярном оперативном получении максимально полной информации о современных видах сварочного оборудования, материалов и технологий, что делает Международную выставку «Сварка» особенно актуальной.

В обзоре использованы материалы из книги «50 лет на службе отечественной промышленности». В 2-х частях. Часть 1. Институт сварки России / Под общей редакцией доктора технических наук, профессора В.  В.  Смирнова.


Mir svarki 2008  

welding magazine

Advertisement
Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you