Лабораторная работа № 2
по дисциплине: «Ресурсосберегающие технологии в сварочном производстве»
Тема: «Использование эмульсий, предотвращающих налипание брызг при сварке»
Цель работы:
Проанализировать виды отходов производства используемые в составах предотвращающих налипание брызг при сварке
Материальное обеспечение:
Инструкционно-технологическая карта
Последовательность выполнения работы:
1. Изучить основные теоретические положения.
2. Составить отчет.
3. Вывод.
4. Ответить на контрольные вопросы.
Основные теоретические положения:
В современной промышленности и строительстве все чаще используются все более совершенные и экологически безопасные материалы. Одним из атрибутов производства является сварка металлических конструкций, однако летящие из-под сварочного электрода брызги расплавленного металла ухудшают внешний вид и эксплуатационные свойства готовой металлоконструкции, являются недопустимым дефектом для сложных и качественных изделий и могут стать причиной пожара, а также много времени уходит на физическое удаление брызг.
Эта проблема частично решается за счет технологических решений:
1. тщательного выбора сварочных электродов и проволоки,
2. более точной настройки сварочного оборудования,
3. подбора оптимального режима и угла сварки,
4. введение последующей операции очистки изделий от прилипших брызг расплавленного металла с помощью виброинструмента
Все эти методы требуют временных и материальных затрат и не всегда приводят к нужному результату.
Самым оптимальным и экономически выгодным является использование специальных защитных средств, препятствующих налипанию брызг на поверхности.
Выбор средства очень важен — качество сварного шва не должно ухудшиться, защитное покрытие должно хорошо удаляться с поверхности металла и не ухудшать адгезию при последующей окраске.
Есть три основных типа таких средств:
1. на основе дихлорметана (Дихлормета́н — прозрачная легкоподвижная и легколетучая жидкость с характерным для галогенпроизводных запахом);
2. на основе водного раствора гликолей (Гликоли - бесцветные сладковатые и высоко вязкие жидкости с точкой замерзания ниже -50С.);
3. на основе силикона (Силико́ны — высокомолекулярные кремнийорганические соединения).
Средства на основе дихлорметана очень популярны, но они обладают рядом особенностей:
1. очень опасны,
2. малоэффективны,
3. дешевы в эксплуатации.
Все средства на его основе имеют одинаковый состав: дихлорметан, жидкий газ и минеральное масло, которое является активным веществом. Дихлорметан в этом случае играет роль разбавителя масла (чтобы его можно было распылить из баллончика). Расход таких средств повышен, потому что объем масла составляет 5–10% от общего объема. После окончания процесса сварки необходимо дополнительно обработать поверхность обезжиривателем, так как масло, содержащееся в составе средства, остается на поверхности и полностью не испаряется в процессе сварки, а его присутствие не позволяет качественно покрасить деталь. Кроме того, дихлорметан относится к канцерогенным веществам. При работе с такими средствами необходима вытяжная вентиляция. Длительный контакт человека с дихлрометаном может вызвать накопление его в жировых тканях и привести к ожогу. В процессе сварки под воздействием повышенных температур он разлагается с выделением вредных веществ.
Таким образом, применять средства против налипания брызг при сварке на основе растворителей нецелесообразно по ряду причин:
1. вредны для здоровья;
2. малоэффективны, так как работают только вблизи шва.
Единственное их преимущество — низкая цена.
Силиконсодержащие средства обладают высокой термической стойкостью и благодаря своим высоким антиадгезивным свойствам, они весьма эффективны для предотвращения налипания брызг. Но это преимущество оборачивается большой проблемой, если в дальнейшем свариваемая конструкция должна быть окрашена. Требуется очень тщательное удаление средства для обеспечения адгезии лакокрасочного покрытия.
Средства на основе водного раствора гликолей
1. безопасны для применения,
2. эффективны и
3. недороги.
Полиэтиленгликоли (ПЭГ) — это водорастворимые полимеры окиси этилена. В чистом виде ПЭГ используются редко. Как правило, ПЭГ используют в качестве растворителей, эмульгаторов, связывающих элементов, загустителей и др. Они широко применяются в производстве средств личной гигиены и бытовой химии. Некоторые ПЭГ используются в фармакологии как осмотическое слабительное. Все ПЭГ практически безвредны.
В состав средства против налипания брызг при сварке входят
1. ПЭГ,
2. вода,
3. ингибиторы коррозии,
4. добавки.
Преимущества средства на основе водного раствора гликолей
1. Не содержит растворителя, что уменьшает образование паров и риск возгорания в процессе сварки.
2. Предотвращает налипание брызг от сварки на рабочие поверхности, и сварочный инструмент.
3. Предотвращает налипание сварочных брызг во время длительных или сложных сварочных операций.
4. Не содержит силикона, что не мешает последующей окраске или нанесению других покрытий.
5. Превосходно защищает также и при резке металла (плазменная, лазером или газовая).
6. Имеет цикл заморозки, после разморозки не теряет свойств.
7. Подходит для применения в механических, сборочных, производственных и ремонтных цехах.
8. Окрашено в синий цвет для легкого обнаружения на поверхности и разработано для быстрого нанесения на разнообразные поверхности для предотвращения налипания брызг. Жаропрочная пленка создает барьер для брызг, но при этом не препятствует формированию сварного шва.
Контрольные вопросы:
1. Какие существуют решения проблемы удаления брызг возникающих при сварке.
2. Виды специальных защитных средств, препятствующих налипанию брызг на поверхности.
3. Достоинства и недостатки средств на основе дихлорметана.
4. Достоинства и недостатки силиконсодержащих средств.
5. Достоинства и недостатки средств на основе водного раствора гликолей.