Карта технологического процесса сварки

Понятие о производственном процессе

Производственный процесс – совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых на данном предприятии для изготовления или ремонта выпускаемых изделий.

Производственный процесс включает:

— подготовку и обслуживание средств производства;

— получение материалов, полуфабрикатов, заготовок и их хранение;

— различные виды обработки – механическую, термическую и т.д.;

— сборку изделий, транспортирование;

— контроль качества на всех стадиях производства;

— покраску, отделку, упаковку готовой продукции и другие действия, связанные с изготовлением выпускаемых изделий, а также все работы по технической подготовке производства.

В ходе технической подготовки производства технологическое проектирование берёт на себя (30-40)% от трудоёмкости общей технической подготовки при мелкосерийном производстве, (40-50)% — при серийном и (50-60)% — при массовом производстве.

Часто трудоёмкость технологического проектирования многократно превосходит трудоёмкость конструирования машин (гусеничный трактор С — 80 — в 5 раз; кран мостовой – в 4,2 раза; гидро- и паровых турбин для электростанций – в 2,5 – 3 раза).

Технологический процесс (ТП) – это часть производственного процесса, включающая в себя последовательное изменение формы, размеров, свойств материала или полуфабриката, его внешнего вида и их контроль. В соответствии с ГОСТ 3.1109-82, технологический процесс – это часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда.

Различают:

— технологические процессы механической обработки;

— технологические процессы сборки;

— технологические процессы литья;

— технологические процессы термической обработки;

— технологические процессы покрытий (химических, гальванических, окрасочных и т.д.).

Согласно ГОСТ 3.1109-82, технологический процесс может быть проектным, рабочим, единичным, типовым, стандартным, временным, перспективным, маршрутным, операционным, маршрутно-операционным.

Единичный технологический процесс — ТП изготовления или ремонта изделия одного наименования, типоразмера и исполнения, независимо от типа производства.

Типовой технологический процесс — ТП изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками.

Групповой технологический процесс – ТП изготовления группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками.

Маршрутный технологический процесс — ТП, содержащий сокращённое описание всех технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения без указания переходов и технологических режимов.

Операционный технологический процесс — ТП, содержащий полное описание всех технологических операций в последовательности их выполнения с указанием переходов и технологических режимов.

Маршрутно-операционный технологический процесс — ТП, содержащий сокращённое описание технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения с полным описанием отдельных операций в других технологических документах.

Карта технологического процесса сварки: типовая карта на работы по дуговой сварке металлоконструкций

Поскольку сварка представляет собой сложный процесс, выполнение производится в соответствии со строгой последовательностью действий

Чтобы сварной шов не стал уязвимым местом, необходимо уделить достаточное внимание технологии сварки

С этой целью разрабатывается карта технологического процесса сварки – документ, указывающий самые важные параметры сварного соединения и технологию выполнения сварочного процесса.

Пример оформления технокарты

Рассмотрим использование технологической карты на примере работы с металлическими конструкциями. В первом пункте будет обозначена сфера использования техпроцесса. Тут указываются материалы, подлежащие сварке, нормативные расстояния между объектами, углы их наклона и количество необходимых швов.

Во втором пункте отмечены особенности работы с металлоконструкцией.

Оформление технологической карты.

Тут обычно указываются такие данные:

действия для подготовки изделий к работе с ними;
виды соединений;
пошаговое руководство выполнения сварки;
техника безопасности при выполнении работы;
количество рабочих;
экономическая составляющая.

В данном пункте содержится исчерпывающая информация о выполнении работы. Тут можно не только ознакомиться с последовательностью действий, но и оценить затраты на выполнение поставленного задания.

Далее в строки вносятся данные с характеристиками используемых материалов. Именно эти параметры определяют требования, предъявляемые к работе. Тут могут указываться и некоторые дополнительные данные.

Отдельная строка посвящена нормативам сварки. Тут приводятся рекомендации и нормы техпроцесса. В данной графе детально указаны все действия для выполнения поставленной задачи.

Каждый шаг подробно расписан. Сварщик обязан строго придерживаться отмеченных рекомендаций. Отступление от них может привести к несоответствию выполненных работ заявленным требованиям.

Именно этот раздел является наиболее подробным. От правильного соблюдения всех указанных действий будет зависеть результат работы.

В последних строках указываются методики для контроля работы. Ниже ставится подпись ответственного разработчика карты. В дополнениях может быть указано все необходимое оборудование для выполнения задания.

Эскизы для технологической карты.

Еще одним типовым технологическим документом является карта сварки труб. Она включает в себя такие же пункты, в металлических конструкциях. В первую очередь отмечается применимость данной карты к соответствующей области.

Далее расписаны:

особенности выполнения техпроцесса;
критерии по оценке и приемке работ;
техника безопасности;
виды задач.

Главной составляющей документа является подробное руководство и последовательность выполнения операций. Отмечаются особенности визуальной оценки материалов пред выполнением работы. Отдельным пунктом указываются действия сварщика при обнаружении дефектов, превышающих установленные нормы.

В разделе, посвященном технике безопасности, указаны действия рабочего во время и перед выполнением работы. Описаны требования к рабочей площадке и используемому оборудованию.

Требования к качеству работ содержат перечисления методов проверки сварных швов и допустимые отклонения. При неудовлетворительных результатах контроля указывается порядок и способ исправления дефектов.

Операционно-технологические карты содержат все технические характеристики, необходимые для проведения сварки.

Для чего нужна технологическая карта сварочных работ

Реализация проектов в различных сферах производства (строительстве, машиностроении или любой другой сфере) сопряжена с необходимостью последовательного выполнения ряда технологических процедур.

Все условия и порядок выполнения каждой такой процедуры должны быть исчерпывающе описаны в рабочем проекте. Рабочий проект часто представляет собой многотомный документ, содержащий большой объем текстовой и графической информации. Поэтому составляют технологическую карту, которая помогает представить информацию более компактно, сжато и доходчиво.

Она, по сути, является заранее разработанной и утвержденной инструкцией по сварке конкретного изделия.

1 Назначение
2
3 Данные о сварных соединениях

Назначение

Работа исполнителей с проектной документацией оказывается затруднительной ввиду обилия информации и разрозненности сведений.

По этой причине возникает необходимость создания компактного и ёмкого документа, определяющего порядок выполнения той или иной технологической операции в конкретных условиях.

Применительно к сварочным процедурам составляется карта технологического процесса сварки.

Выполнение сварочных работ на производстве осуществляют рабочие бригады сварщиков под руководством мастеров.

При выдаче производственного задания на сварку, как правило, чётко документируется объём работ, подробно расписываются условия их выполнения, применяемое оборудование и материалы.

Это помогает рабочему персоналу соблюсти технологию операции сварки, а руководителю среднего звена легко контролировать процесс её выполнения.

Необходимые для этого данные содержит технологическая карта сварки, которая подготавливается технологами предприятия. В этом документе сконцентрирована вся необходимая информация, содержащаяся в рабочем проекте.

То есть, в карте может не указываться номер ГОСТа, требования которого необходимо выполнить, но подробно расписываются сами требования, касающиеся порядка выполнения сварки.

Единой формы технологической карты сварки, которой обязаны придерживаться все без исключения организации, не существует.

Поэтому, если предприятие столкнулось с потребностью в таком документе, а какие-либо отраслевые нормы вышестоящих организаций в этой части отсутствуют, технологическую карту сварки можно разработать и утвердить самостоятельно.

Поскольку документ такого рода подлежит обязательному утверждению, карта должна содержать шапку, в которой указываются наименования предприятия и объекта, где планируются сварочные работы.

В разделе изложения технологии все однотипные сварочные швы для удобства следует объединить, снабдив их общим описанием, содержащим исчерпывающую технологическую информацию.

Кроме информации чисто технологического характера, карта может содержать некоторые нормативно-технические данные. К ним относятся количественный и качественный состав бригады, выполняющей работу, а также время выполнения операционного задания.

Также в карте могут быть указаны трудозатраты общего объема работ с разбивкой их на отдельные этапы и обозначением контрольных сроков их выполнения.

Отдельный раздел технологической карты может содержать сведения о мерах безопасности при выполнении сварки, мероприятиях по подготовке рабочих мест.

Данные о сварных соединениях

По каждой группе сварных соединений, выполняемых в процессе сборки объекта, должны указываться следующие технологические данные:

информация о материале, из которого изготовлены соединяемые части объекта, включающая марки сталей, их физические и химические особенности;
данные о необходимости предварительной подготовки деталей к сварке. Если должен быть применен скос кромок, необходимо привести точное описание геометрических характеристик, форму скоса и необходимые значения углов;
описание применяемой технологии электродуговой сварки и конкретных аппаратов, посредством которых должна быть выполнена сварка. Указывается режим выполнения сварного соединения, перечень применяемых расходных материалов. Например, при применении ручной дуговой сварки указывается марка и диаметр применяемых электродов, ток при котором осуществляется сваривание, если предусмотрена аргонодуговая сварка, приводится форма применяемого электрода, род и полярность тока, расход газа.

Технологическую карту составляют по результатам исследовательской работы, в которую входят расчеты, эксперименты, подбор оптимальных материалов и многое другое.

Существует огромное количество шаблонов, позволяющих упростить составление карты. Разработанная технология не должна противоречить всем существующим нормам и правилам.

Образец технологической карты по видам сварки

Для каждого способа сварки существует ряд своеобразных деталей, которые вносятся в документ, чтобы максимально полно отразить нюансы будущей работы.

Ручная дуговая сварка с неплавкими и плавящимися электродами

РД с плавящимся электродом (код 141) — это сварка, при которой электрическая дуга является источником энергии. Сварщик может работать с комфортом даже в труднодоступных местах. При использовании неплавящихся (покрытых) расходных материалов (код 111) на выходе получаются более качественные сварные соединения. Достоинство этого метода в том, что появляется возможность сплавки черного металла с заготовками, отличающимися по структуре.

Название организации и объекта изготовления
Способ сварки	РД 111
Шифр НТД, ГОСТ	ПБ 03-585-03 , РД 38.13.004-86, СНиП 3.05.05-84, 16037-80
Основной материал (марка)	(М01) сталь 20
Типоразмер	Диаметр — 70 мм, толщина — 5 мм
Тип шва	СШ (стыковой шов)
Тип соединения по НТД	Т (труба)
Положение шва	В1 (вертикальный)
Вид соединения	ОС (сварное с одной стороны)
Требование к прихваткам	3 прихватки протяженностью 10-15 мм
Материалы	Электрод SE 46 ГОСТ 9467-75
Оборудование	Трехфазный инвертор «ФОРСАЖ-301»
Эскизы соединения
Конструкция	Конструктивные элементы подготовленных кромок деталей и шва	Порядок сварки
Технологические параметры
Номер валика (шва)	I
Диаметр электрода или проволоки	3 мм
Род и полярность тока	Постоянный, обратная
Сила тока	80-140 А
Напряжение	—
Время сварки	8 минут
Расход электродов	6 штук
Требования к контролю качества
Метод контроля	Шифр НТД	Объем контроля (%, количество образцов)
Визуальный и измерительный	РД 03-606-03	100% (1 образец)
Радиографический	ГОСТ 23055-78	100% (1 образец)
Дата и подпись главного инженера

Дуговая сварка в газовой среде

Дуговая сварка в защитном газе — это метод, при котором в точку плавления подается газ, позволяющий снять напряжение в зоне расплава. Мастер должен иметь квалификацию сварщика не ниже 5-го разряда.

Технологическая карта на сварочные работы заполняется с указанием специфических классификационных признаков для кода 311.

Название организации и объекта изготовления
Способ	Г — газовая сварка
НТД по сварке, ГОСТ	ПБ 12-529-05, СНиП 42-01-2002, СП 42-101-2003, СП 42-102-2004, 16037-80
Основной материал	Группы — I, II, III, марка — Ст2сп
Способ создания газовой защиты	Струйный
Тип газа	Инертный
Тип электрода	Неплавящийся
Род тока	Постоянный
Типоразмер	Диаметр — 15-100 мм, толщина — 2-3 мм
Вид соединения	Стыковое
Вид разделки	Без разделки
Тип соединения	С2 по ГОСТ 16037-80
Форма подготовки кромок	Со скосом >15°
Эскизы конструкционных швов и соединений
Значения проверки качества
Число утверждения и подпись специалиста

Автоматика и полуавтоматика с использованием присадок или газа

Степень участия работника в сварочном процессе — это основное отличие автоматического оборудования от полуавтоматического. К функциям человека при работе с автоматикой относятся настройка и слежение за правильностью выполнения задач.

Автоматическое соединение материалов можно выполнять на флюсовых подушках. Более высокий результат дает использование газовых. Они способствуют формированию корня шва, при работе с активными металлами защищают нагретый твердый материал от воздействия воздуха. Состав газов, подаваемых в подушку, может быть похож на применяемый для защиты сварочной зоны. Расход газа зависит от состава и толщины рабочей поверхности, конструкции соединения, скорости сварки. Насколько удачно удалось оттеснить воздух от сварочной зоны, настолько выше уровень качества шва.

Название организации и объекта изготовления
Способ	Корень шва: ААД — автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом. Заполнение и облицовка: ААДП — автоматическая сварка плавящимся электродом в среде инертных газов и смесях
НТД по сварке, ГОСТ	ПБ 03-585-03, СНиП 3.05.05-84, 16037-80
Основной металл	Индекс группы — углеродистые стали, марка — 20
Типоразмер	Диаметр — 140 мм, толщина — 20 мм (стенки трубы), 23 мм (патрубка), 16,5 мм (в зоне сварки)
Вид соединения	Стыковое
Вид разделки	Односторонняя, угол разделки — свыше 15°
Тип соединения	С10 по ГОСТ 16037-80
Эскизы
Инспекция по контролю качества
Дата составления ТК, подпись ответственного лица

Касательно прочих видов сварных работ

Маршрутная карта разрабатывается специалистами для всех видов сварочных работ. При этом указываются дополнительные данные для каждого отдельного типа согласно специфике работы с ним и вносится неизменный перечень, который присутствует в любом документе:

шапка, где отражаются наименования предприятия и объекта;
шифр процедуры;
параметры основного металла;
вид энергии;
температурные режимы;
данные об оборудовании и пр.

Практичная схема процесса сварки

Стержневой электрод (диаметр 1,5-10 мм) закреплен в электрододержателей. Соприкосновение электрода с металлической поверхностью вызывает электрозамыкание цепи и подогрев торца электрода. При отодвигании электрода на 3-5 мм от металла появляется дуговой разряд, который поддерживает переменный ток. Происходит активный локальный подогрев, вызывающий плавление детали. К этому расплаву добавляется металл с торца электрода. Образуется совместная «сварочная ванна». Метод сварки, форма электродов и шва сварки, а еще все нюансы процесса закрепляются в заблаговременно составленной карте тех. процесса сварки.

Аттестованный сварщик, строго следуя технологичной карте, отслеживает неизменность дугового зазора при соединении свариваемых краев, а еще создающийся при кристаллизации металла который расплавлен валик-шов.

Тут 1.Ориентация процесса сварки; 2.Экранирующая оболочка электрода; 3.Проволока, добавляемая в качестве плавящегося материала; 4.Газ, защищающий от воздушной атмосферы; 5.Сварочная ванна; 6.Шов, появляющийся во время работы; 7.Свариваемая деталь.

Работа с неплавящимся вольфрамовым электродом часто просит добавку присадки из проволки. В область для работы для защиты от примесей из воздуха вводится благородный газ. Такой способ отличается возможностью точного контроля и для ручной сварки, и для механизированного процесса.

Сварка металлических конструкций допускает разные варианты соединений деталей: встык, угловое, с напуском и тавровое.

Группы из различных вариантов швов сварки отличают:

По позиции в пространстве – снизу, в горизонтальном положении, вертикально и на поверхности потолка.
Относительно к прикладываемому напряжению – с флангов, с торцов, в конфигурации, наклонное.
По протяженности – непрерывные либо нет.
По степени округлости – ровные, рельефные или вогнутые.
По типу сочленения – в стык или углом (валиком).

Все это разнообразие принимается во внимание при написании технологичной карты для сварки металлических конструкций. Карта начинается с описания потенциальной области использования

В ней детально указываются типы металлических конструкций, в отношении к которым применима эта технология, расписывается расположение деталей и углы креплений

Устанавливается режим температур

В ней детально указываются типы металлических конструкций, в отношении к которым применима эта технология, расписывается расположение деталей и углы креплений. Устанавливается режим температур

Карта начинается с описания потенциальной области использования. В ней детально указываются типы металлических конструкций, в отношении к которым применима эта технология, расписывается расположение деталей и углы креплений. Устанавливается режим температур.

Ядром техкарты выступает сварочный маршрут и его технические свойства. Он делится на разделы:

Начальная подготовка работ и правила их проведения.
Типы работ.
Очередность этапов.
Схемы, конструкторские чертежи, их описание по каждому процессу.
Техника безопасности и условия труда.
Численность и квалификация аттестованных сотрудников, продолжительность работы.
Расходники, их кол-во.

Четко проработанный маршрут тех. процесса позволяет заблаговременно оценить технические и финансовые затраты, рабочие сроки и экономическую результативность.

Финальным разделом техкарты считается финансовый расчет нужных финансовых и людских ресурсов.

Технологическая карта на сварку труб из стали похожа приведенной выше карте по форме, но несколько выделяется по информации.

В данный документ включены следующие данные:

Область применимости техкарты, для каких объектов она работает.
Общие положения и советы по выполнению работ.
Описание технологии и требования по организации процесса работы.
Качественный контроль работ.
Условия для выполнения работ и техника безопасности.
Список применяемой документации нормативной базы и ГОСТов.
Техкарты по каждому виду сварки.

Инструкции подготавливаются по любой процедуры по отдельности, по всей их совокупности и очередности, по предварительному контролю свариваемых объектов на предмет поломок, чистоты и недостатков. В первую очередь следование технике безопасности работ и противопожарным, требованиям охраны труда при приготовлении рабочей площадки.

Все действия нужно выполнять согласно операционным техкартам, входящим в технологическую карту процесса в общем. Качественность проведения работ устанавливается по указанным там же методикам проверки швов.

Как пример приведем техкарту сварки трубопровода.