15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))
2023 год Примерные темы письменной экзаменационной работы
Андреев Даниил Романович | 1. Электродуговая ручная сварка листовой конструкции из углеродистой стали 2. Особенности плазменно-дуговой сварки | |
Батрынча Артем Юрьевич | 1. Электродуговая ручная сварка стальных труб различных диаметров 2. Сущность и технология электроннолучевой сварки | |
Беленков Кирилл Анатольевич | 1. Электродуговая ручная сварка тавровых соединений в различных пространственных положениях 2. Полуавтоматическая электродуговая сварка под слоем флюса | |
Бельков Глеб Александрович | 1. Электродуговая ручная сварка стыковых соединений в различных пространственных положениях шва 2. Полуавтоматическая сварка арматурной стали в строительстве | |
Василенков Ярослав Константинович |
| |
Гришаев Никита Игоревич | 1. Электродуговая ручная сварка угловых соединений в различных пространственных положениях шва 2. Особенности автоматической электродуговой сварки в среде защитных газов | |
Дашичев Артем Олегович | 1. Электродуговая ручная сварка каркаса 2. Технология диффузионной сварки | |
Заломаев Иван Андреевич | 1. Электродуговая ручная сварка тавровой балочной конструкции 2. Процесс соединения деталей ультразвуковой сваркой | |
Занков Никита Андреевич | 1. Электродуговая ручная сварка решетчатых конструкций 2. Электродуговая наплавка под слоем флюса | |
Капитонов Даниил Александрович | 1. Электродуговая ручная сварка прямоугольной коробчатой конструкции 2. Электродуговая наплавка в защитных газах | |
Капитонов Павел Александрович | 1. Электродуговая ручная сварка нахлесточных соединений 2. Электродуговая наплавка порошковыми электродными проволоками | |
Ковалев Роман Сергеевич | 1. Электродуговая ручная сварка чугуна 2. Технология полуавтоматической дуговой сварки узлов строительных ферм | |
Осадчих Владислав Вячеславович |
| |
Прокопенко Денис Алексеевич | 1. Электродуговая ручная сварка плавящимся электродом в инертных газах 2. Технология плазменной наплавки и напыления | |
Прокопенко Дмитрий Алексеевич | 1. Аргонодуговая ручная сварка неплавящимся электродом в инертных газах тонколистовой нержавеющей стали 2. Сущность электрошлаковой наплавки | |
Разин Степан Алексеевич | 1. Аргонодуговая ручная сварка вольфрамовым электродом алюминиевых сплавов 2. Полуавтоматическая сварка порошковыми электродными проволоками | |
Ролдугин Денис Игоревич | 1. Электродуговая ручная сварка трубных конструкций 2. Сущность и методы контактной электросварки | |
Рыжков Иоанн-Даниил Александрович | 1. Электродуговая ручная сварка меди и ее сплавов 2. Технология и сущность полуавтоматической дуговой сварки низколегированных сталей в углекислом газе | |
Сапрыкин Илья Александрович | 1. Электродуговая ручная сварка узлов строительных ферм 2. Полуавтоматическая дуговая сварка решетчатых конструкций | |
Солошенков Сергей Викторович |
| |
Суриков Александр Андреевич |
| |
Халимонович Максим Романович | 1. Электродуговая ручная сварка прямоугольной коробчатой конструкции (мангал) 2. Технология электрошлаковой сварки | |
Юрьев Даниил Валерьевич |
| |
Маевский Никита Вячеславович | 1. Электродуговая ручная сварка швов обратно-ступенчатым способом 2. Сущность вибродуговой наплавки | |
Крючков Николай Романович | 1. Электродуговая ручная сварка плавящимся электродом в инертных газах 2. Технология плазменной наплавки и напыления | |
Листратенко Леонид Николаевич |
|
АЛГОРИТМ САМОПРОВЕРКИ ВКР (ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ)
для ПРОФЕССИЙ
1. Изучите ПАРАМЕТРЫ САМОПРОВЕРКИ ВКР.
2. Перед сдачей на проверку ВКР, ИСПРАВЬТЕ все орфографические и пунктуационные ОШИБКИ в тексте.
3. Проверьте свою работу на плагиат (Заимствование не более 20%-30%)
4. Тщательно проверьте свою работу по всем ПАРАМЕТРАМ САМОПРОВЕРКИ ВКР и приведите свою работу в соответствие с требованиями нормоконтроля.
5. Сдайте на проверку руководителю дипломной работы. (В электронном виде). Выполните исправления в работе с учётом замечаний руководителя.
6. Распечатайте свою работу. Обложка (твердый переплет)
7. Сдайте на подпись руководителю дипломной работы.
8.Проверенную и подписанную руководителем работу сдайте на Допуск к защите (Зам. Директора по УР)
Допустимый процент уникальности в системе Антиплагиат 65-85%. Это относится и к курсовым, и к дипломным работам. При этом 70% уникальности практически везде для студенческих работ считается хорошим уровнем.
ПАРАМЕТРЫ САМОПРОВЕРКИ ВКР (ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ)
для ПРОФЕССИЙ
№ п/п | Объект анализа | Параметры соответствия |
1. | Наличие и последовательность приведения всех структурных элементов ВКР | ВКР включает в себя: обложку (твердый переплет); титульный лист; содержание; введение; основную часть: теоретический и практический разделы; заключение; список литературы; приложения (при необходимости). Каждая структурная часть (т. е. глава) начинается с новой страницы. |
2. | Нумерация страниц ВКР | Нумерация страниц сквозная, на титульном листе номер страниц не проставляется, но учитывается. |
3. | Оформление титульного листа | Наличие подписи на титульном листе: руководителя ВКР (с указанием даты). Тема ВКР соответствует теме, утвержденной приказом |
4. | Оформление содержания | Содержание включает все структурные элементы пояснительной записки, которые входят в её состав с указанием номеров листов, с которых начинаются все элементы документа. Слово «СОДЕРЖАНИЕ» записывают в виде заголовка симметрично тексту. Последнее слово каждого наименования содержания должны быть соединены отточием с номером страницы |
5. | Оформление заголовков структурных элементов ВКР | Заголовки структурных элементов и глав выравниваются по центру прописными буквами полужирным шрифтом. Заголовки разделов и подразделов печатают с абзацного отступа строчными буквами (первая прописная) полужирным шрифтом. В начале заголовка помещают номер соответствующей главы, раздела, подраздела или пункта. Переносы слов в заголовках не допускаются. Не должно быть слияния текста в оформлении заголовков. Точка в конце заголовка не ставится |
6. | Оформление текста ВКР (цвет, размер, гарнитура и начертание шрифта, выравнивание теста, межстрочный интервал, размеры полей, абзацный отступ) | Цвет шрифта должен быть чёрным. Шрифт Times New Roman. 14 пт. Выравнивание текста по ширине для основного текста. Междустрочный интервал: полуторный. Абзац: 1,25мм. Поля: левое – 30 мм, верхнее и нижнее - 20, правое – 15. Не должно быть слияния текста. Выше и ниже рисунков, таблиц, формул, заголовков, должно быть оставлено по одной свободной строке Не допустимы орфографические и пунктуационные ошибки по тексту |
7. | Оформление перечислений | Перечисления следует нумеровать порядковой нумерацией арабскими цифрами со скобкой, например: 1), 2), 3) и т.д., и печатать строчными буквами с абзацного отступа |
8. | Оформление иллюстраций | На все иллюстрации в тексте должны быть ссылки. Рисунки должны располагаться непосредственно после текста. Подпись к рисунку располагается под ним посередине строки. Слово «Рисунок» пишется полностью (например: Рисунок 1.1). Точка в конце названия не ставится |
9. | Оформление таблиц | В таблице применяется шрифт размера 12 пт, межстрочный интервал – одинарный, абзацный отступ – 0 см. На все таблицы в тексте должны быть ссылки. Слово «Таблица» пишется полностью. Название таблицы следует помещать над таблицей слева, без абзацного отступа. Центрирование текста заголовков в ячейках таблиц. Цифровые значения в таблице выравниваются по центру. Все таблицы нумеруются (например: Таблица 1.2) |
10. | Оформление чертежей | Соблюдение требований стандартов ЕСКД, ЕСТД и СПДС |
11. | Оформление формул и уравнений | Формулы должны быть выделены из текста в отдельную строку, выше и ниже каждой формулы оставлено по одной свободной строке. Формулы должны нумероваться сквозной нумерацией арабскими цифрами, которые записывают на уровне формулы справа в круглых скобках |
12. | Оформление ссылок | Должны быть ссылки в тексте на таблицы, иллюстрации, приложения, источники литературы |
13. | Оформление списка использованных источников | На все источники в тексте должны быть даны ссылки. Например: [7]. Библиографическое описание использованных источников осуществляется в соответствии с требованиями к оформлению |
14. | Оформление приложений | В тексте документа на все приложения должны быть даны ссылки. Приложения обозначают прописными буквами русского алфавита, начиная с А. Каждое приложение следует начинать с новой страницы |
п/п | 2016 год Примерные темы письменной экзаменационной работы |
1 | 1.Источники питания для дуговой сварки. 2.Сварка меди и ее сплавов. 3. Газовая аппаратура для сварки в защитных газах. |
2 | 1.Сварочные материалы. 2.Сварка сталей. 3. Газовая аппаратура для сварки в защитных газах. |
3 | 1.Сварка основных типов конструкций 2.Правка и термическая обработка деталей и конструкций. 3. Оборудование сварочного поста. |
4 | 1.Виды сварки. Сварные соединения и швы. 2.Основные виды газопламенной сварки. 3. Сущность ручной сварки в защитных газах |
5 | 1.Основы технологии ручной дуговой сварки. 2.Правка и термическая обработка деталей и конструкций. 3. Оборудование сварочного поста. |
6 | 1.Напряжение и деформации при сварке. 2.Ацетиленовые генераторы, предохранительные затворы и клапаны. 3. Технология ручной аргонодуговой сварки. Сварка алюминиевых сплавов. |
7 | 1.Электрическая дуга и ее применение при сварке. 2.Горючие газы, применяемые при сварке и резке. 3. Материалы, применяемые при дуговой сварке в защитных газах. |
8 | 1.Источники питания для дуговой сварки. 2.Сварочные горелки 3. Технология ручной аргонодуговой сварки. Сварка мадии и ее сплавов. |
9 | 1.Деффекты и контроль качества сварных соединений 2.Сварочные горелки 3. Материалы, применяемые при дуговой сварке в защитных газах. |
10 | 1.Основы технологии ручной дуговой сварки. 2.Правка и термическая обработка деталей и конструкций. 3. Технология ручной аргонодуговой сварки. Сварка мадии и ее сплавов. |
11 | 1.Деффекты и контроль качества сварных соединений 2.Сварка основных типов конструкций. 3. Охрана труда и противопожарная безопасность при сварочных работах. |
12 | 1.Основы технологии дуговой и электрошлаковой наплавки. 2. Сварка чугуна 3. Источники питания для сварки в защитных газах. |
13 | 1.Оборудование сварочного поста. 2.Резаки и аппаратура для ручной и механизированной кислородной резки. 3. Технология ручной аргонодуговой сварки. Ручная аргонодуговая сварка. |
14 | 1.Основы технологии сварки сталей и чугуна 2.Сварка алюминия и его сплавов. 3. Оборудование для ручной сварки в защитных газах. |
15 | 1.Основы технологии сварки цветных металлов и сплавов 2.Сварка меди и ее сплавов. 3. Охрана труда и противопожарная безопасность при сварочных работах. |
16 | 1.Основы технологии электрошлаковой сварки 2.Сварка сталей. 3. Газовая аппаратура для сварки в защитных газах. |
17 | 1.Тепловые процессы при сварке. 2.Сварочные флюсы. 3. Технология ручной аргонодуговой сварки. Сварка сталей. |
18 | 1.Сварочные материалы. 2.Аппаратура для сварки при монтаже и в цеховых условиях. 3. Технология ручной аргонодуговой сварки. Сварка титановых сплавов. |
19 | 1.Сварка решетчатых и емкостных конструкций 2.Деффекты и контроль качества сварных соединений. 3. Сущность ручной сварки в защитных газах |
20 | 1.Дефекты и контроль качества сварных соединений 2.Сварка основных типов конструкций. 3. Технология ручной аргонодуговой сварки. Сварка титановых сплавов |
21 | 1.Оборудование для сварки под флюсом. 2.Особенности ручной газовой сварки. 3 . Сварка сталей. |
22 | 1.Сварка основных типов конструкций 2.Пайка мягкими и твердыми припоями. 3. Технология ручной аргонодуговой сварки. Сварка алюминиевых сплавов. |
23 | 1.Свариваемость металлов и свойства сварных соединений. 2.Баллоны для сжатых газов. 3. Технология ручной аргонодуговой сварки. Сварка магниевых сплавов. |
24 | 1.Основы технологии механизированной сварки под флюсом 2.Технология кислородной резки металлов 3. Установка для ручной аргонодуговой сварки. |
Учебник читать online Цветкова М.С. Информатика http://www.belgtis.ru/images/obuch/pm/InformatikaiIKTdlyassuzovCvetkovaMS.pdf
Образцы проверочных работ для проведения ВПР СПО в 2021 году
Образец всероссийской проверочной работы по профильному учебному предмету «ИНФОРМАТИКА»
Скачать:
Предварительный просмотр:
ПРОЕКТ
Всероссийская проверочная работа
по профильному учебному предмету «ИНФОРМАТИКА»
для обучающихся первых курсов по очной форме обучения по образовательным программам среднего профессионального образования на базе основного общего образования
Образец
Инструкция по выполнению работы
На выполнение работы по информатике отводится 2 часа 30 минут (150 минут).
Работа включает в себя 15 заданий.
Ответы на задания 1–12 запишите в поля ответов в тексте работы. В случае записи неверного ответа зачеркните его и запишите рядом новый.
Результатом выполнения каждого из заданий 13–15 является отдельный файл. Формат файла, его имя и каталог для сохранения Вам сообщат организаторы.
При выполнении работы не разрешается пользоваться учебником, рабочими тетрадями и другими справочными материалами.
При необходимости можно пользоваться черновиком. Записи в черновике проверяться и оцениваться не будут.
Советуем выполнять задания в том порядке, в котором они даны. В целях экономии времени пропускайте задание, которое не удаётся выполнить сразу, и переходите к следующему. Если после выполнения всей работы у Вас останется время, то Вы сможете вернуться к пропущенным заданиям.
Баллы, полученные Вами за выполненные задания, суммируются. Постарайтесь выполнить как можно больше заданий и набрать наибольшее количество баллов.
Желаем успеха!
Таблица для внесения баллов участника
© 2021 Федеральная служба по надзору в сфере образования и науки
В одной из кодировок Unicode каждый символ кодируется 16 битами. Ученик написал текст (в нём нет лишних пробелов):
«Ёж, лев, слон, олень, тюлень, носорог, крокодил, аллигатор – дикие животные».
Ученик удалил из списка название одного животного, а также лишние запятую и пробел – два пробела не должны идти подряд.
При этом размер нового предложения в данной кодировке оказался на 16 байт меньше, чем размер исходного предложения. Напишите в ответе удалённое название животного.
Ответ: .
От разведчика было получено следующее сообщение.
001001110110100
В этом сообщении зашифрован пароль – последовательность русских букв. В пароле использовались только буквы А, Б, К, Л, О, С; каждая буква кодировалась двоичным словом по следующей таблице.
А | Б | К | Л | О | С |
01 | 100 | 101 | 111 | 00 | 110 |
Расшифруйте сообщение. Запишите в ответе пароль. Ответ: .
Напишите наименьшее число x, для которого истинно высказывание: (x > 16) И НЕ (x нечётное).
Ответ: .
Между населёнными пунктами A, B, C, D, E построены дороги, протяжённость которых (в километрах) приведена в таблице.
A | B | C | D | E | |
A | 1 | 4 | 3 | 7 | |
B | 1 | 2 | 5 | ||
C | 4 | 2 | 3 | ||
D | 3 | 5 | 3 | 2 | |
E | 7 | 2 |
Определите длину кратчайшего пути между пунктами A и Е, проходящего через пункт С. Передвигаться можно только по дорогам, протяжённость которых указана в таблице. Каждый пункт можно посетить только один раз.
Ответ: .
У исполнителя Альфа две команды, которым присвоены номера:
прибавь 1
- умножь на b
(b – неизвестное натуральное число; b ≥ 2).
Первая из них увеличивает число на экране на 1, вторая умножает его на b. Алгоритм для исполнителя Альфа – это последовательность номеров команд.
Найдите значение числа b, при котором из числа 6 по алгоритму 11211 будет получено
число 82.
Ответ: .
Алгоритмический язык | Паскаль |
алг нач цел s, t ввод s ввод t ввод A если s > 10 или t > 10 то вывод "YES" иначе вывод "NO" все кон | var s, t: integer; begin readln(s); readln(t); readln(A); if (s > 10) or (t > 10) then writeln("YES") else writeln("NO") end. |
Бейсик | Python |
DIM s, t AS INTEGER INPUT s INPUT t INPUT A IF s > 10 OR t > 10 THEN PRINT "YES" ELSE PRINT "NO" ENDIF | s = int(input()) t = int(input()) A = int(input()) if (s > 10) or (t > 10): print("YES") else: print("NO") |
C++ | |
#include int main(){ int s, t; cin >> s; cin >> t; cin >> A; if (s > 10) or (t > 10) cout << "YES" << endl; else cout << "NO" << endl; return 0; } | |
Было проведено 9 запусков программы, при которых в качестве значений переменных вводились следующие пары чисел (s, t):
(1, 2); (11, 2); (1, 12); (11, 12); (–11, –12); (–11, 12); (–12, 11); (10, 10); (10, 5).
Сколько было запусков, при которых программа напечатала «YES»? Ответ: .
Доступ к файлу rus.doc, находящемуся на сервере obr.org, осуществляется по протоколу https. Фрагменты адреса файла закодированы цифрами от 1 до 7. Запишите в ответе последовательность этих цифр, кодирующую адрес указанного файла в сети Интернет.
1) obr.
2) /
3) org
4) ://
- doc
- rus.
- https
Ответ: .
В языке запросов поискового сервера для обозначения логической операции «ИЛИ» используется символ «|», а для обозначения логической операции «И» – символ «&».
В таблице приведены запросы и количество найденных по ним страниц некоторого сегмента сети Интернет.
Запрос | Найдено страниц (в тысячах) |
Рыбак | Рыбка | 780 |
Рыбак | 260 |
Рыбак & Рыбка | 50 |
Какое количество страниц (в тысячах) будет найдено по запросу Рыбка?
Считается, что все запросы выполнялись практически одновременно, так что набор страниц, содержащих все искомые слова, не изменялся за время выполнения запросов.
Ответ: .
На рисунке – схема дорог, связывающих города А, Б, В, Г, Д, Е, Ж и К. По каждой дороге можно двигаться только в одном направлении, указанном стрелкой. Сколько существует различных путей из города А в город К, проходящих через город В?
Ответ: .
Среди приведённых ниже трёх чисел, записанных в различных системах счисления, найдите максимальное и запишите его в ответе в десятичной системе счисления. В ответе запишите только число, основание системы счисления указывать не нужно.
2316, 328, 111102
Ответ: .
В одном из произведений А.П. Чехова, текст которого приведён в подкаталоге каталога Проза, героиня произносит такие слова: «Сегодня я в мерехлюндии, невесело мне, и ты не слушай меня». С помощью поисковых средств операционной системы и текстового редактора или браузера выясните имя этой героини.
Ответ: .
Сколько файлов с расширением .txt содержится в подкаталогах каталога Проза? В ответе укажите только число.
Ответ: .
Используя информацию и иллюстративный материал, содержащийся в каталоге DEMO-13, создайте презентацию из трёх слайдов на тему «Бурый медведь». В презентации должны содержаться краткие иллюстрированные сведения о внешнем виде, образе жизни и среде обитания бурых медведей. Все слайды должны быть выполнены в едином стиле, каждый слайд должен быть озаглавлен.
Презентацию сохраните в файле, имя которого Вам сообщат организаторы.
Требования к оформлению презентации
- Ровно три слайда без анимации. Параметры страницы (слайда): экран (16:9), ориентация альбомная.
- Содержание, структура, форматирование шрифта и размещение изображений на слайдах:
- первый слайд – титульный слайд с названием презентации; в подзаголовке титульного слайда в качестве информации об авторе презентации указывается идентификационный номер участника;
- второй слайд – основная информация в соответствии с заданием, размещённая по образцу на рисунке макета слайда 2:
- заголовок слайда;
- два блока текста;
- два изображения;
- третий слайд – дополнительная информация по теме презентации, размещённая по образцу на рисунке макета слайда 3:
- заголовок слайда;
- три изображения;
- три блока текста.
На макетах слайдов существенным является наличие всех объектов, включая заголовки, их взаимное расположение. Выравнивание объектов, ориентация изображений выполняются произвольно в соответствии с замыслом автора работы и служат наилучшему раскрытию темы.
Макет 1 слайда Тема презентации | |
Макет 2 слайда Основная информация по теме презентации | |
Макет 3 слайда Дополнительная информация по теме презентации |
В презентации должен использоваться единый тип шрифта.
Размер шрифта: для названия презентации на титульном слайде – 40 пунктов; для подзаголовка на титульном слайде и заголовков слайдов – 24 пункта; для подзаголовков на втором и третьем слайдах и для основного текста – 20 пунктов.
Текст не должен перекрывать основные изображения или сливаться с фоном.
Создайте в текстовом редакторе документ и напишите в нём следующий текст, точно воспроизведя всё оформление текста, имеющееся в образце.
Данный текст должен быть набран шрифтом размером 14 пунктов обычного начертания. Отступ первой строки первого абзаца основного текста – 1 см. Расстояние между строками текста не менее одинарного, но не более полуторного межстрочного интервала.
Основной текст выровнен по ширине; заголовок и текст в ячейках таблицы – по центру. В основном тексте и таблице есть слова, выделенные полужирным или курсивным шрифтом. Ширина таблицы меньше ширины основного текста.
При этом допустимо, чтобы ширина Вашего текста отличалась от ширины текста в примере, поскольку ширина текста зависит от размеров страницы и полей. В этом случае разбиение текста на строки должно соответствовать стандартной ширине абзаца.
Интервал между текстом и таблицей не менее 12 пунктов, но не более 24 пунктов. Текст сохраните в файле, имя которого Вам сообщат организаторы.
Углерод – один из химических элементов таблицы Менделеева. На Земле в свободном виде встречается в виде алмазов и графита, а также входит в состав многих широко известных природных соединений (углекислого газа, известняка, нефти). В последние годы учёные искусственным путём получили новую структуру углерода (графен).
Вещество | Плотность, кг/м3 | Температура воспламенения, °C |
Графит | 2100 | 700 |
Алмаз | 3500 | 1000 |
В электронную таблицу занесли данные о тестировании учеников по выбранным ими предметам.
A | B | C | D | |
1 | Округ | Фамилия | Предмет | Баллы |
2 | С | Ученик 1 | Физика | 240 |
3 | В | Ученик 2 | Физкультура | 782 |
4 | Ю | Ученик 3 | Биология | 361 |
5 | СВ | Ученик 4 | Обществознание | 377 |
В столбце A записан код округа, в котором учится ученик; в столбце B – фамилия; в столбце C – выбранный учеником предмет; в столбце D – тестовый балл.
Всего в электронную таблицу были занесены данные по 1000 учеников.
Откройте файл с данной электронной таблицей (расположение файла Вам сообщат организаторы). На основании данных, содержащихся в этой таблице, выполните задания.
- Сколько учеников, которые проходили тестирование по информатике, набрали более 600 баллов? Ответ запишите в ячейку H2 таблицы.
- Каков средний тестовый балл учеников, которые проходили тестирование по информатике? Ответ запишите в ячейку H3 таблицы с точностью не менее двух знаков после запятой.
- Постройте круговую диаграмму, отображающую соотношение числа участников тестирования из округов с кодами «В», «Зел» и «З». Левый верхний угол диаграммы разместите вблизи ячейки G6. В поле диаграммы должны присутствовать легенда (обозначение соответствия данных определённому сектору диаграммы) и числовые значения данных, по которым построена диаграмма.
Полученную таблицу необходимо сохранить под именем, указанным организаторами.
Исполнитель Робот умеет перемещаться по лабиринту, начерченному на плоскости, разбитой на клетки. Между соседними (по сторонам) клетками может стоять стена, через которую Робот пройти не может.
У Робота есть девять команд. Пять команд – это команды-приказы. Четыре из них управляют перемещениями Робота:
вверх вниз влево вправо
При выполнении любой из этих команд Робот перемещается на одну клетку соответственно: вверх ↑, вниз ↓, влево ←, вправо →. Если Робот получит команду передвижения сквозь стену, то он разрушится.
Также у Робота есть команда-приказ закрасить, при которой закрашивается клетка, в которой Робот находится в настоящий момент.
Ещё четыре команды – это команды проверки условий. Эти команды проверяют, свободен ли путь для Робота в каждом из четырёх возможных направлений:
сверху свободно снизу свободно слева свободно справа свободно
Эти команды можно использовать вместе с условием «eсли», имеющим следующий вид:
если условие то последовательность команд все
Здесь условие – одна из команд проверки условия.
Последовательность команд – это одна или несколько любых команд-приказов.
Например, для передвижения на одну клетку вправо, если справа нет стенки, и закрашивания клетки можно использовать такой алгоритм:
если справа свободно то вправо
закрасить все
В одном условии можно использовать несколько команд проверки условий, применяя логические связки и, или, не, например:
если (справа свободно) и (не снизу свободно) то вправо
все
Для повторения последовательности команд можно использовать цикл «пока», имеющий следующий вид:
нц пока условие последовательность команд
кц
Например, для движения вправо, пока это возможно, можно использовать следующий алгоритм:
нц пока справа свободно вправо
кц
Выполните задание.
На бесконечном поле есть горизонтальная и вертикальная стены. Правый конец горизонтальной стены соединён с верхним концом вертикальной стены. Длины стен неизвестны. В каждой стене есть ровно один проход, точное место прохода и его ширина неизвестны. Робот находится в клетке, расположенной непосредственно под горизонтальной стеной у её левого конца.
На рисунке указан один из возможных способов расположения стен и Робота (Робот обозначен буквой «Р»).
Напишите для Робота алгоритм, закрашивающий все клетки, расположенные непосредственно ниже горизонтальной стены и левее вертикальной стены, кроме клетки, в которой находится Робот перед выполнением программы. Проходы должны остаться незакрашенными. Робот должен закрасить только клетки, удовлетворяющие данному условию. Например, для приведённого выше рисунка Робот должен закрасить следующие клетки (см. рисунок).
При исполнении алгоритма Робот не должен разрушиться, выполнение алгоритма должно завершиться. Конечное расположение Робота может быть произвольным.
Алгоритм должен решать задачу для любого допустимого расположения стен и любого расположения и размера проходов внутри стен.
Алгоритм может быть выполнен в среде формального исполнителя или записан в текстовом редакторе.
Сохраните алгоритм в файле. Название файла и каталог для сохранения Вам сообщат организаторы.
Напишите программу, которая в последовательности натуральных чисел определяет количество чисел, кратных 4, но не кратных 7. Программа получает на вход количество чисел в последовательности, а затем сами числа. В последовательности всегда имеется число, кратное 4 и не кратное 7.
Количество чисел не превышает 1000. Введённые числа не превышают 30 000. Программа должна вывести одно число: количество чисел, кратных 4, но не кратных 7.
Пример работы программы:
Входные данные | Выходные данные |
4 | 2 |
16 | |
28 | |
26 | |
24 |
Система оценивания проверочной работы по информатике
Правильный ответ на каждое из заданий 1–12 оценивается 1 баллом.
Номер задания | Правильный ответ |
1 | ТЮЛЕНЬ |
2 | ОБЛАКО |
3 | 18 |
4 | 8 |
5 | 10 |
6 | 5 |
7 | 7413265 |
8 | 570 |
9 | 10 |
10 | 35 |
11 | МАША |
12 | 1 |
Критерии оценивания выполнения заданий с развёрнутым ответом
Используя информацию и иллюстративный материал, содержащийся в каталоге DEMO-13, создайте презентацию из трёх слайдов на тему «Бурый медведь». В презентации должны содержаться краткие иллюстрированные сведения о внешнем виде, образе жизни и среде обитания бурых медведей. Все слайды должны быть выполнены в едином стиле, каждый слайд должен быть озаглавлен.
Презентацию сохраните в файле, имя которого Вам сообщат организаторы.
Требования к оформлению презентации
- Ровно три слайда без анимации. Параметры страницы (слайда): экран (16:9), ориентация альбомная.
- Содержание, структура, форматирование шрифта и размещение изображений на слайдах:
- первый слайд – титульный слайд с названием презентации; в подзаголовке титульного слайда в качестве информации об авторе презентации указывается идентификационный номер участника;
- второй слайд – основная информация в соответствии с заданием, размещённая по образцу на рисунке макета слайда 2:
- заголовок слайда;
- два блока текста;
- два изображения;
- третий слайд – дополнительная информация по теме презентации, размещённая по образцу на рисунке макета слайда 3:
- заголовок слайда;
- три изображения;
- три блока текста.
На макетах слайдов существенным является наличие всех объектов, включая заголовки, их взаимное расположение. Выравнивание объектов, ориентация изображений выполняются произвольно в соответствии с замыслом автора работы и служат наилучшему раскрытию темы.
Макет 1 слайда Тема презентации | |
Макет 2 слайда Основная информация по теме презентации | |
Макет 3 слайда Дополнительная информация по теме презентации |
В презентации должен использоваться единый тип шрифта.
Размер шрифта: для названия презентации на титульном слайде – 40 пунктов; для подзаголовка на титульном слайде и заголовков слайдов – 24 пункта; для подзаголовков на втором и третьем слайдах и для основного текста – 20 пунктов.
Текст не должен перекрывать основные изображения или сливаться с фоном.
Указания по оцениванию | Баллы | |
Представлена презентация из трёх слайдов по заданной теме, соответствующая условию задания по структуре, содержанию и форме | 2 | |
Структура | Презентация состоит ровно из трёх слайдов. Информация на слайдах размещена по образцу на рисунках макетов соответствующих слайдов согласно заданию. Презентация имеет название, которое вынесено на титульный слайд. Слайды 2 и 3 имеют заголовки, отвечающие теме презентации и содержанию слайдов. Изображения и текст соответствуют теме презентации в целом и содержанию каждого конкретного слайда. Текст может быть скопирован из текстового файла в условии задачи либо создан автором решения в соответствии с темой презентации | |
Шрифт | В презентации используется единый тип шрифта. Размер шрифта: для названия презентации на титульном слайде – 40 пунктов; для подзаголовка на титульном слайде и заголовков слайдов – 24 пункта; для подзаголовков на втором и третьем слайдах и для основного текста – 20 пунктов. Текст не перекрывает основных изображений, не сливается с фоном | |
Изображения | Изображения размещены на слайдах согласно заданию, соответствуют содержанию слайдов. Изображения не искажены при масштабировании (пропорции сохранены). Изображения не накладываются друг на друга, не перекрывают текст или заголовок | |
Представлена презентация из 3 слайдов, при этом второй и третий слайды содержат иллюстрации и текстовые блоки, соответствующие заданной теме. В презентации допущено суммарно не более одной ошибки в структуре слайда, или выборе шрифта, или при размещении изображений. Однотипные ошибки считаются за одну систематическую. ИЛИ Представлена презентация из двух слайдов по заданной теме, в которой нет ошибок по структуре, выбору шрифта или при размещении изображений | 1 | |
Не выполнены условия, соответствующие критериям на 1 или 2 балла | 0 | |
Максимальный балл | 2 | |
Создайте в текстовом редакторе документ и напишите в нём следующий текст, точно воспроизведя всё оформление текста, имеющееся в образце.
Данный текст должен быть набран шрифтом размером 14 пунктов обычного начертания. Отступ первой строки первого абзаца основного текста – 1 см. Расстояние между строками текста не менее одинарного, но не более полуторного межстрочного интервала.
Основной текст выровнен по ширине; заголовок и текст в ячейках таблицы – по центру. В основном тексте и таблице есть слова, выделенные полужирным или курсивным шрифтом. Ширина таблицы меньше ширины основного текста.
При этом допустимо, чтобы ширина Вашего текста отличалась от ширины текста в примере, поскольку ширина текста зависит от размеров страницы и полей. В этом случае разбиение текста на строки должно соответствовать стандартной ширине абзаца.
Интервал между текстом и таблицей не менее 12 пунктов, но не более 24 пунктов. Текст сохраните в файле, имя которого Вам сообщат организаторы.
Углерод – один из химических элементов таблицы Менделеева. На Земле в свободном виде встречается в виде алмазов и графита, а также входит в состав многих широко известных природных соединений (углекислого газа, известняка, нефти). В последние годы учёные искусственным путём получили новую структуру углерода (графен).
Вещество | Плотность, кг/м3 | Температура воспламенения, °C |
Графит | 2100 | 700 |
Алмаз | 3500 | 1000 |
Содержание верного ответа и указания по оцениванию | ||
Правильным решением является текст, соответствующий заданному образцу | ||
Указания по оцениванию | Баллы | |
Задание выполнено правильно. При проверке задания контролируется выполнение следующих элементов | 2 | |
Основной текст |
| |
Таблица |
«o» (или специальный символ с кодом – B316 или B016 ).
знаками препинания, пропущенных слов | |
Не выполнены условия, позволяющие поставить 2 балла. При выполнении каждого элемента задания (основного текста или таблицы) допущено не более трёх нарушений требований, перечисленных выше. ИЛИ Полностью верно выполнен основной текст, но количество ошибок, допущенных в таблице, превышает три, либо таблица отсутствует. ИЛИ Таблица выполнена полностью верно, но отсутствует основной текст, либо количество ошибок в основном тексте превышает три. Оценка в 1 балл также ставится в случае, если задание в целом выполнено верно, но имеются существенные расхождения с образцом из условия, например вертикальный интервал между текстом и таблицей составляет более полутора строк текста, таблица или её столбцы (строки) выполнены явно непропорционально. | 1 | |
Не выполнены условия, позволяющие поставить 1 или 2 балла | 0 | |
Максимальный балл | 2 | |
В электронную таблицу занесли данные о тестировании учеников по выбранным ими предметам.
A | B | C | D | |
1 | Округ | Фамилия | Предмет | Баллы |
2 | С | Ученик 1 | Физика | 240 |
3 | В | Ученик 2 | Физкультура | 782 |
4 | Ю | Ученик 3 | Биология | 361 |
5 | СВ | Ученик 4 | Обществознание | 377 |
В столбце A записан код округа, в котором учится ученик; в столбце B – фамилия; в столбце C – выбранный учеником предмет; в столбце D – тестовый балл.
Всего в электронную таблицу были занесены данные по 1000 учеников.
Откройте файл с данной электронной таблицей (расположение файла Вам сообщат организаторы). На основании данных, содержащихся в этой таблице, выполните задания.
- Сколько учеников, которые проходили тестирование по информатике, набрали более 600 баллов? Ответ запишите в ячейку H2 таблицы.
- Каков средний тестовый балл учеников, которые проходили тестирование по информатике? Ответ запишите в ячейку H3 таблицы с точностью не менее двух знаков после запятой.
- Постройте круговую диаграмму, отображающую соотношение числа участников тестирования из округов с кодами «В», «Зел» и «З». Левый верхний угол диаграммы разместите вблизи ячейки G6. В поле диаграммы должны присутствовать легенда (обозначение соответствия данных определённому сектору диаграммы) и числовые значения данных, по которым построена диаграмма.
Полученную таблицу необходимо сохранить под именем, указанным организаторами.
Скопируем эти формулы во все ячейки диапазона Е3:F1001.
Задание 1.
В ячейку H2 запишем формулу
=СУММ(E2:E1001)
Или
=SUM(E2:E1001)
Задание 2.
В ячейку I2 запишем формулу
=СЧЁТЕСЛИ(F2:F1001; ">0")
или
=COUNTIF(F2:F1001; ">0")
В ячейку I3 запишем формулу
=СУММ(F2:F1001)
или
=SUM(F2:F1001)
В ячейку H3 запишем формулу
=I3/I2
Возможны и другие варианты решения.
Например, при выполнении задания 1 можно упорядочить данные так, чтобы нужные строки стояли подряд, а потом подсчитать их количество, используя нумерацию строк.
Если задание выполнено правильно и при выполнении задания использовались файлы, специально подготовленные для проверки выполнения данного задания, то должны получиться следующие ответы.
На первое задание: 32.
На второе задание: 546,82. На третье задание:
Секторы диаграммы должны визуально соответствовать соотношению 132:29:108. Порядок следования секторов может быть любым
Указания по оцениванию | Баллы |
Задание содержит три оцениваемых элемента: нужно определить два числовых значения и построить диаграмму. Первые два элемента считаются выполненными верно, если верно найдены требуемые числовые значения. Диаграмма считается построенной верно, если её геометрические элементы правильно отображают представляемые данные, отображаемые данные определены правильно и явно указаны на диаграмме тем или иным способом, диаграмма снабжена легендой. Во всех случаях допустима запись ответа в другие ячейки (отличные от тех, которые указаны в задании) при условии правильности полученных ответов. Также допустима запись верных ответов в формате с большим или меньшим, чем указано в условии, количеством знаков | |
Верно выполнены все три оцениваемых элемента | 3 |
Не выполнены условия, позволяющие поставить 3 балла. При этом верно выполнены два оцениваемых элемента | 2 |
Не выполнены условия, позволяющие поставить 2 или 3 балла. При этом верно выполнен один оцениваемый элемент | 1 |
Не выполнены условия, позволяющие поставить 1, 2 или 3 балла | 0 |
Максимальный балл | 3 |
Исполнитель Робот умеет перемещаться по лабиринту, начерченному на плоскости, разбитой на клетки. Между соседними (по сторонам) клетками может стоять стена, через которую Робот пройти не может.
У Робота есть девять команд. Пять команд – это команды-приказы. Четыре из них управляют перемещениями Робота:
вверх вниз влево вправо
При выполнении любой из этих команд Робот перемещается на одну клетку соответственно: вверх ↑, вниз ↓, влево ←, вправо →. Если Робот получит команду передвижения сквозь стену, то он разрушится.
Также у Робота есть команда-приказ закрасить, при которой закрашивается клетка, в которой Робот находится в настоящий момент.
Ещё четыре команды – это команды проверки условий. Эти команды проверяют, свободен ли путь для Робота в каждом из четырёх возможных направлений:
сверху свободно снизу свободно слева свободно справа свободно
Эти команды можно использовать вместе с условием «eсли», имеющим следующий вид:
если условие то последовательность команд все
Здесь условие – одна из команд проверки условия.
Последовательность команд – это одна или несколько любых команд-приказов.
Например, для передвижения на одну клетку вправо, если справа нет стенки, и закрашивания клетки можно использовать такой алгоритм:
если справа свободно то вправо
закрасить все
В одном условии можно использовать несколько команд проверки условий, применяя логические связки и, или, не, например:
если (справа свободно) и (не снизу свободно) то вправо
все
Для повторения последовательности команд можно использовать цикл «пока», имеющий следующий вид:
нц пока условие последовательность команд
кц
Например, для движения вправо, пока это возможно, можно использовать следующий алгоритм:
нц пока справа свободно вправо
кц
Выполните задание.
На бесконечном поле есть горизонтальная и вертикальная стены. Правый конец горизонтальной стены соединён с верхним концом вертикальной стены. Длины стен неизвестны. В каждой стене есть ровно один проход, точное место прохода и его ширина неизвестны. Робот находится в клетке, расположенной непосредственно под горизонтальной стеной у её левого конца.
На рисунке указан один из возможных способов расположения стен и Робота (Робот обозначен буквой «Р»).
Напишите для Робота алгоритм, закрашивающий все клетки, расположенные непосредственно ниже горизонтальной стены и левее вертикальной стены, кроме клетки, в которой находится Робот перед выполнением программы. Проходы должны остаться незакрашенными. Робот должен закрасить только клетки, удовлетворяющие данному условию. Например, для приведённого выше рисунка Робот должен закрасить следующие клетки (см. рисунок).
При исполнении алгоритма Робот не должен разрушиться, выполнение алгоритма должно завершиться. Конечное расположение Робота может быть произвольным.
Алгоритм должен решать задачу для любого допустимого расположения стен и любого расположения и размера проходов внутри стен.
Алгоритм может быть выполнен в среде формального исполнителя или записан в текстовом редакторе.
Сохраните алгоритм в файле. Название файла и каталог для сохранения Вам сообщат организаторы.
Содержание верного ответа и указания по оцениванию
(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)
Команды исполнителя будем записывать полужирным шрифтом, а комментарии, поясняющие алгоритм и не являющиеся его частью, – курсивом. Начало комментария будем обозначать символом «|».
|Пропускаем клетку, в которой стоит Робот.
вправо
|Двигаемся вправо, пока не дойдём до прохода в горизонтальной стене.
|Закрашиваем пройденные клетки.
нц пока не сверху свободно закрасить
вправо
кц
|Двигаемся дальше до горизонтальной стены.
нц пока сверху свободно вправо
кц
|Двигаемся вправо, пока не дойдём до вертикальной стены.
|Закрашиваем пройденные клетки.
нц пока справа свободно закрасить
вправо
кц
|Двигаемся вниз, пока не дойдём до прохода в вертикальной стене.
|Закрашиваем пройденные клетки.
нц пока не справа свободно закрасить
вниз
кц
|Двигаемся дальше до вертикальной стены.
нц пока справа свободно вниз
кц
|Двигаемся вниз, до конца вертикальной стены.
|Закрашиваем пройденные клетки.
нц пока не справа свободно закрасить
вниз
кц
Возможны и другие варианты решения
Указания по оцениванию | Баллы |
Алгоритм правильно работает при всех допустимых исходных данных | 2 |
При всех допустимых исходных данных верно следующее:
| 1 |
Задание выполнено неверно, т.е. не выполнены условия, позволяющие поставить 1 или 2 балла | 0 |
Максимальный балл | 2 |
Напишите программу, которая в последовательности натуральных чисел определяет количество чисел, кратных 4, но не кратных 7. Программа получает на вход количество чисел в последовательности, а затем сами числа. В последовательности всегда имеется число, кратное 4 и не кратное 7.
Количество чисел не превышает 1000. Введённые числа не превышают 30 000. Программа должна вывести одно число: количество чисел, кратных 4, но не кратных 7. Пример работы программы:
Входные данные | Выходные данные |
4 | 2 |
16 | |
28 | |
26 | |
24 |
Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) | ||||
Решением является программа, записанная на любом языке программирования. Пример верного решения, записанного на языке Паскаль: var n, i, a, k: integer; begin readln(n); k := 0; for i := 1 to n do begin readln(a); if (a mod 4 = 0) and (a mod 7 <> 0) then k := k + 1; end; writeln(k) end. Возможны и другие варианты решения. Для проверки правильности работы программы необходимо использовать следующие тесты. | ||||
№ | Входные данные | Выходные данные | ||
1 | 3 | 1 | ||
4 | ||||
7 | ||||
28 | ||||
2 | 4 28 16 4 24 | 3 | |||
3 | 5 24 28 4 44 2 | 3 | |||
Указания по оцениванию | Баллы | ||||
Предложено верное решение. Программа составлена правильно и правильно работает на всех приведённых выше тестах. Программа может быть записана на любом языке программирования | 2 | ||||
Программа выдаёт неверный ответ на одном из тестов, приведённых выше | 1 | ||||
Программа выдаёт на тестах неверные ответы, отличные от описанных в критерии на 1 балл | 0 | ||||
Максимальный балл | 2 | ||||
Система оценивания выполнения всей работы
Максимальный балл за выполнение работы − 19.
Рекомендации по переводу первичных баллов в отметки по пятибалльной шкале
Отметка по пятибалльной шкале | «2» | «3» | «4» | «5» |
Первичные баллы | 0–4 | 5–10 | 11–16 | 17–19 |
Предварительный просмотр:
ЭГС
Металлоконструкции
Дачный душ своими руками чертежи https://chertegnik.ru/metallokonstrukcii/572-dachnyy-dush-svoimi-rukami-chertezhi.html
Бак под воду.
Задняя стенка.
Боковые стенки.
Дверь.
Рамка каркаса.
Деревянный настил.
Фундамент.
Дачный душ своими руками чертежи
Материал для изготовления:
специальный профиль из цветного металла для установки стекла
Дачный душ своими руками чертежи
водостойкая панель
бруски из дерева 20х30 (мм)
арматура для армирования фундамента
составляющие для приготовления бетона
половая плитка для наружных работ
Детали алюминиевого профиля нарезаются в размер по представленным чертежам. Подготовленные детали соединяются между собой при помощи сварки, любым из возможных способов, либо при помощи алюминиевых закладных на саморезы по металлу.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
ЖЕЛАЕМ УСПЕХОВ! Только в совершенстве владея абсолютной графической грамотностью, можно проектировать города будущего и с оптимизмом реализовывать самые фантастические проекты Преподаватель Гайворонюк Елена Гафуровна

Предварительный просмотр:
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
I. СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ РУЧНАЯ СВАРКА
II. СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ. МЕХАНИЗИРОВАННАЯ СВАРКА
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ , уважаемые члены Государственной Экзаменационной Комиссии!
Предварительный просмотр:
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СМОЛЕНСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
Допускается к защите
Зам. директора по УМР
_________ Е.А. Холменкова
«____» __________ 2021 г.
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема 1: «СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ. РУЧНАЯ СВАРКА»
Тема 2: «СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ. МЕХАНИЗИРОВАННАЯ СВАРКА»
Студента группы ЭГС-1-18
Рябихина Фёдора Петровича
Профессия: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))
Руководитель:
________________ Ткаченко Т.В.
«____» _____ 20____г.
2021 г.
СОДЕРЖАНИЕ
стр. |
Введение 3
1. ТЕМА 1 ВСЕ ПРОПИСНЫЕ 5
1.1 Подзаголовок 5
1.2 Подзаголовок 7
1.3 Подзаголовок 12
Техника безопасности 14
Заключение 17
Введение 18
2. ТЕМА 2 ВСЕ ПРОПИСНЫЕ 20
2.1 Подзаголовок 20
2.2 Подзаголовок 25
2.3 Подзаголовок 27
Техника безопасности 28
Заключение 29
Список литературы 30
Введение
Текст
ТЕМА 1 ВСЕ ПРОПИСНЫЕ
1.1 Подзаголовок
Текст
На все рисунки в тексте должны быть даны ссылки. Рисунки должны располагаться непосредственно после текста, в котором они упоминаются впервые, или на следующей странице. Рисунки нумеруются арабскими цифрами, при этом нумерация сквозная, но допускается нумеровать и в пределах раздела (главы). В последнем случае номер рисунка состоит из номера раздела и порядкового номера иллюстрации, разделенных точкой (например: Рисунок 1.). Подпись к рисунку располагается под ним посередине строки. Слово «Рисунок» пишется полностью. Точка в конце названия не ставится. [1]
Пример:
Рисунок 1. Нанесение раствора
На все таблицы в тексте должны быть ссылки. Таблица должна располагаться непосредственно после текста, в котором она упоминается впервые, или на следующей странице. Все таблицы нумеруются (нумерация сквозная, либо в пределах раздела в последнем случае номер таблицы состоит из номера раздела и порядкового номера внутри раздела, разделенных точкой (например: Таблица 1.2). Таблицы каждого приложения обозначают отдельной нумерацией арабскими цифрами с добавлением впереди обозначения приложения (например: Таблица В.2). Слово «Таблица» пишется полностью. Название таблицы следует помещать над таблицей слева, без абзацного отступа. Например: Таблица 1 - ________
Точка в конце названия не ставится. В таблице применяется шрифт 12 пт, межстрочный интервал – одинарный, абзацный отступ – 0 мм. Между предыдущем текстом и названием таблицы, а также между таблицей и последующим текстом необходимо оставить по одной пустой строке. [2]
Пример:
Таблица 1 - Спецификация сборных железобетонных элементов
Поз. | Обозначение | Наименование | Кол. | Масса ед.в кг. | Примеч. | |
Центрирование текста заголовков в ячейках таблицы осуществляется по горизонтали и вертикали.
Цифровые значения в таблице выравниваются по центру (по горизонтали и вертикали), текстовые – выравниваются по левому краю с центрированием по вертикали.
Если цифровые или иные данные в таблице отсутствуют, то в соответствующей ячейке ставится прочерк
Перечисления
Перечисления при необходимости могут быть приведены внутри пунктов или подпунктов. Перечисления следует нумеровать порядковой нумерацией арабскими цифрами со скобкой, например: 1), 2), 3) и т.д., и печатать строчными буквами с абзацного отступа
- Инструмент для…
- Инструмент для…
- Инструмент для…
- Инструмент для…
Оформление формул и уравнений
Формулы должны быть выделены из текста в отдельную строку, выше и ниже каждой формулы оставлено по одной свободной строке. Формулы должны нумероваться сквозной нумерацией арабскими цифрами, которые записывают на уровне формулы справа в круглых скобках
Оформление ссылок
Должны быть ссылки в тексте на таблицы, иллюстрации, приложения, источники литературы
Оформление списка использованных источников
На все источники в тексте должны быть даны ссылки. Например: [7]. Библиографическое описание использованных источников осуществляется в соответствии с требованиями к оформлению
Техника безопасности
Текст
Заключение
Текст
Введение
Текст
ТЕМА 2 ВСЕ ПРОПИСНЫЕ
2.1 Подзаголовок
Текст
Техника безопасности
Текст
Заключение
Текст
Список литературы
Текст
Пример:
1. Отопление и вентиляция. Учебник для вузов. В 2-х частях. Ч. 1. Отопление. Изд. 3-е., перераб. и дополн. М., Стройиздат, 1975. 483 с. Авт. П. Н. Каменев, А. Н. Сканави, В. Н. Богослов-ский и др..
2.СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий". Действует актуализированная редакция СП 50.13330.2012 " Тепловая защита зданий".
3. СНиП 23-01-99 " Строительная климатология. Таблица 1." Климатические параметры холод-ного времени года". Действует актуализированная редакция СП 131.13330.2012 "Строительная климатология."
4. СНиП 41-01-2003 "Отопление, вентиляция и кондиционирование".
Действует актуализированная редакция СП 60.13330.2012 "Отопление, вентиляция и кондиционирование".
5. СНиП 31-01-2003 "Здания жилые и многоквартирные". Действует актуализированная редакция СП 54.13330.2011 "Здания жилые многоквартирные".
Предварительный просмотр:
Департамент Смоленской области по образованию и науке | |
ОГБПОУ «Смоленский строительный колледж» | |
ДП 02-01 Управление документацией | |
Методические рекомендации по выполнению выпускной квалификационной работы в рамках программ подготовки квалифицированных рабочих и служащих |
СОГЛАСОВАНО Председатель Студенческого совета ОГБПОУ «Смоленский строительный колледж» ________В.Д. Нурбагандов «___» ___________ 20____г. | УТВЕРЖДАЮ Директор ОГБПОУ «Смоленский строительный колледж» ____________ А.В. Зенкина «10» мая 2018г. |
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИПО ВЫПОЛНЕНИЮ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ
В РАМКАХ ПРОГРАММ ПОДГОТОВКИ КВАЛИФИЦИРОВАННЫХ РАБОЧИХ И СЛУЖАЩИХ
Введены впервые
Вводятся в действие с
«___» _____________20___ г.
2018
Приняты на заседании совета ОГБПОУ
«Смоленский строительный колледж»
протокол №________
от «___» __________ 20 ____ г
1 Назначение и область применения
1.1 НастоящиеРекомендациисодержат общие требования к тематике, содержанию, порядку выполнения и защиты выпускной квалификационной работы (далее – ВКР) при реализации программ подготовки квалифицированных рабочих и служащих (далее - ППКРС) в ОГБПОУ «Смоленский строительный колледж» (далее -Колледж).
1.2 Методические рекомендации предназначеныдля применения в образовательном процессе и во всех структурных подразделениях, связанных с ним.
- Общие положения
2.1 Методические рекомендации разработаны в соответствии с:
- Федеральным законом от 29.12.2012 № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации»;
- приказом министерства образования и науки Российской Федерации от 16 августа 2013 г. N 968 «Об утверждении порядка проведения государственной итоговой аттестации по образовательным программам среднего профессионального образования»;
- приказом министерства образования и науки Российской Федерации от 16 августа 2013 г. N 968 «Об утверждении порядка проведения государственной итоговой аттестации по образовательным программам среднего профессионального образования»;
- приказом министерства образования и науки Российской Федерации от 31.01.2014 № 74 «О внесении изменений в Порядок проведения государственной итоговой аттестации по образовательным программам среднего профессионального образования, утвержденный приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 16 августа 2013 г. № 968»;
- приказом министерства образования и науки Российской Федерации от 14 июня 2013 г. № 464 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по образовательным программам среднего профессионального образования»,
- федеральными государственными образовательными стандартами среднего профессионального образования;
- положением о государственной итоговой аттестации выпускников в ОГБПОУ «Смоленский строительный колледж».
2.2 Выпускная квалификационная работа способствует систематизации и закреплению знаний выпускников по профессии при решении конкретных задач, а также выяснению уровня подготовки выпускника к самостоятельной работе.
2.3 Для выпускников, осваивающих программы подготовки квалифицированных рабочих служащих выпускная квалифицированная работа состоит из:
- выпускной практической квалифицированной работы;
- письменной экзаменационной работы.
- Разработка тематики ВКР
3.1 Темы ВКР определяются Колледжем.
3.2 Темы ВКР разрабатываются преподавателями Колледжа совместно с специалистами предприятий или организаций, заинтересованных в разработке данных тем, и рассматриваются соответствующими цикловыми комиссиями.
3.3 Тематика ВКР определяется при разработке программы государственной итоговой аттестации в соответствии с федеральными государственными образовательными стандартами среднего профессионального образования и присваиваемой выпускникам квалификацией.
3.4 Тематика ВКР (выпускной практической квалификационной работы и письменной экзаменационной работы) должна соответствовать содержанию одного или нескольких профессиональных модулей, входящих в ППКРС.
3.5 Тема ВКР может быть предложена обучающимся при условии обоснования им целесообразности ее разработки для практического применения.
3.6 После рассмотрения соответствующими цикловыми комиссиями Колледжа темы ВКР включаются в программу государственной итоговой аттестации.
3.7 Темы ВКР и закрепление их за обучающимися утверждаются приказом директора Колледжа.
3.8 Перечень примерных тем ВКР, требования к выпускным квалификационным работам и критерии оценки доводятся до сведения обучающихся не позднее, чем за шесть месяцев до начала государственной итоговой аттестации.
3.9 Выпускная практическая квалификационная работа должна предусматривать сложность работы не ниже разряда (уровня квалификации) по профессии, предусмотренного ЕТКС работ и профессий (профессиональным стандартом).
- Руководство подготовкой и защитой ВКР
4.1Руководство и промежуточный контроль за выполнением ВКР осуществляют заместитель директора по УМР, заместитель директора по УПР. Промежуточный контроль осуществляют заведующие отделениями, руководители работ.
4.2 Для подготовки ВКР обучающемуся назначается руководитель из числа специалистов образованием соответствующего профиля.
4.3 По утвержденным темам руководители ВКР разрабатывают индивидуальные задания для каждого обучающегося .
4.4 Задания на ВКР рассматриваются цикловыми комиссиями, подписываются руководителем работы и утверждаются заместителем директора по учебной работе.
4.5 Задания на ВКР выдаются обучающемуся не позднее, чем за две недели до начала производственной практики.
4.6 Задания на ВКР сопровождаются консультацией, в ходе которой разъясняются назначение и задачи, структура и объем работы, принципы разработки и оформления, примерное распределение времени на выполнение отдельных частей ВКР.
4.7 Основными функциями руководителя ВКР (письменной экзаменационной работы) являются:
- разработка индивидуальных заданий;
- консультирование по вопросам содержания и последовательности выполнения письменной экзаменационной работы;
- оказание помощи обучающемуся в подборе необходимой литературы;
- контроль за хода выполнения;
- контроль выполнения обучающимся нормативных требований по структуре, содержанию, оформлению письменной экзаменационной работы;
- подготовка отзыва на письменную экзаменационную работу.
4.8По завершении обучающимся письменной экзаменационной работы руководитель составляет письменный отзыв, который:
- дает общую характеристику письменной экзаменационной работы;
- отмечает соответствие заданию по объему и степени разработки основных разделов работы;
- отмечает положительные стороны работы;
- указывает на недостатки в работе, а также в ее оформлении;
- характеризует графическую или творческую часть работы;
- делает выводы о сформированности общих компетенций;
- делает выводы о сформированности профессиональных компетенций;
- дает оценку за выполнение письменной экзаменационной работы (отзыв).
4.9 Назначение руководителей ВКР осуществляется приказом директора Колледжа. Руководитель осуществляет руководство выпускной квалификационной работой у всей учебной группы в виде групповых и индивидуальных консультаций.
5 Требования к письменной экзаменационной работе
5.1 Письменная экзаменационная работа выполняется на последнем курсе обучения. Время, отводимое на подготовку работы, определяется учебным планом, соответствующей программой подготовки квалифицированных рабочих, служащих.
5.2 Целью защиты письменной экзаменационной работы по профессии является выявление готовности выпускника к целостной профессиональной деятельности, способности самостоятельно применять полученные теоретические знания для решения производственных задач, умений пользоваться учебными пособиями, современным справочным материалом, специальной технической литературой, каталогами, стандартами, нормативными документами, а также знаниями современной техники и технологии.
5.3 Письменная экзаменационная работа должна выявить сформированность общих и профессиональных компетенций, знания современной техники и технологии, использование учебной, технической и нормативной литературы по профессии. В ходе выполнения письменной экзаменационной работы обучающийся должен показать свою подготовленность в технологических процессах, а также в вопросах охраны труда, в применении материалов, инструментов и оборудования.
5.4 Письменная экзаменационная работа является самостоятельной работой обучающегося, которая усиливает технологичность учебного процесса, ориентирует его на самостоятельность учебной деятельности.
5.5 Письменная экзаменационная работа имеет определенную структуру и содержание. Письменная экзаменационная работа должна содержать пояснительную записку и при необходимости - графическую часть. В пояснительную записку входит описание технологического процесса; используемое оборудование, инструменты, приборы, приспособления; параметры и режимы ведения процесса; описание свойств материалов, применяемых в технологическом процессе; разработка предложений по совершенствованию производственных операций; правила охраны труда. Графическая часть может содержать чертежи, схемы либо макеты, расчеты, наглядные образцы, изделия.
5.6 Объем письменной экзаменационной работы должен быть достаточным для реализации поставленных задач. Рекомендуемый объем письменной экзаменационной работы обучающегося – должен составлять не менее 20 страниц печатного текста, но не более 30 страниц.
5.7 К письменной экзаменационной работе предъявляются следующие требования:
- соответствие названия работы ее содержанию, четкая целевая направленность, актуальность;
- логическая последовательность изложения материала, базирующаяся на прочных теоретических знаниях по избранной теме и убедительных аргументах;
- корректное изложение материала с учетом принятой профессиональной терминологии;
- достоверность полученных результатов и обоснованность выводов;
- оформление работы в соответствии с установленными требованиями.
5.8 В процессе подготовки письменной экзаменационной работы обучающийся выполняет следующие функции:
- самостоятельно оценивает актуальность и значимость проблемы, связанной с темой письменной экзаменационной работы;
- совместно с руководителем уточняет задание на письменную экзаменационную работу и график ее выполнения;
- осуществляет сбор и обработку информации по теме письменной экзаменационной работы, изучает и анализирует полученные материалы;
- самостоятельно формулирует цель и задачи письменной экзаменационной работы;
- проводит обоснование темы в соответствии с заданием на письменную экзаменационную работу;
- дает профессиональную аргументацию своего варианта решения проблемы;
- принимает самостоятельные решения с учетом мнений руководителя и консультантов;
- подготавливает сопутствующие средства представления результатов письменной экзаменационной работы (презентацию, видеоролики и т. д.);
- готовит доклад для защиты.
5.9 Ответственность обучающегося за сведения (и/или данные), представленные в письменной экзаменационной работе, подтверждается его подписью на титульном листе.
5.10 При выполнении ВКР обучающийся несет персональную ответственность за:
- соблюдение графика выполнения ВКР;
- самостоятельность выполнения видов ВКР;
- достоверность представленных данных и результатов;
- оформление, структуру и содержание ВКР в соответствии с методическими указаниями по ее выполнению;
- соответствие предоставленных государственной экзаменационной комиссии электронных версий (ВКР, презентационных материалов и доклада) бумажным версиям документов;
- исправление недостатков в выпускной квалификационной работе, выявленных руководителем;
- достоверность представленных в информационных источниках ссылок на Интернет, ресурсы и литературные источники.
5.11 Требования к выпускной квалификационной работе определяются методическими указаниями по ее выполнению по программе подготовки квалифицированных рабочих, служащих.
- Структура и оформление письменной экзаменационной работы
Письменная экзаменационная работа включает в себя:
- обложку (твердый переплет);
- титульный лист;
- содержание;
- введение;
- основную часть: теоретический и практический разделы;
- заключение, выводы и рекомендации относительно возможностей практического
- список литературы;
- список сокращений;
- приложения (при необходимости).
- Титульный лист
Образец оформления титульного листа ВКР представлен в Приложении 1.
Параметры страницы следующие: слева – 30 мм, справа - 15 мм; верхнее, нижнее - 20мм. Шрифт 14птTimesNewRoman обычный, заголовок «Выпускная квалификационная работа» - шрифт 20, полужирный.
6.2 Содержание
Заголовок СОДЕРЖАНИЕ пишется заглавными буквами посередине строки.Содержание включает в себя заголовки всех глав, параграфов, приложений и т.д., содержащихся в ВКР, с указанием страниц начала каждой части. Оно позволяет составитьобщее представление о структуре, пропорциях работы и быстро отыскать необходимыефрагменты в тексте.
Заголовки оглавления должны полностью соответствовать заголовкам глав, параграфов, приложений работы и приводиться в той же последовательности и соподчиненности.
Наименования, включенные в содержание, записывают строчными буквами, начиная с прописной буквы.
Пример содержания
Введение Стр.
ГЛАВА 1.
1.1
1.1.1
1.1.2
1.2
1.3
ГЛАВА 2.
2.1
2.2
2.3
Заключение, выводы, рекомендации
Список литературы
Список сокращений
Приложения
6.3 Введение
Во введении кратко характеризуется проблема, решению которой посвящена ВКР.При этом обосновывается актуальность выбранной темы выпускной квалификационнойработы со ссылками на специальную литературу; определяется, цель работы и совокупность задач, которые следует решить для раскрытия выбранной темы; указывается объект и предмет исследования, гипотеза; анализируется состояние разработанности проблемы в изучаемой литературе; положения, выносимые на защиту; приводится краткий обзор исследования, на материале которого выполнена выпускная квалификационная работа; раскрывается структура работы с кратким изложением ее основных положений, а также основные методы исследования. Объем введения - 1-2 страницы.
6.4 Общие требования к тексту работы
Письменная экзаменационная работа должна быть набрана с применением печатных и графических устройств вывода ЭВМ, на одной стороне писчей бумаги формата А4(210×297 мм). Шрифт на бумаге должен быть четким. Печать деформированным и загрязненным шрифтом не допускается. Текст письменной экзаменационной работы должен быть тщательно выверен студентом. Работа с большим количеством неисправленных опечаток и орфографических ошибок не может быть допущена к защите.
Размерные показатели:
- размер шрифта – 14; T
- расстояние между строками – 1,5 интервала;
- абзац – 1, 25 см
В работе должны применяться термины, обозначения и определения,установленные стандартами по соответствующему направлению науки, а при их отсутствии – общепринятые в научной литературе. Применять произвольные словообразования не допускается.
Не допускается:
а) использовать сокращения слов, кроме установленных правилами русскойорфографии, пунктуации (т. е. – то есть, гг. – годы и т.п. – тому подобное), атакже соответствующими государственными стандартами;
б) использовать в тексте специальные математические и иные знаки - №(номер), % (процент) и др. – без числовых значений; следует писать их словами.
Условные буквенные обозначения или знаки должны соответствоватьпринятым в действующем законодательстве и государственных стандартах. Втексте работы перед введением условного обозначения дают его наименование, а затем – в скобках – аббревиатуру. Далее расшифровка условного обозначения не приводится.
Разделы, подразделы должны иметь заголовки. Пункты и подпункты, какправило, заголовков, не имеют. Заголовки должны четко и кратко отражатьсодержание разделов, подразделов.
Заголовки структурных элементов и глав следует выполнять симметричнотексту (выравнивание по центру) прописными буквами полужирным шрифтом.
Заголовки разделов и подразделов печатают с абзацного отступа строчными буквами (первая прописная) полужирным шрифтом. Точка в конце заголовка не ставится, а сам заголовок не подчеркивается. В начале заголовка помещают номер соответствующей главы, раздела, подраздела или пункта. Переносы слов в заголовках не допускаются. Если заголовок состоит из двух предложений, их разделяют точкой. Внутри заголовка межстрочный интервал – одинарный.
Между заголовком и последующим текстом оставляют двойноймежстрочный интервал (пропуск строки). Между текстом и заголовком второго и третьего уровня также делается пропуск строки.
При выполнении письменной экзаменационной работы по дисциплинам технического профиля должны соблюдаться единые требования к ее оформлению.
Страницы нумеруются, В число страниц включается титульный лист (номер на нем не проставляется) и все последующие, учитывая список литературы. Страницы нумеруются без пропусков, повторений и литерных добавлений (недопустимо 15а, 15б и т.д.).
При выполнении письменной экзаменационной работы по дисциплинам технического профиля должны соблюдаться единые требования к ее оформлению. Письменная экзаменационная работа выполняется на бумаге формата А4 размером 210×297 мм. – формат 11. Оформление формата 11 приведено в приложении _______. Нумерация страниц проставляется в рамке в ячейке «Лист». Должны соблюдаться расстояния от рамки до границ текста: в начале строк – не менее 5 мм; в конце строк – не менее 3 мм. Расстояние от верхней или нижней строки до верхней или нижней внутренней рамки документа должно быть не менее 10 мм.
На первом листе содержания наносится основная надпись, в которой указываются фамилия студентов, руководителя, их подписи. ГОСТ 2.104-68. На последующих листах оформляется основная надпись, как на всех листах пояснительной записки размером ГОСТ 2.104-68.
На все рисунки в тексте должны быть даны ссылки. Рисунки должны располагаться непосредственно после текста, в котором они упоминаются впервые, или на следующей странице. Рисунки нумеруются арабскими цифрами, при этом нумерация сквозная, но допускается нумеровать и в пределах раздела (главы). В последнем случае номер рисунка состоит из номера раздела и порядкового номера иллюстрации, разделенных точкой (например:Рисунок 1.1). Подпись к рисунку располагается под ним посередине строки. Слово «Рисунок» пишется полностью. Точка в конце названия не ставится. Если в работе есть приложения, то рисунки каждого приложения обозначают отдельной нумерацией арабскими цифрами с добавлением впереди обозначения приложения (например: Рисунок А.3).
Рисунок 1 - Проход трубопровода через фундамент в дом
Футляр, набивка, труба
Ручная дуговая сварка — сварка, источником энергии которой является электрическая дуга (рисунок 2).
Рисунок 2 - Ручная дуговая сварка.
1 — электродное покрытие, 2 — электрод, 3 — защитный газ,
4 — место расплава металла, 5 — заготовка, 6, 7 — шов
Для неразъемного соединения между собой металлических деталей сваркой используют различные типы сварных соединений. Неразъемное соединение деталей выполненных из металлических заготовок и получаемое при помощи расплавления их краев электродуговой или газом. Одновременно с этим происходит наплавка дополнительного металла, это может быть расплавленный электрод или специально подаваемый в зону нагрева пруток. В результате этих манипуляций в месте соединения заготовок образуется сварочный шов, как изображено на рисунке 3.
Рисунок 3 - Сварочный шов
На все таблицы в тексте должны быть ссылки. Таблица должна располагаться непосредственно после текста, в котором она упоминается впервые, или на следующей странице. Все таблицы нумеруются (нумерация сквозная, либо в пределах раздела в последнем случае номер таблицы состоит из номера раздела и порядкового номера внутри раздела, разделенных точкой (например:Таблица 1.2).Таблицы каждого приложения обозначают отдельной нумерацией арабскими цифрами с добавлением впереди обозначения приложения (например: Таблица В.2). Слово «Таблица» пишется полностью. Название таблицы следует помещать над таблицей слева,без абзацного отступа(?) в одну строку с ее номером через тире. Например: Таблица 1- ________
Точка в конце названия не ставится. В таблице применяется шрифт 12 пт, межстрочный интервал – одинарный, абзацный отступ – 0 мм. Между предыдущем текстом и названием таблицы, а также между таблицей и последующим текстом необходимо оставить по одной пустой строке.
Заголовки столбцов и строк таблицы следует писать с прописной буквы в единственном числе, а подзаголовки столбцов - со строчной буквы, если они составляют одно предложение с заголовком, или с прописной буквы, если они имеют самостоятельное значение. В конце заголовков и подзаголовков столбцов и строк точки не ставят. Разделять заголовки и подзаголовки боковых столбцов диагональными линиями не допускается. Заголовки столбцов, как правило, записывают параллельно строкам таблицы, но при необходимости допускается их перпендикулярное расположение. Горизонтальные и вертикальные линии, разграничивающие строки таблицы, допускается не проводить, если их отсутствие не затрудняет пользование таблицей. Но головка таблицы должна быть отделена линией от остальной части таблицы.
Таблица 1 - Параметры нормоконтроля выпускной квалификационной работы
№ п/п | Объект анализа | Параметры соответствия |
1. | Наличие и последовательность приведения всех структурных элементов ВКР | ВКР включает в себя: обложку (твердый переплет); титульный лист; содержание; введение; основную часть: теоретический и практический разделы; заключение; список литературы; приложения (при необходимости). Каждая структурная часть (т. е. глава) начинается с новой страницы. |
2. | Нумерация страниц ВКР | Нумерация страниц сквозная, на титульном листе номер страниц не проставляется, но учитывается. |
3. | Оформление титульного листа | Наличие подписи на титульном листе: руководителя ВКР (с указанием даты). Тема ВКР соответствует теме, утвержденной приказом |
4. | Оформление содержания | Содержание включает все структурные элементы пояснительной записки, которые входят в её состав с указанием номеров листов, с которых начинаются все элементы документа. Слово «СОДЕРЖАНИЕ» записывают в виде заголовка симметрично тексту. Последнее слово каждого наименования содержания должны быть соединены отточием с номером страницы |
5. | Оформление заголовков структурных элементов ВКР | Заголовки структурных элементов и глав выравниваются по центру прописными буквами полужирным шрифтом. Заголовки разделов и подразделов печатают с абзацного отступа строчными буквами (первая прописная) полужирным шрифтом. В начале заголовка помещают номер соответствующей главы, раздела, подраздела или пункта. Переносы слов в заголовках не допускаются. Не должно быть слияния текста в оформлении заголовков. Точка в конце заголовка не ставится |
6. | Оформление текста ВКР (цвет, размер, гарнитура и начертание шрифта, выравнивание теста, межстрочный интервал, размеры полей, абзацный отступ) | Цвет шрифта должен быть чёрным. Шрифт Times New Roman. 14 пт. Выравнивание текста по ширине для основного текста. Междустрочный интервал: полуторный. Абзац: 1,25мм. Поля: левое – 30 мм, верхнее и нижнее - 20, правое – 15. Не должно быть слияния текста. Выше и ниже рисунков, таблиц, формул, заголовков, должно быть оставлено по одной свободной строке Не допустимы орфографические и пунктуационные ошибки по тексту |
7. | Оформление перечислений | Перечисления следует нумеровать порядковой нумерацией арабскими цифрами со скобкой, например: 1), 2), 3) и т.д., и печатать строчными буквами с абзацного отступа |
8. | Оформление иллюстраций | На все иллюстрации в тексте должны быть ссылки. Рисунки должны располагаться непосредственно после текста. Подпись к рисунку располагается под ним посередине строки. Слово «Рисунок» пишется полностью (например: Рисунок 1.1). Точка в конце названия не ставится |
9. | Оформление таблиц | В таблице применяется шрифт размера 12 пт, межстрочный интервал – одинарный, абзацный отступ – 0 см. На все таблицы в тексте должны быть ссылки. Слово «Таблица» пишется полностью. Название таблицы следует помещать над таблицей слева, без абзацного отступа. Центрирование текста заголовков в ячейках таблиц. Цифровые значения в таблице выравниваются по центру. Все таблицы нумеруются (например: Таблица 1.2) |
10. | Оформление чертежей | Соблюдение требований стандартов ЕСКД, ЕСТД и СПДС |
11. | Оформление формул и уравнений | Формулы должны быть выделены из текста в отдельную строку, выше и ниже каждой формулы оставлено по одной свободной строке. Формулы должны нумероваться сквозной нумерацией арабскими цифрами, которые записывают на уровне формулы справа в круглых скобках |
12. | Оформление ссылок | Должны быть ссылки в тексте на таблицы, иллюстрации, приложения, источники литературы |
13. | Оформление списка использованных источников | На все источники в тексте должны быть даны ссылки. Например: [7]. Библиографическое описание использованных источников осуществляется в соответствии с требованиями к оформлению |
14. | Оформление приложений | В тексте документа на все приложения должны быть даны ссылки. Приложения обозначают прописными буквами русского алфавита, начиная с А. Каждое приложение следует начинать с новой страницы |
6.5 Формулы
Формулы должны быть расположены по центру строки и пронумерованы арабскими цифрами в скобках по правому краю листа. В случае необходимости буквенные обозначения в формуле должны быть расшифрованы.
6.6 Оформление приложений
В тексте работы на все приложения должны быть даны ссылки. Приложениярасполагают в порядке ссылок на них в тексте. Каждое приложение следуетначинать с новой страницы, написав наверху посередине страницыслово «ПРИЛОЖЕНИЕ» и его обозначения. Приложение должно иметь заголовок, который записывают симметрично относительно текста с прописной буквы отдельной строкой.
Приложения обозначают заглавными буквами русского алфавита, начиная сА, за исключением букв Ё, 3, Й, О, Ч, Ь, Ы, Ъ. После слова «ПРИЛОЖЕНИЕ»следует буква, обозначающая его последовательность (например: ПРИЛОЖЕНИЕБ). Если в работе одно приложение, оно обозначается «ПРИЛОЖЕНИЕ А».
Текст каждого приложения может быть разделен на разделы, подразделы ит.д., которые нумеруют в пределах каждого приложения. Перед номером ставится обозначение этого приложения. Нумерация страниц приложений и основного текста должна быть сквозная.
6.7 Перечисления
Перечисления при необходимости могут быть приведены внутри пунктовили подпунктов. Перечисления следует нумеровать порядковой нумерациейарабскими цифрами со скобкой, например: 1), 2), 3) и т.д., и печатать строчными буквами с абзацного отступа.
Виды электродов по типу покрытия.
- с кислым покрытием (А);
- с основным покрытием (Б);
- с целлюлозным покрытием (Ц);
- с рутиловым покрытием (Р);
- с покрытием смешанного вида (с двойным буквенным обозначением);
- с прочими видами покрытий (П).
6.8 Заключение
В заключении дается краткая характеристика предоставленной работы. Здесьформулируется ведущая идея исследования и итоги проделанной работы в сжатом виде,ответы на каждую из поставленных задач, излагаются предложения и рекомендации повнедрению полученных результатов и дальнейшему развитию темы. Кроме того, в работах экспериментального характера указываются степень и результаты проверки гипотезы, перспективы совершенствования исследовательской деятельности в выбранномнаправлении. В заключении в полной мере проявляется умение автора обобщатьинформацию.
Выводы формулируются в виде кратких конкретных тезисов с нумерацией отдельныхпунктов и должны давать полное представление о содержании, значимости, обоснованности полученных студентом результатов, свидетельствовать об умении студента концентрировать внимание на главных направлениях исследования и его практической значимости, обычно по каждой из задач работы формулируется вывод. Рекомендации, вытекающие из работы, должны подчеркивать их практическую значимость и возможность применения на практике.
Объем заключения и выводов примерно равен объему введения и составляет не более1-2 страниц.
Источники в списке литературы располагают в алфавитном порядке (относительно заголовка соответствующей источнику библиографической записи). При этом независимо от алфавитного порядка впереди обычно идут нормативные акты. Исходя из этого можно считать устоявшимся правилом следующий порядок расположения источников:
- нормативные акты;
- книги;
- печатная периодика;
- источники на электронных носителях локального доступа;
- источники на электронных носителях удаленного доступа (т.е. интернет-источники).
В каждом разделе сначала идут источники на русском языке, а потом - на иностранных языках (так же в алфавитном порядке).
7Подготовка письменной экзаменационной работы к защите
7.1 Оформленная письменная экзаменационная работа представляется руководителю для подготовкиписьменного отзыва. В отзыве руководителя письменной экзаменационной работы указываются характерныеособенности работы, ее достоинства и недостатки, а также отношениеобучающегося к выполнению письменной экзаменационной работы, проявленные (не проявленные) имспособности, оцениваются уровень освоения общих и профессиональных компетенций, знания, умения обучающегося, продемонстрированные им при выполнении письменной экзаменационной работы, а также степень самостоятельности обучающегося и еголичный вклад в раскрытие проблем и разработку предложений по их решению.
7.2 Отзыв заканчивается с выводом о возможности (невозможности) допуска письменной экзаменационной работы к защите.Если руководитель считает, что работа не может быть допущена к защите,он в отзыве аргументирует свое решение.
7.3 Письменная экзаменационная работа с отрицательным отзывом руководителя к защите не допускается.
7.4 Письменная экзаменационная работа с отзывом руководителя возвращается выпускнику для ознакомления сотзывом.
7.5 Предварительная защита письменной экзаменационной работы проводится за 1-2 недели до защиты на Государственной экзаменационной комиссии.
В ходе предварительной защиты:
- студент излагает основные положения темы в пределах 5-7 минут, затем отвечает на поставленные вопросы;
- руководитель докладывает о готовности письменной экзаменационной работы к защите на ГЭК;
- Заместитель директора по УПР, заведующий отделением и председатель цикловой комиссии проводят обсуждение выполненной письменной экзаменационной работы, рекомендуют или не рекомендуют к защите, что фиксируется в протоколе цикловой комиссии.
7.6 Оформленная в соответствии с требованиями (включая отзыв о выполнении) письменная экзаменационная работа служит основанием для приказа о допуске выпускника к защите.
8 Защита письменной экзаменационной работы
8.1 Процедура защиты письменной экзаменационной работы является завершающим этапом процесса обучения студента в колледже. К защите письменной экзаменационной работы допускаются студенты,
- успешно завершившие в полном объеме освоение программы подготовки квалифицированных рабочих и служащих,
- прошедшие все предшествующие аттестационные испытания,предусмотренные учебным планом,
- представившие надлежаще оформленную письменную экзаменационную работу с положительнымотзывом руководителя в установленный срок.
8.2 Студенты должны быть ознакомлены с отзывом руководителя не позднее, чем за 3 дня до защиты, с целью обеспечения возможностиподготовки ответа на замечания.
8.3 Защита письменной экзаменационной работы носит обязательный характер и включает:
- доклад автора об основных результатах проделанной работы;
- дискуссионное обсуждение письменной экзаменационной работы.
8.3 Защита письменной экзаменационной работы проходит на открытом заседании Государственной экзаменационной комиссии (ГЭК).
8.4 Процедура защиты устанавливается председателем ГЭК по согласованию с членами комиссии и, как правило, включает:
Секретарь ГЭК представляет выпускника и называет тему его работы;
Выпускник должен:
- назвать тему письменной экзаменационной работы,
- обосновать ее актуальность,
- сформулировать цели и задачи работы,
- охарактеризовать состояние объекта исследования,
- раскрыть по главам основное содержание работы и исчерпывающеизложить полученные выводы.
Для этого выпускник должен предварительно подготовить текст доклада и согласовать его с руководителем.
Доклад может быть иллюстрирован таблицами, графиком, другимматериалом, который оформляется в виде компьютерных презентаций сдемонстрацией через проекционную аппаратуру. Доклад выпускника, какправило, составляет не более 15 минут.
После выступления выпускника члены комиссии задают ему вопросы. При подготовке ответов на вопросы и замечания рецензента и участвующих в дискуссии выпускник имеет право пользоваться своей работой.
В тех случаях, когда студент не способен в ходе защиты письменной экзаменационной работы дать убедительные ответы на вопросы по содержанию, плану, использованной литературе и т.п. представленного текста, письменная экзаменационная работа считается незащищенной. После доклада выпускника и ответов на вопросы комиссии выступают руководитель и рецензент письменной экзаменационной работы, если они присутствуют на защите. В противном случае зачитываются их отзыв и рецензия.
Решение ГЭК об окончательной оценке письменной экзаменационной работы принимается на закрытом заседании сразу после проведения защиты всех работ, назначенных на данный день.
Оценка письменной экзаменационной работы дается ГЭК на закрытом заседании простым большинством голосов членов комиссий, участвующих в заседании, при обязательном присутствии председателя комиссии или его заместителя. При равном числе голосов председатель комиссии (или заменяющий его заместитель председателя комиссии) обладает правом решающего голоса.
При определении оценки по защите письменной экзаменационной работы учитываются:
- качество устного доклада выпускника;
- свободное владение материалом письменной экзаменационной работы;
- глубина и точность ответов на вопросы;
- отзыв руководителя;
- рецензия.
Комиссия оценивает выпускную работу, опираясь на следующие критерии:
- актуальность темы исследования; практическая значимостьвыполненного исследования;
- обоснованность и аргументированность сделанных выводов;
- оформление работы и язык изложения;
- содержание заслушанного доклада;
- полнота и аргументированность ответов студента на замечаниярецензента и вопросы, заданные при обсуждении работы.
Письменная экзаменационная работа оценивается членами ГЭК по четырехбалльной системе: «отлично», «хорошо», «удовлетворительно» и «неудовлетворительно».
Решение ГЭК оформляется протоколом, который подписываетсяпредседателем (в случае отсутствия председателя – его заместителем) исекретарем ГЭК и хранится в архиве Колледжа. В протоколе записывается: оценка письменной экзаменационной работы, оценка практической квалификационной работы и итоговая оценка, а также особые мнения членов комиссии.
Лучшие работы могут быть рекомендованы комиссией к публикации.
В случае выставления оценки «неудовлетворительно», комиссия вносит в протокол обоснование своего решения.
Решение ГЭК объявляется выпускникам сразу после окончания заседания.
Лица, получившие на ГЭК неудовлетворительные результаты, при защитеписьменной экзаменационной работы проходят государственную итоговую аттестацию не ранее чем через шесть месяцев после прохождения ГИА впервые.
9 Требования к выпускной практической квалификационной работе
9.1 На этапе выполнения выпускной практической квалификационной работы по профессии проверятся знания и практические умения по учебным дисциплинам и профессиональным модулям, циклов учебной и производственной практик, устанавливается уровень готовности выпускников к осуществлению основных видов деятельности в соответствии с квалификационной характеристикой.
9.2 К выпускной практической квалификационной работе допускаются обучающие, успешно прошедшие промежуточную аттестацию, освоившие междисциплинарные курсы модуля, а также учебную и производственную практику (далее УП и ПП).
9.3 Руководителем выпускной практической квалификационной работы в группе назначается мастер производственного обучения.
9.4 Обязательным требованием для выпускной практической квалификационной работы является соответствие ее тематики содержанию одного или нескольких профессиональных модулей и представление к оценке нескольких освоенных обучающимся компетенций.
9.5 Содержание выпускной практической квалификационной работы должно отражать профессиональные компетенции, соответствующие основным видам деятельности. Сложность работы должна соответствовать уровню 3-4 квалификационного разряда (2-3 уровню квалификации), в зависимости от подготовленности выпускника.
9.6 Выпускная практическая квалификационная работа должна соответствовать требованиям к уровню профессиональной подготовки выпускника, предусмотренному квалификационными характеристиками Общероссийского классификатора профессий, должностей и служащих и тарифных разрядов или требованиями профессиональных стандартов.
9.7 Председатель Государственной экзаменационной комиссии, организует и контролирует деятельность комиссии, организует единство требований к выполнению выпускных практических квалификационных работ.
10 Оформление практической квалификационной работы
10.1 Для проведения выпускных практических квалификационных работ мастеру производственного обучения необходимо представить заместителю директора по УПР следующие документы:
- производственную характеристику;
- дневник производственной практики;
- аттестационный лист;
- акт пробных работ.
10.2 Результаты выполнения выпускных практических квалификационных работ студентами Колледжа заносятся членами комиссии в оценочные ведомости проверок по каждой квалификации. Оценки, полученные выпускниками по каждой квалификации, заносятся в сводную ведомость выполнения практической квалификационной работы.
10.3 Комиссия на основании итоговой оценки умений и навыков присваивает квалификации по итогам выполнения практической работы и проставляет в сводной ведомости присвоенные разряды (уровни квалификации).
10.4 Перед защитой выпускной практической квалификационной работы мастер производственного обучения оглашает заключение о практической квалификационной работе.
11 Хранение ВКР
11.1 ВКР в течение 10 дней после окончания ИГА сдаются на архивноехранение. Ответственным за передачу работ является заведующий отделением.
11.2 Выполненные студентами ВКР хранятся после их защиты в колледже не менее 5 лет. По истечении указанного срока вопрос о дальнейшем хранении решается организуемой по приказу директора колледжа комиссией, которая представляет предложения о списании ВКР.
11.3 Списание ВКР оформляется соответствующим актом.
11.4Лучшие ВКР, представляющие учебно-методическую ценность, могут быть использованы в качестве учебных пособий в кабинетах колледжа.
11.5 По запросу предприятия, учреждения, организации директор колледжа имеет право разрешить снимать копии ВКР студентов. При наличии в ВКР изобретения или рационализаторского предложения разрешение на копию выдается только после оформления (в установленном порядке) заявки на авторские права студента.
11.6 Изделия и продукты творческой деятельности по решению ГЭК могут не подлежать хранению в течение пяти лет. Они могут быть использованы в качестве учебных пособий, реализованы через выставки-продажи и т.п.
Разработчики: заместитель директора по УПР С.В. Сафонова, заведующий отделением В.В. Фатов.
Приложение 1
Образец титульного листа
Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Смоленский строительный колледж»
________________________
________________________
________________________
код, наименование профессии
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема:______________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
Выполнил ______________________________________группа__________
Ф.И.О. студента
Руководитель работы ___________________________ «____»____20__г.
(подпись, Ф,И,О)
Предварительный просмотр:
ЛИСТ НОРМОКОНТРОЛЯ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ
Тема ВКР: 1. Источники питания для дуговой сварки. 2. Сварка меди и ее сплавов. 3. Газовая аппаратура для сварки в защитных газах.
Студент: Антонов Вячеслав Сергеевич, группа ЭГС-1-20
Профессия: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))
Анализ оформления ВКР на соответствие единым требованиям
№ п/п | Объект анализа | Соответствует: «+» Не соответствует: «-» | Параметры соответствия | Содержание замечания (заполняется в случае не соответствия)[1] |
Наличие и последовательность приведения всех структурных элементов ВКР | ВКР включает в себя: обложку (твердый переплет); титульный лист; содержание; введение; основную часть: теоретический и практический разделы; заключение; список литературы; приложения (при необходимости). Каждая структурная часть (т. е. глава) начинается с новой страницы. | |||
Нумерация страниц ВКР | Нумерация страниц сквозная, на титульном листе номер страниц не проставляется, но учитывается. | |||
Оформление титульного листа | Наличие подписи на титульном листе: руководителя ВКР (с указанием даты). Тема ВКР соответствует теме, утвержденной приказом | |||
Оформление содержания | Содержание включает все структурные элементы пояснительной записки, которые входят в её состав с указанием номеров листов, с которых начинаются все элементы документа. Слово «СОДЕРЖАНИЕ» записывают в виде заголовка симметрично тексту. Последнее слово каждого наименования содержания должны быть соединены отточием с номером страницы | |||
Оформление заголовков структурных элементов ВКР | Заголовки структурных элементов и глав выравниваются по центру прописными буквами полужирным шрифтом. Заголовки разделов и подразделов печатают с абзацного отступа строчными буквами (первая прописная) полужирным шрифтом. В начале заголовка помещают номер соответствующей главы, раздела, подраздела или пункта. Переносы слов в заголовках не допускаются. Не должно быть слияния текста в оформлении заголовков. Точка в конце заголовка не ставится | |||
Оформление текста ВКР (цвет, размер, гарнитура и начертание шрифта, выравнивание теста, межстрочный интервал, размеры полей, абзацный отступ) | Цвет шрифта должен быть чёрным. Шрифт Times New Roman. 14 пт. Выравнивание текста по ширине для основного текста. Междустрочный интервал: полуторный. Абзац: 1,25мм. Поля: левое – 30 мм, верхнее и нижнее - 20, правое – 15. Не должно быть слияния текста. Выше и ниже рисунков, таблиц, формул, заголовков, должно быть оставлено по одной свободной строке Не допустимы орфографические и пунктуационные ошибки по тексту | |||
Оформление перечислений | Перечисления следует нумеровать порядковой нумерацией арабскими цифрами со скобкой, например: 1), 2), 3) и т.д., и печатать строчными буквами с абзацного отступа | |||
Оформление иллюстраций | На все иллюстрации в тексте должны быть ссылки. Рисунки должны располагаться непосредственно после текста. Подпись к рисунку располагается под ним посередине строки. Слово «Рисунок» пишется полностью (например: Рисунок 1.1). Точка в конце названия не ставится | |||
Оформление таблиц | В таблице применяется шрифт размера 12 пт, межстрочный интервал – одинарный, абзацный отступ – 0 см. На все таблицы в тексте должны быть ссылки. Слово «Таблица» пишется полностью. Название таблицы следует помещать над таблицей слева, без абзацного отступа. Центрирование текста заголовков в ячейках таблиц. Цифровые значения в таблице выравниваются по центру. Все таблицы нумеруются (например: Таблица 1.2) | |||
Оформление чертежей | Соблюдение требований стандартов ЕСКД, ЕСТД и СПДС | |||
Оформление формул и уравнений | Формулы должны быть выделены из текста в отдельную строку, выше и ниже каждой формулы оставлено по одной свободной строке. Формулы должны нумероваться сквозной нумерацией арабскими цифрами, которые записывают на уровне формулы справа в круглых скобках | |||
Оформление ссылок | Должны быть ссылки в тексте на таблицы, иллюстрации, приложения, источники литературы | |||
Оформление списка использованных источников | На все источники в тексте должны быть даны ссылки. Например: [7]. Библиографическое описание использованных источников осуществляется в соответствии с требованиями к оформлению | |||
Оформление приложений | В тексте документа на все приложения должны быть даны ссылки. Приложения обозначают прописными буквами русского алфавита, начиная с А. Каждое приложение следует начинать с новой страницы |
Нормоконтролер ___________ Е.Г. Гайворонюк «_____»_________________ 2023 г.
подпись инициалы и фамилия дата
С результатами нормоконтроля ознакомлен(а):
Студент___________________ В.С. Антонов «_____» _________________ 2023 г.
Подпись ФИО студента (ки) дата
[1] Отмеченные нарушения должны быть исправлены до защиты ВКР в ГАК. В случае не исправления недостатков, выявленных при проведении нормоконтроля, снижается количество баллов при определении оценки по результатам выполнения и защиты ВКР.


Предварительный просмотр:
Профессия: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))
(квалификация: сварщик ручной дуговой сварки плавящимся покрытым электродом,
сварщик частично механизированной сварки плавлением)
группа ЭГС-1-19
№ п/п | ФИО студента | Выпускная квалификационная работа | |
Темы письменной экзаменационной работы | Задания на выпускную практическую квалификационную работу | ||
Андреев Даниил Романович | 1. Электродуговая ручная сварка листовой конструкции из углеродистой стали 2. Особенности плазменно-дуговой сварки | Электродуговая ручная сварка стыковых соединений в нижнем положении без скоса кромок | |
Батрынча Артем Юрьевич | 1. Электродуговая ручная сварка стальных труб различных диаметров 2. Сущность и технология электроннолучевой сварки | Ручная электродуговая сварка труб различных диаметров | |
Беленков Кирилл Анатольевич | 1. Электродуговая ручная сварка тавровых соединений в различных пространственных положениях 2. Полуавтоматическая электродуговая сварка под слоем флюса | Ручная электродуговая сварка изделия тавровым соединением в нижним положении шва | |
Бельков Глеб Александрович | 1. Электродуговая ручная сварка стыковых соединений в различных пространственных положениях шва 2. Полуавтоматическая сварка арматурной стали в строительстве | Электродуговая ручная сварка стыковых соединений в нижнем положении без скоса кромок | |
Василенков Ярослав Константинович | |||
Гришаев Никита Игоревич | 1. Электродуговая ручная сварка угловых соединений в различных пространственных положениях шва 2. Особенности автоматической электродуговой сварки в среде защитных газов | Ручная электродуговая сварка емкостной конструкции из углеродистой стали угловым соединением в нижнем положении | |
Дашичев Артем Олегович | 1. Электродуговая ручная сварка каркаса 2. Технология диффузионной сварки | Ручная электродуговая сварка угловых соединений во всех пространственных положениях | |
Заломаев Иван Андреевич | 1. Электродуговая ручная сварка тавровой балочной конструкции 2. Процесс соединения деталей ультразвуковой сваркой | Электродуговая ручная сварка тавровых соединений в нижнем положении | |
Занков Никита Андреевич | 1. Электродуговая ручная сварка решетчатых конструкций 2. Электродуговая наплавка под слоем флюса | Ручная электродуговая сварка решетчатой строительной конструкции | |
Капитонов Даниил Александрович | 1. Электродуговая ручная сварка прямоугольной коробчатой конструкции 2. Электродуговая наплавка в защитных газах | Ручная электродуговая сварка соединений «в лодочку» углеродистых сталей | |
Капитонов Павел Александрович | 1. Электродуговая ручная сварка нахлесточных соединений 2. Электродуговая наплавка порошковыми электродными проволоками | Ручная электродуговая сварка нахлесточных соединений в нижнем положении шва | |
Ковалев Роман Сергеевич | 1. Электродуговая ручная сварка чугуна 2. Технология полуавтоматической дуговой сварки узлов строительных ферм | Ручная электродуговая наплавка покрытым электродом плоской поверхности детали за один слой | |
Осадчих Владислав Вячеславович | |||
Прокопенко Денис Алексеевич | 1. Электродуговая ручная сварка плавящимся электродом в инертных газах 2. Технология плазменной наплавки и напыления | Ручная электродуговая сварка трубной конструкции покрытым электродом | |
Прокопенко Дмитрий Алексеевич | 1. Аргонодуговая ручная сварка неплавящимся электродом в инертных газах тонколистовой нержавеющей стали 2. Сущность электрошлаковой наплавки | Электродуговая ручная сварка стыковых соединений в нижнем положении без скоса кромок | |
Разин Степан Алексеевич | 1. Аргонодуговая ручная сварка вольфрамовым электродом алюминиевых сплавов 2. Полуавтоматическая сварка порошковыми электродными проволоками | Полуавтоматическая сварка плавящимся электродом в защитном газе двутавровой балки | |
Ролдугин Денис Игоревич | 1. Электродуговая ручная сварка трубных конструкций 2. Сущность и методы контактной электросварки | Ручная электродуговая наплавка покрытым электродом тел вращения | |
Рыжков Иоанн-Даниил Александрович | 1. Электродуговая ручная сварка меди и ее сплавов 2. Технология и сущность полуавтоматической дуговой сварки низколегированных сталей в углекислом газе | Ручная электродуговая сварка покрытым электродом изделий угловым соединением в нижнем положении | |
Сапрыкин Илья Александрович | 1. Электродуговая ручная сварка узлов строительных ферм 2. Полуавтоматическая дуговая сварка решетчатых конструкций | Ручная электродуговая сварка детали угловым соединением в «лодочку» | |
Солошенков Сергей Викторович | |||
Суриков Александр Андреевич | |||
Халимонович Максим Романович | 1. Электродуговая ручная сварка прямоугольной коробчатой конструкции (мангал) 2. Технология электрошлаковой сварки | Ручная электродуговая сварка угловых швов нижнем положении | |
Юрьев Даниил Валерьевич | |||
Маевский Никита Вячеславович | 1. Электродуговая ручная сварка швов обратно-ступенчатым способом 2. Сущность вибродуговой наплавки | Ручная электродуговая сварка трубной конструкции | |
Крючков Николай Романович | 1. Электродуговая ручная сварка плавящимся электродом в инертных газах 2. Технология плазменной наплавки и напыления | Ручная электродуговая сварка трубной конструкции покрытым электродом | |
Листратенко Леонид Николаевич | |||
Предварительный просмотр:
Департамент Смоленской области по образованию и науке | |
ОГБПОУ «Смоленский строительный колледж» | |
ДП 02-01 Управление документацией | |
Методические рекомендации по выполнению выпускной квалификационной работы в рамках программ подготовки квалифицированных рабочих и служащих |
СОГЛАСОВАНО Председатель Студенческого совета ОГБПОУ «Смоленский строительный колледж» ________В.Д. Нурбагандов «___» ___________ 20____г. | УТВЕРЖДАЮ Директор ОГБПОУ «Смоленский строительный колледж» ____________ А.В. Зенкина «10» мая 2018г. |
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ
В РАМКАХ ПРОГРАММ ПОДГОТОВКИ КВАЛИФИЦИРОВАННЫХ РАБОЧИХ И СЛУЖАЩИХ
Введены впервые
Вводятся в действие с
«___» _____________20___ г.
2018
Приняты на заседании совета ОГБПОУ
«Смоленский строительный колледж»
протокол №________
от «___» __________ 20 ____ г
1 Назначение и область применения
1.1 Настоящие Рекомендации содержат общие требования к тематике, содержанию, порядку выполнения и защиты выпускной квалификационной работы (далее – ВКР) при реализации программ подготовки квалифицированных рабочих и служащих (далее - ППКРС) в ОГБПОУ «Смоленский строительный колледж» (далее - Колледж).
1.2 Методические рекомендации предназначены для применения в образовательном процессе и во всех структурных подразделениях, связанных с ним.
- Общие положения
2.1 Методические рекомендации разработаны в соответствии с:
- Федеральным законом от 29.12.2012 № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации»;
- приказом министерства образования и науки Российской Федерации от 16 августа 2013 г. N 968 «Об утверждении порядка проведения государственной итоговой аттестации по образовательным программам среднего профессионального образования»;
- приказом министерства образования и науки Российской Федерации от 16 августа 2013 г. N 968 «Об утверждении порядка проведения государственной итоговой аттестации по образовательным программам среднего профессионального образования»;
- приказом министерства образования и науки Российской Федерации от 31.01.2014 № 74 «О внесении изменений в Порядок проведения государственной итоговой аттестации по образовательным программам среднего профессионального образования, утвержденный приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 16 августа 2013 г. № 968»;
- приказом министерства образования и науки Российской Федерации от 14 июня 2013 г. № 464 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по образовательным программам среднего профессионального образования»,
- федеральными государственными образовательными стандартами среднего профессионального образования;
- положением о государственной итоговой аттестации выпускников в ОГБПОУ «Смоленский строительный колледж».
2.2 Выпускная квалификационная работа способствует систематизации и закреплению знаний выпускников по профессии при решении конкретных задач, а также выяснению уровня подготовки выпускника к самостоятельной работе.
2.3 Для выпускников, осваивающих программы подготовки квалифицированных рабочих служащих выпускная квалифицированная работа состоит из:
- выпускной практической квалифицированной работы;
- письменной экзаменационной работы.
- Разработка тематики ВКР
3.1 Темы ВКР определяются Колледжем.
3.2 Темы ВКР разрабатываются преподавателями Колледжа совместно с специалистами предприятий или организаций, заинтересованных в разработке данных тем, и рассматриваются соответствующими цикловыми комиссиями.
3.3 Тематика ВКР определяется при разработке программы государственной итоговой аттестации в соответствии с федеральными государственными образовательными стандартами среднего профессионального образования и присваиваемой выпускникам квалификацией.
3.4 Тематика ВКР (выпускной практической квалификационной работы и письменной экзаменационной работы) должна соответствовать содержанию одного или нескольких профессиональных модулей, входящих в ППКРС.
3.5 Тема ВКР может быть предложена обучающимся при условии обоснования им целесообразности ее разработки для практического применения.
3.6 После рассмотрения соответствующими цикловыми комиссиями Колледжа темы ВКР включаются в программу государственной итоговой аттестации.
3.7 Темы ВКР и закрепление их за обучающимися утверждаются приказом директора Колледжа.
3.8 Перечень примерных тем ВКР, требования к выпускным квалификационным работам и критерии оценки доводятся до сведения обучающихся не позднее, чем за шесть месяцев до начала государственной итоговой аттестации.
3.9 Выпускная практическая квалификационная работа должна предусматривать сложность работы не ниже разряда (уровня квалификации) по профессии, предусмотренного ЕТКС работ и профессий (профессиональным стандартом).
- Руководство подготовкой и защитой ВКР
4.1 Руководство и промежуточный контроль за выполнением ВКР осуществляют заместитель директора по УМР, заместитель директора по УПР. Промежуточный контроль осуществляют заведующие отделениями, руководители работ.
4.2 Для подготовки ВКР обучающемуся назначается руководитель из числа специалистов образованием соответствующего профиля.
4.3 По утвержденным темам руководители ВКР разрабатывают индивидуальные задания для каждого обучающегося .
4.4 Задания на ВКР рассматриваются цикловыми комиссиями, подписываются руководителем работы и утверждаются заместителем директора по учебной работе.
4.5 Задания на ВКР выдаются обучающемуся не позднее, чем за две недели до начала производственной практики.
4.6 Задания на ВКР сопровождаются консультацией, в ходе которой разъясняются назначение и задачи, структура и объем работы, принципы разработки и оформления, примерное распределение времени на выполнение отдельных частей ВКР.
4.7 Основными функциями руководителя ВКР (письменной экзаменационной работы) являются:
- разработка индивидуальных заданий;
- консультирование по вопросам содержания и последовательности выполнения письменной экзаменационной работы;
- оказание помощи обучающемуся в подборе необходимой литературы;
- контроль за хода выполнения;
- контроль выполнения обучающимся нормативных требований по структуре, содержанию, оформлению письменной экзаменационной работы;
- подготовка отзыва на письменную экзаменационную работу.
4.8 По завершении обучающимся письменной экзаменационной работы руководитель составляет письменный отзыв, который:
- дает общую характеристику письменной экзаменационной работы;
- отмечает соответствие заданию по объему и степени разработки основных разделов работы;
- отмечает положительные стороны работы;
- указывает на недостатки в работе, а также в ее оформлении;
- характеризует графическую или творческую часть работы;
- делает выводы о сформированности общих компетенций;
- делает выводы о сформированности профессиональных компетенций;
- дает оценку за выполнение письменной экзаменационной работы (отзыв).
4.9 Назначение руководителей ВКР осуществляется приказом директора Колледжа. Руководитель осуществляет руководство выпускной квалификационной работой у всей учебной группы в виде групповых и индивидуальных консультаций.
5 Требования к письменной экзаменационной работе
5.1 Письменная экзаменационная работа выполняется на последнем курсе обучения. Время, отводимое на подготовку работы, определяется учебным планом, соответствующей программой подготовки квалифицированных рабочих, служащих.
5.2 Целью защиты письменной экзаменационной работы по профессии является выявление готовности выпускника к целостной профессиональной деятельности, способности самостоятельно применять полученные теоретические знания для решения производственных задач, умений пользоваться учебными пособиями, современным справочным материалом, специальной технической литературой, каталогами, стандартами, нормативными документами, а также знаниями современной техники и технологии.
5.3 Письменная экзаменационная работа должна выявить сформированность общих и профессиональных компетенций, знания современной техники и технологии, использование учебной, технической и нормативной литературы по профессии. В ходе выполнения письменной экзаменационной работы обучающийся должен показать свою подготовленность в технологических процессах, а также в вопросах охраны труда, в применении материалов, инструментов и оборудования.
5.4 Письменная экзаменационная работа является самостоятельной работой обучающегося, которая усиливает технологичность учебного процесса, ориентирует его на самостоятельность учебной деятельности.
5.5 Письменная экзаменационная работа имеет определенную структуру и содержание. Письменная экзаменационная работа должна содержать пояснительную записку и при необходимости - графическую часть. В пояснительную записку входит описание технологического процесса; используемое оборудование, инструменты, приборы, приспособления; параметры и режимы ведения процесса; описание свойств материалов, применяемых в технологическом процессе; разработка предложений по совершенствованию производственных операций; правила охраны труда. Графическая часть может содержать чертежи, схемы либо макеты, расчеты, наглядные образцы, изделия.
5.6 Объем письменной экзаменационной работы должен быть достаточным для реализации поставленных задач. Рекомендуемый объем письменной экзаменационной работы обучающегося – должен составлять не менее 20 страниц печатного текста, но не более 30 страниц.
5.7 К письменной экзаменационной работе предъявляются следующие требования:
- соответствие названия работы ее содержанию, четкая целевая направленность, актуальность;
- логическая последовательность изложения материала, базирующаяся на прочных теоретических знаниях по избранной теме и убедительных аргументах;
- корректное изложение материала с учетом принятой профессиональной терминологии;
- достоверность полученных результатов и обоснованность выводов;
- оформление работы в соответствии с установленными требованиями.
5.8 В процессе подготовки письменной экзаменационной работы обучающийся выполняет следующие функции:
- самостоятельно оценивает актуальность и значимость проблемы, связанной с темой письменной экзаменационной работы;
- совместно с руководителем уточняет задание на письменную экзаменационную работу и график ее выполнения;
- осуществляет сбор и обработку информации по теме письменной экзаменационной работы, изучает и анализирует полученные материалы;
- самостоятельно формулирует цель и задачи письменной экзаменационной работы;
- проводит обоснование темы в соответствии с заданием на письменную экзаменационную работу;
- дает профессиональную аргументацию своего варианта решения проблемы;
- принимает самостоятельные решения с учетом мнений руководителя и консультантов;
- подготавливает сопутствующие средства представления результатов письменной экзаменационной работы (презентацию, видеоролики и т. д.);
- готовит доклад для защиты.
5.9 Ответственность обучающегося за сведения (и/или данные), представленные в письменной экзаменационной работе, подтверждается его подписью на титульном листе.
5.10 При выполнении ВКР обучающийся несет персональную ответственность за:
- соблюдение графика выполнения ВКР;
- самостоятельность выполнения видов ВКР;
- достоверность представленных данных и результатов;
- оформление, структуру и содержание ВКР в соответствии с методическими указаниями по ее выполнению;
- соответствие предоставленных государственной экзаменационной комиссии электронных версий (ВКР, презентационных материалов и доклада) бумажным версиям документов;
- исправление недостатков в выпускной квалификационной работе, выявленных руководителем;
- достоверность представленных в информационных источниках ссылок на Интернет, ресурсы и литературные источники.
5.11 Требования к выпускной квалификационной работе определяются методическими указаниями по ее выполнению по программе подготовки квалифицированных рабочих, служащих.
- Структура и оформление письменной экзаменационной работы
Письменная экзаменационная работа включает в себя:
- обложку (твердый переплет);
- титульный лист;
- содержание;
- введение;
- основную часть: теоретический и практический разделы;
- заключение, выводы и рекомендации относительно возможностей практического
- список литературы;
- список сокращений;
- приложения (при необходимости).
- Титульный лист
Образец оформления титульного листа ВКР представлен в Приложении 1.
Параметры страницы следующие: слева – 30 мм, справа - 15 мм; верхнее, нижнее - 20мм. Шрифт 14птTimesNewRoman обычный, заголовок «Выпускная квалификационная работа» - шрифт 20, полужирный.
6.2 Содержание
Заголовок СОДЕРЖАНИЕ пишется заглавными буквами посередине строки. Содержание включает в себя заголовки всех глав, параграфов, приложений и т.д., содержащихся в ВКР, с указанием страниц начала каждой части. Оно позволяет составить общее представление о структуре, пропорциях работы и быстро отыскать необходимые фрагменты в тексте.
Заголовки оглавления должны полностью соответствовать заголовкам глав, параграфов, приложений работы и приводиться в той же последовательности и соподчиненности.
Наименования, включенные в содержание, записывают строчными буквами, начиная с прописной буквы.
Пример содержания
Введение Стр.
ГЛАВА 1.
1.1
1.1.1
1.1.2
1.2
1.3
ГЛАВА 2.
2.1
2.2
2.3
Заключение, выводы, рекомендации
Список литературы
Список сокращений
Приложения
6.3 Введение
Во введении кратко характеризуется проблема, решению которой посвящена ВКР. При этом обосновывается актуальность выбранной темы выпускной квалификационной работы со ссылками на специальную литературу; определяется, цель работы и совокупность задач, которые следует решить для раскрытия выбранной темы; указывается объект и предмет исследования, гипотеза; анализируется состояние разработанности проблемы в изучаемой литературе; положения, выносимые на защиту; приводится краткий обзор исследования, на материале которого выполнена выпускная квалификационная работа; раскрывается структура работы с кратким изложением ее основных положений, а также основные методы исследования. Объем введения - 1-2 страницы.
6.4 Общие требования к тексту работы
Письменная экзаменационная работа должна быть набрана с применением печатных и графических устройств вывода ЭВМ, на одной стороне писчей бумаги формата А4(210×297 мм). Шрифт на бумаге должен быть четким. Печать деформированным и загрязненным шрифтом не допускается. Текст письменной экзаменационной работы должен быть тщательно выверен студентом. Работа с большим количеством неисправленных опечаток и орфографических ошибок не может быть допущена к защите.
Размерные показатели:
- размер шрифта – 14; T
- расстояние между строками – 1,5 интервала;
- абзац – 1, 25 см
В работе должны применяться термины, обозначения и определения, установленные стандартами по соответствующему направлению науки, а при их отсутствии – общепринятые в научной литературе. Применять произвольные словообразования не допускается.
Не допускается:
а) использовать сокращения слов, кроме установленных правилами русской орфографии, пунктуации (т. е. – то есть, гг. – годы и т.п. – тому подобное), а также соответствующими государственными стандартами;
б) использовать в тексте специальные математические и иные знаки - № (номер), % (процент) и др. – без числовых значений; следует писать их словами.
Условные буквенные обозначения или знаки должны соответствовать принятым в действующем законодательстве и государственных стандартах. В тексте работы перед введением условного обозначения дают его наименование, а затем – в скобках – аббревиатуру. Далее расшифровка условного обозначения не приводится.
Разделы, подразделы должны иметь заголовки. Пункты и подпункты, как правило, заголовков, не имеют. Заголовки должны четко и кратко отражать содержание разделов, подразделов.
Заголовки структурных элементов и глав следует выполнять симметрично тексту (выравнивание по центру) прописными буквами полужирным шрифтом.
Заголовки разделов и подразделов печатают с абзацного отступа строчными буквами (первая прописная) полужирным шрифтом. Точка в конце заголовка не ставится, а сам заголовок не подчеркивается. В начале заголовка помещают номер соответствующей главы, раздела, подраздела или пункта. Переносы слов в заголовках не допускаются. Если заголовок состоит из двух предложений, их разделяют точкой. Внутри заголовка межстрочный интервал – одинарный.
Между заголовком и последующим текстом оставляют двойной межстрочный интервал (пропуск строки). Между текстом и заголовком второго и третьего уровня также делается пропуск строки.
При выполнении письменной экзаменационной работы по дисциплинам технического профиля должны соблюдаться единые требования к ее оформлению.
Страницы нумеруются, В число страниц включается титульный лист (номер на нем не проставляется) и все последующие, учитывая список литературы. Страницы нумеруются без пропусков, повторений и литерных добавлений (недопустимо 15а, 15б и т.д.).
При выполнении письменной экзаменационной работы по дисциплинам технического профиля должны соблюдаться единые требования к ее оформлению. Письменная экзаменационная работа выполняется на бумаге формата А4 размером 210×297 мм. – формат 11. Оформление формата 11 приведено в приложении _______. Нумерация страниц проставляется в рамке в ячейке «Лист». Должны соблюдаться расстояния от рамки до границ текста: в начале строк – не менее 5 мм; в конце строк – не менее 3 мм. Расстояние от верхней или нижней строки до верхней или нижней внутренней рамки документа должно быть не менее 10 мм.
На первом листе содержания наносится основная надпись, в которой указываются фамилия студентов, руководителя, их подписи. ГОСТ 2.104-68. На последующих листах оформляется основная надпись, как на всех листах пояснительной записки размером ГОСТ 2.104-68.
На все рисунки в тексте должны быть даны ссылки. Рисунки должны располагаться непосредственно после текста, в котором они упоминаются впервые, или на следующей странице. Рисунки нумеруются арабскими цифрами, при этом нумерация сквозная, но допускается нумеровать и в пределах раздела (главы). В последнем случае номер рисунка состоит из номера раздела и порядкового номера иллюстрации, разделенных точкой (например: Рисунок 1.1). Подпись к рисунку располагается под ним посередине строки. Слово «Рисунок» пишется полностью. Точка в конце названия не ставится. Если в работе есть приложения, то рисунки каждого приложения обозначают отдельной нумерацией арабскими цифрами с добавлением впереди обозначения приложения (например: Рисунок А.3).
На все таблицы в тексте должны быть ссылки. Таблица должна располагаться непосредственно после текста, в котором она упоминается впервые, или на следующей странице. Все таблицы нумеруются (нумерация сквозная, либо в пределах раздела в последнем случае номер таблицы состоит из номера раздела и порядкового номера внутри раздела, разделенных точкой (например: Таблица 1.2).Таблицы каждого приложения обозначают отдельной нумерацией арабскими цифрами с добавлением впереди обозначения приложения (например: Таблица В.2). Слово «Таблица» пишется полностью. Название таблицы следует помещать над таблицей слева, без абзацного отступа(?) в одну строку с ее номером через тире. Например: Таблица 1- ________
Точка в конце названия не ставится. В таблице применяется шрифт 12 пт, межстрочный интервал – одинарный, абзацный отступ – 0 мм. Между предыдущем текстом и названием таблицы, а также между таблицей и последующим текстом необходимо оставить по одной пустой строке.
Заголовки столбцов и строк таблицы следует писать с прописной буквы в единственном числе, а подзаголовки столбцов - со строчной буквы, если они составляют одно предложение с заголовком, или с прописной буквы, если они имеют самостоятельное значение. В конце заголовков и подзаголовков столбцов и строк точки не ставят. Разделять заголовки и подзаголовки боковых столбцов диагональными линиями не допускается. Заголовки столбцов, как правило, записывают параллельно строкам таблицы, но при необходимости допускается их перпендикулярное расположение. Горизонтальные и вертикальные линии, разграничивающие строки таблицы, допускается не проводить, если их отсутствие не затрудняет пользование таблицей. Но головка таблицы должна быть отделена линией от остальной части таблицы.
6.5 Формулы
Формулы должны быть расположены по центру строки и пронумерованы арабскими цифрами в скобках по правому краю листа. В случае необходимости буквенные обозначения в формуле должны быть расшифрованы.
6.6 Оформление приложений
В тексте работы на все приложения должны быть даны ссылки. Приложения располагают в порядке ссылок на них в тексте. Каждое приложение следует начинать с новой страницы, написав наверху посередине страницы слово «ПРИЛОЖЕНИЕ» и его обозначения. Приложение должно иметь заголовок, который записывают симметрично относительно текста с прописной буквы отдельной строкой.
Приложения обозначают заглавными буквами русского алфавита, начиная с А, за исключением букв Ё, 3, Й, О, Ч, Ь, Ы, Ъ. После слова «ПРИЛОЖЕНИЕ» следует буква, обозначающая его последовательность (например: ПРИЛОЖЕНИЕ Б). Если в работе одно приложение, оно обозначается «ПРИЛОЖЕНИЕ А».
Текст каждого приложения может быть разделен на разделы, подразделы и т.д., которые нумеруют в пределах каждого приложения. Перед номером ставится обозначение этого приложения. Нумерация страниц приложений и основного текста должна быть сквозная.
6.7 Перечисления
Перечисления при необходимости могут быть приведены внутри пунктов или подпунктов. Перечисления следует нумеровать порядковой нумерацией арабскими цифрами со скобкой, например: 1), 2), 3) и т.д., и печатать строчными буквами с абзацного отступа.
6.8 Заключение
В заключении дается краткая характеристика предоставленной работы. Здесь формулируется ведущая идея исследования и итоги проделанной работы в сжатом виде, ответы на каждую из поставленных задач, излагаются предложения и рекомендации по внедрению полученных результатов и дальнейшему развитию темы. Кроме того, в работах экспериментального характера указываются степень и результаты проверки гипотезы, перспективы совершенствования исследовательской деятельности в выбранном направлении. В заключении в полной мере проявляется умение автора обобщать информацию.
Выводы формулируются в виде кратких конкретных тезисов с нумерацией отдельных пунктов и должны давать полное представление о содержании, значимости, обоснованности полученных студентом результатов, свидетельствовать об умении студента концентрировать внимание на главных направлениях исследования и его практической значимости, обычно по каждой из задач работы формулируется вывод. Рекомендации, вытекающие из работы, должны подчеркивать их практическую значимость и возможность применения на практике.
Объем заключения и выводов примерно равен объему введения и составляет не более 1-2 страниц.
Источники в списке литературы располагают в алфавитном порядке (относительно заголовка соответствующей источнику библиографической записи). При этом независимо от алфавитного порядка впереди обычно идут нормативные акты. Исходя из этого можно считать устоявшимся правилом следующий порядок расположения источников:
- нормативные акты;
- книги;
- печатная периодика;
- источники на электронных носителях локального доступа;
- источники на электронных носителях удаленного доступа (т.е. интернет-источники).
В каждом разделе сначала идут источники на русском языке, а потом - на иностранных языках (так же в алфавитном порядке).
7 Подготовка письменной экзаменационной работы к защите
7.1 Оформленная письменная экзаменационная работа представляется руководителю для подготовки письменного отзыва. В отзыве руководителя письменной экзаменационной работы указываются характерные особенности работы, ее достоинства и недостатки, а также отношение обучающегося к выполнению письменной экзаменационной работы, проявленные (не проявленные) им способности, оцениваются уровень освоения общих и профессиональных компетенций, знания, умения обучающегося, продемонстрированные им при выполнении письменной экзаменационной работы, а также степень самостоятельности обучающегося и его личный вклад в раскрытие проблем и разработку предложений по их решению.
7.2 Отзыв заканчивается с выводом о возможности (невозможности) допуска письменной экзаменационной работы к защите. Если руководитель считает, что работа не может быть допущена к защите, он в отзыве аргументирует свое решение.
7.3 Письменная экзаменационная работа с отрицательным отзывом руководителя к защите не допускается.
7.4 Письменная экзаменационная работа с отзывом руководителя возвращается выпускнику для ознакомления с отзывом.
7.5 Предварительная защита письменной экзаменационной работы проводится за 1-2 недели до защиты на Государственной экзаменационной комиссии.
В ходе предварительной защиты:
- студент излагает основные положения темы в пределах 5-7 минут, затем отвечает на поставленные вопросы;
- руководитель докладывает о готовности письменной экзаменационной работы к защите на ГЭК;
- Заместитель директора по УПР, заведующий отделением и председатель цикловой комиссии проводят обсуждение выполненной письменной экзаменационной работы, рекомендуют или не рекомендуют к защите, что фиксируется в протоколе цикловой комиссии.
7.6 Оформленная в соответствии с требованиями (включая отзыв о выполнении) письменная экзаменационная работа служит основанием для приказа о допуске выпускника к защите.
8 Защита письменной экзаменационной работы
8.1 Процедура защиты письменной экзаменационной работы является завершающим этапом процесса обучения студента в колледже. К защите письменной экзаменационной работы допускаются студенты,
- успешно завершившие в полном объеме освоение программы подготовки квалифицированных рабочих и служащих,
- прошедшие все предшествующие аттестационные испытания, предусмотренные учебным планом,
- представившие надлежаще оформленную письменную экзаменационную работу с положительным отзывом руководителя в установленный срок.
8.2 Студенты должны быть ознакомлены с отзывом руководителя не позднее, чем за 3 дня до защиты, с целью обеспечения возможности подготовки ответа на замечания.
8.3 Защита письменной экзаменационной работы носит обязательный характер и включает:
- доклад автора об основных результатах проделанной работы;
- дискуссионное обсуждение письменной экзаменационной работы.
8.3 Защита письменной экзаменационной работы проходит на открытом заседании Государственной экзаменационной комиссии (ГЭК).
8.4 Процедура защиты устанавливается председателем ГЭК по согласованию с членами комиссии и, как правило, включает:
Секретарь ГЭК представляет выпускника и называет тему его работы;
Выпускник должен:
- назвать тему письменной экзаменационной работы,
- обосновать ее актуальность,
- сформулировать цели и задачи работы,
- охарактеризовать состояние объекта исследования,
- раскрыть по главам основное содержание работы и исчерпывающе изложить полученные выводы.
Для этого выпускник должен предварительно подготовить текст доклада и согласовать его с руководителем.
Доклад может быть иллюстрирован таблицами, графиком, другим материалом, который оформляется в виде компьютерных презентаций с демонстрацией через проекционную аппаратуру. Доклад выпускника, как правило, составляет не более 15 минут.
После выступления выпускника члены комиссии задают ему вопросы. При подготовке ответов на вопросы и замечания рецензента и участвующих в дискуссии выпускник имеет право пользоваться своей работой.
В тех случаях, когда студент не способен в ходе защиты письменной экзаменационной работы дать убедительные ответы на вопросы по содержанию, плану, использованной литературе и т.п. представленного текста, письменная экзаменационная работа считается незащищенной. После доклада выпускника и ответов на вопросы комиссии выступают руководитель и рецензент письменной экзаменационной работы, если они присутствуют на защите. В противном случае зачитываются их отзыв и рецензия.
Решение ГЭК об окончательной оценке письменной экзаменационной работы принимается на закрытом заседании сразу после проведения защиты всех работ, назначенных на данный день.
Оценка письменной экзаменационной работы дается ГЭК на закрытом заседании простым большинством голосов членов комиссий, участвующих в заседании, при обязательном присутствии председателя комиссии или его заместителя. При равном числе голосов председатель комиссии (или заменяющий его заместитель председателя комиссии) обладает правом решающего голоса.
При определении оценки по защите письменной экзаменационной работы учитываются:
- качество устного доклада выпускника;
- свободное владение материалом письменной экзаменационной работы;
- глубина и точность ответов на вопросы;
- отзыв руководителя;
- рецензия.
Комиссия оценивает выпускную работу, опираясь на следующие критерии:
- актуальность темы исследования; практическая значимость выполненного исследования;
- обоснованность и аргументированность сделанных выводов;
- оформление работы и язык изложения;
- содержание заслушанного доклада;
- полнота и аргументированность ответов студента на замечания рецензента и вопросы, заданные при обсуждении работы.
Письменная экзаменационная работа оценивается членами ГЭК по четырехбалльной системе: «отлично», «хорошо», «удовлетворительно» и «неудовлетворительно».
Решение ГЭК оформляется протоколом, который подписывается председателем (в случае отсутствия председателя – его заместителем) и секретарем ГЭК и хранится в архиве Колледжа. В протоколе записывается: оценка письменной экзаменационной работы, оценка практической квалификационной работы и итоговая оценка, а также особые мнения членов комиссии.
Лучшие работы могут быть рекомендованы комиссией к публикации.
В случае выставления оценки «неудовлетворительно», комиссия вносит в протокол обоснование своего решения.
Решение ГЭК объявляется выпускникам сразу после окончания заседания.
Лица, получившие на ГЭК неудовлетворительные результаты, при защите письменной экзаменационной работы проходят государственную итоговую аттестацию не ранее чем через шесть месяцев после прохождения ГИА впервые.
9 Требования к выпускной практической квалификационной работе
9.1 На этапе выполнения выпускной практической квалификационной работы по профессии проверятся знания и практические умения по учебным дисциплинам и профессиональным модулям, циклов учебной и производственной практик, устанавливается уровень готовности выпускников к осуществлению основных видов деятельности в соответствии с квалификационной характеристикой.
9.2 К выпускной практической квалификационной работе допускаются обучающие, успешно прошедшие промежуточную аттестацию, освоившие междисциплинарные курсы модуля, а также учебную и производственную практику (далее УП и ПП).
9.3 Руководителем выпускной практической квалификационной работы в группе назначается мастер производственного обучения.
9.4 Обязательным требованием для выпускной практической квалификационной работы является соответствие ее тематики содержанию одного или нескольких профессиональных модулей и представление к оценке нескольких освоенных обучающимся компетенций.
9.5 Содержание выпускной практической квалификационной работы должно отражать профессиональные компетенции, соответствующие основным видам деятельности. Сложность работы должна соответствовать уровню 3-4 квалификационного разряда (2-3 уровню квалификации), в зависимости от подготовленности выпускника.
9.6 Выпускная практическая квалификационная работа должна соответствовать требованиям к уровню профессиональной подготовки выпускника, предусмотренному квалификационными характеристиками Общероссийского классификатора профессий, должностей и служащих и тарифных разрядов или требованиями профессиональных стандартов.
9.7 Председатель Государственной экзаменационной комиссии, организует и контролирует деятельность комиссии, организует единство требований к выполнению выпускных практических квалификационных работ.
10 Оформление практической квалификационной работы
10.1 Для проведения выпускных практических квалификационных работ мастеру производственного обучения необходимо представить заместителю директора по УПР следующие документы:
- производственную характеристику;
- дневник производственной практики;
- аттестационный лист;
- акт пробных работ.
10.2 Результаты выполнения выпускных практических квалификационных работ студентами Колледжа заносятся членами комиссии в оценочные ведомости проверок по каждой квалификации. Оценки, полученные выпускниками по каждой квалификации, заносятся в сводную ведомость выполнения практической квалификационной работы.
10.3 Комиссия на основании итоговой оценки умений и навыков присваивает квалификации по итогам выполнения практической работы и проставляет в сводной ведомости присвоенные разряды (уровни квалификации).
10.4 Перед защитой выпускной практической квалификационной работы мастер производственного обучения оглашает заключение о практической квалификационной работе.
11 Хранение ВКР
11.1 ВКР в течение 10 дней после окончания ИГА сдаются на архивное хранение. Ответственным за передачу работ является заведующий отделением.
11.2 Выполненные студентами ВКР хранятся после их защиты в колледже не менее 5 лет. По истечении указанного срока вопрос о дальнейшем хранении решается организуемой по приказу директора колледжа комиссией, которая представляет предложения о списании ВКР.
11.3 Списание ВКР оформляется соответствующим актом.
11.4Лучшие ВКР, представляющие учебно-методическую ценность, могут быть использованы в качестве учебных пособий в кабинетах колледжа.
11.5 По запросу предприятия, учреждения, организации директор колледжа имеет право разрешить снимать копии ВКР студентов. При наличии в ВКР изобретения или рационализаторского предложения разрешение на копию выдается только после оформления (в установленном порядке) заявки на авторские права студента.
11.6 Изделия и продукты творческой деятельности по решению ГЭК могут не подлежать хранению в течение пяти лет. Они могут быть использованы в качестве учебных пособий, реализованы через выставки-продажи и т.п.
Разработчики: заместитель директора по УПР С.В. Сафонова, заведующий отделением В.В. Фатов.
Приложение 1
Образец титульного листа
Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Смоленский строительный колледж»
________________________
________________________
________________________
код, наименование профессии
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема:______________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
Выполнил ______________________________________группа__________
Ф.И.О. студента
Руководитель работы ___________________________ «____»____20__г.
(подпись, Ф,И,О)
Церковь св Спиридона
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
I. СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ РУЧНАЯ СВАРКА
II. СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ. МЕХАНИЗИРОВАННАЯ СВАРКА
ИСТОЧНИКИ Источники
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ , уважаемые члены Государственной Экзаменационной Комиссии!
Предварительный просмотр:
Список использованных источников
Нормативные акты
1. ГОСТ 26001-84 Свариваемость материалов.
2. ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.
3. ГОСТ 14771-76 Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов.
4. ГОСТ 15543-70 Полуавтоматы для сварки в защитных газах.
5. ГОСТ19903-74 Сталь прокатная толстолистовая. Сортамент.
6. ГОСТ 8732-78 Трубы Сортамент.
7. ГОСТ 9467-75 Электроды.
8. ГОСТ 22456-80 Сварочная проволока омеднённая.
9. Закон РФ «Об охране атмосферного воздуха» № 96-ФЗ от 04.05.1999г
Научно-техническая литература
10. Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка: учебник для нач. проф. образования/ В.С. Виноградов. -3-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. -320 с.
11. Виноградов В.С. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки: Учеб. для проф. учеб. заведений. - 4-е изд., стереотип. - М.: Высш. шк.; Изд. Центр«Академия», 2001. - 319 с.: ил.
12. Герасименко А.И. Основы электрогазосварки: учебное пособие /А.И. Герасименко. - Изд. 6-е. - Ростов н/Д: Феникс, 2008. - 380 с.: ил. - (НПО).
13. Гуськова Л.Н. Газосварка: рабочая тетрадь: учебное пособие для образовательных учреждений начального проф. образования / Л.Н. Гуськова. - М.: Издательский центр «Академия», 2008.- 96 с.
14. Маслов Б.Г. Производство сварных конструкций: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Б.Г. Маслов, А.П. Выборнов. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр, «Академия» , 2008. - 256 с.
15. Маслов В.И. Сварочные работы: Учеб. для нач. проф. образования / Валентин Иванович Маслов. - 2-е изд., стер. - М.: Изд. Центр «Академия» , 2002. - 240с.: ил.
16. Овчинников В.В. Газосварщик: учеб. пособие / В.В.Овчинников. М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 64 с. - (Сварщик).
17.Овчинников В.В. Дефекты сварных соединений: учеб. Пособие / В.В.Овчинников. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. - 64 с. - (Сварщик).
18. Овчинников В.В. Оборудование, механизация и автоматизация сварочных процессов: практикум: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. - М.: Издательский центр «Академия», 2010. - 128 с.
19. Овчинников В.В. Сварщик на лазерных и электронно-лучевых сварочных установках: учеб. пособие / В.В.Овчинников. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 64 с. - (Сварщик).
20. Овчинников В.В. Охрана труда при производстве сварочных работ: учеб. Пособие / В.В.Овчинников. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 64 с. - (Сварщик).
21. Полякова Р.Г. Газосварщик: Учебное пособие для ПТУ \ Под ред. В.В.Шапкина. - СПб.: Политехника, 2003.- 354 с.: ил.
22. Потапьевский А.Г. Сварка в защитных газах плавящимся электродом М.: Машиностроение, 2004. - 273 с.
23. Прох Л.Ц. и др. Справочник по сварочному оборудованию - 2-е издание, переработанное и дополненное. - К.: Техника, 2007. - 207 с.
24. Рыбаков В.М. Дуговая и газовая сварка. М.: Высшая школа, 2008.
25. Сварка в машиностроении. Справочник в 4-х т./ Ред.- с 24 кол.: Г.А.Николаев (пред.) и др.- М.: Машиностроение, 2005. - Т.2 (Под ред. А.И. Акулова), 2005. - 462 с.
26. Сварка и резка материалов: Учеб. Пособие для нач. проф. образования / М.Д. Банов, Ю.В. Казаков, М.Г. Козулин и др.; Под ред. Ю.В. Казакова. - 4-е изд., испр. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 400 с.
27. Сварочные работы. ООО «Аделант». 2008. - 320 с. (Серия «Советы профессионалов»)
28. Справочник электрогазосварщика и газорезчика: Учеб. пособие для нач. проф. образования / Г.Г.Чернышов, Г.В.Полевой, А.П.Выборнов и др.; Под ред. Г.Г.Чернышова. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 400 с.
29. Феофанов А.Н. Чтение рабочих чертежей: учеб. Пособие /А.Н.Феофанов. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 80 с.
30. Шебеко Л.П. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки: Учеб. Для сред. ПТУ. - М.: Высшая школа, 2007. - 279 с.
31. Юрьев В.П. Справочное пособие по нормированию материалов и электроэнергии для сварочной техники. М.: Машиностроение, 2005. - 52 с.
32. Юхин Н.А. Газосварщик: Учеб. Пособие для нач. проф. образования /Николай Александрович Юхин; Под ред. О.И.Стеклова. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. -160 с.
33. Юхин Н.А. Выбор сварочного электрода. Учебно - справочное пособие под ред. О.И. Стеклова изд. «СОУЭЛО» - М.: 2003. - 69 с.
34. Юхин Н.А. Механизированная дуговая сварка плавящимся электродом в защитных газах (MIG/MAG) под ред. О.И. Стеклова изд. «СОУЭЛО» - М.: 2002. -73 с.
35. Юхин Н.А. Ручная дуговая сварка неплавящимся электродом в защитных газах (TIG/WIG) под ред. О.И. Стеклова изд. «СОУЭЛО» - М.: 2001. - 49 с.
36.Чернышов Г.Г. Сварочное дело: Сварка и резка металлов: Учебник для нач. проф. образования / Георгий Георгиевич Чернышов. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 496 с.
Интернет-ресурсы
37. Промышленная группа (http://www. DUKON/RU)
38. ТЕХНОТЕРРА.: Каталог оборудования (WWW.TECHNOTERRA.RU)
39. Сварочное оборудованиеhttp://www.vashdom.ru/snip/print/P 20903- 85Zindex-2.htm
40. Информационный вестник по сварке http: //www.svarkainfo .ru/rus/naks/nakslib/
41. Каталог. Оборудование для металлообработки. Выпуск 1, 2011 (www. kron. spb. ru)
42. Каталог продукции фирмы ESAB. 5-е издание. Стандартное оборудование - 2011 (http://www.esab.ru)
43. www.svarkainfo.ru
Предварительный просмотр:
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СМОЛЕНСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
Допускается к защите
Зам. директора по УР
_________ Е.А. Холменкова
«____» __________ 2025 г.
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема 1: «СВАРИВАЕМОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СВОЙСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ»
Тема 2: «БАЛЛОНЫ ДЛЯ СЖАТЫХ ГАЗОВ»
Тема 3: «ТЕХНОЛОГИЯ РУЧНОЙ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКИ»
Студента группы ЭГС-1-22
Шестернина Евгения Геннадьевича Профессия: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))
Руководитель:
________________ Якимов С.Г.
«____» _____ 20____г.
2025 г.
СОДЕРЖАНИЕ
стр. |
Введение 3
1. ТЕМА 1. СВАРИВАЕМОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СВОЙСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ 4
1.1 Свариваемость металлов 4
Техника безопасности 19
Заключение 20
Введение 21
2. ТЕМА 2. БАЛЛОНЫ ДЛЯ СЖАТЫХ ГАЗОВ 22
2.1 Баллоны для сжатых газов 22
Техника безопасности 29
Заключение 30
Введение 31
1. ТЕМА 1. ТЕХНОЛОГИЯ РУЧНОЙ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКИ 32
1.1 Технология ручной аргонодуговой сварки 32
Техника безопасности 37
Заключение 38
Список литературы 39
Введение
Сварка является одним из ведущих технологических процессов обработки металлов. Большие преимущества сварки обеспечили ее широкое применение в народном хозяйстве; без нее сейчас немыслимо производство судов, автомобилей, самолетов, турбин, котлов, реакторов, мостов и других конструкций. Перспективы сварки, как в научном, так и в техническом плане, безграничны. Применение сварки способствует совершенствованию машиностроения и развитию новых отраслей техники – ракетостроения, атомной энергетики, радиоэлектроники. Развитие сварки требует серьезного повышения уровня теоретических знаний и практической подготовки квалифицированных рабочих.
I. СВАРИВАЕМОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СВОЙСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
1.1 Свариваемость металлов
Свариваемостью называется свойство или сочетание свойств металлов образовывать при установленной технологии сварки неразъемное соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия.
Различают физическую и технологическую свариваемость.
Физическая свариваемость — свойство материалов давать монолитное соединение с химической связью. Такой свариваемостью обладают практически все технические сплавы и чистые металлы, а также ряд сочетаний металлов с неметаллами.
Технологическая свариваемость — технологическая характеристика металла, определяющая его реакцию на воздействие сварки и способность при этом образовывать сварное соединение с заданными эксплуатационными свойствами
Свариваемость металла зависит от его химических и
физических свойств, кристаллической решетки, степени легирования, наличия примесей и других факторов.
Назовем основные показатели свариваемости металлов и их сплавов:
- окисляемость при сварочном нагреве, зависящая от химической активности металла;
- чувствительность к тепловому воздействию сварки, которая характеризуется склонностью металла к росту зерна, структурными и фазовыми изменениями в шве и зоне термического влияния, изменением прочностных и пластических свойств;
- сопротивляемость образованию горячих трещин;
- сопротивляемость образованию холодных трещин при сварке;
- чувствительность к образованию пор;
- соответствие свойств сварного соединения заданным эксплуатационным требованиям.
Кроме перечисленных основных показателей свариваемости имеются еще показатели, от которых зависит качество сварных соединений. К ним относят качество формирования сварного шва, величину собственных напряжений, величину деформаций и коробления свариваемых материалов и изделий. 1
Окисляемость металла при сварке определяется химическими свойствами свариваемого материала. Чем химически активнее металл, тем больше его склонность к окислению и тем выше должно быть качество защиты при сварке. Это особенно наглядно видно на примере железоуглеродистых сплавов. Свариваемость углеродистой стали изменяется в зависимости от содержания основных примесей. Углерод является наиболее важным элементом в составе стали, определяющим почти все основные ее свойства в процессе обработки, в том числе и свариваемость.
Низкоуглеродистые и среднеуглеродистые стали свариваются хорошо. Стали, содержащие С>0,35%, свариваются хуже. С увеличением содержания углерода свариваемость стали ухудшается. В околошовных зонах появляются закалочные структуры и трещины, а шов получается пористым.
Марганца в стали содержится обычно 0,3—0,8%, что не затрудняет сварку стали. Однако при повышенном содержании марганца (1,8—2,5%) прочность, твердость и закаливаемость стали возрастают, и это способствует образованию трещин. При сварке высокомарганцовистых сталей (11—16% Мп) происходит выгорание марганца, если не принять меры по его восполнению через электродное покрытие, флюсы и др.
Хром увеличивает прочность стали, повышает ее устойчивость против коррозии и длительного воздействия высоких температур. Однако с увеличением содержания хрома возрастает закаливаемость сталей и ухудшается их свариваемость.[1].
Никель повышает прочность, пластичность и коррозионную стойкость стали, улучшает свариваемость. Однако при сварке требуется защита от воздействия кислорода воздуха во избежание выгорания никеля.
Титан повышает прочность, ударную вязкость стали, улучшает ее свариваемость, способствует измельчению зерен при кристаллизации металла. При сварке связывает углерод, препятствуя образованию карбидов хрома по границам зерен и возникновению межкристаллитной коррозии металла сварного соединения хромсодержащих сталей.
Кремний содержится в обычной углеродистой стали в пределах 0,02—0,3% и существенного влияния на свариваемость не оказывает. При повышенном содержании (0,8—1,5%) кремний затрудняет сварку, так как придает стали жидкотекучесть и образует тугоплавкие окислы и шлаки.
Сера является самой вредной примесью стали. Содержание серы в стали допускается не более 0,05 %. Сера образует в металле сернистое железо, которое имеет более низкую температуру плавления, чем сталь, и плохо растворяется в расплавленной стали. При кристаллизации стали сернистое железо располагается между кристаллами металла шва и способствует образованию трещин.
Фосфор является также вредной примесью стали. Содержание фосфора в стали доходит до 0,05 %. Фосфор ухудшает свариваемость стали, так как образует хрупкое фосфористое железо, придает стали хладноломкость.
Свариваемость стали принято оценивать по следующим показателям:
• склонности металла шва к образованию горячих и холодных трещин;
• склонности к изменению структуры в околошовной зоне и к образованию закалочных структур;
• физикомеханическим качествам сварочного соединения;
• соответствию специальных свойств сварного соединения техническим условиям.
Для определения свариваемости применяют два основных метода. По первому методу изготовляют образцы, на которые наплавляются по одному валику. Обработанные и протравленные образцы подвергают макро - и микроисследованиям, а затем механическим испытаниям на загиб и ударную вязкость. Результаты исследования позволяют не только оценить свариваемость стали, но и установить оптимальные режимы сварки.
Сталь считается сваривающейся хорошо, если трещины отсутствуют; удовлетворительно, если трещины образуются при охлаждении водой, но отсутствуют при охлаждении воздухом; ограниченно, если сталь для предупреждения образования трещин требует предварительного подогрева до 100— 150°С и охлаждения на воздухе. Плохо сваривающиеся стали требуют предварительного подогрева до 300°С и выше.
Углеродистые стали по свариваемости можно условно подразделить на следующие группы: хорошо сваривающиеся стали — СтО, Ст1, Ст2, СтЗ, Ст4 (ГОСТ 380—88); 08, 10, 15, 20, 25 (ГОСТ 1050—88); удовлетворительно сваривающиеся стали — Ст5 (ГОСТ 380—88); 30, 35 (ГОСТ 1050— 88); ограниченно сваривающиеся стали — Стб, Ст7 (ГОСТ 380—88); 40, 45, 50 (ГОСТ 1050—88); плохо сваривающиеся стали — 60Г, 65Г, 70Г, 70, 75, 80, 85.
В сварных строительных конструкциях используются главным образом стали первой группы. Стали СтО, Ст1, Ст2, СтЗ, Ст4, Ст5 применяют при изготовлении строительных конструкций, арматуры, горячекатаных и сварных труб с прямым и спиральным швами. Из стали СтЗ изготовляют бункера, резервуары, газгольдеры, подкрановые балки, конструкции доменного комплекса, балки перекрытий. Стали 10, 15, 20 и 25 используют для производства горячекатаных труб. Эти стали хорошо поддаются сварке и образуют сварной шов без хрупких структур и пористости.
Как правило, чем выше прочность свариваемого материала и больше степень его легирования, тем чувствительнее материал к термическому циклу сварки и сложнее технология его сварки.
Чувствительность металла к тепловому воздействию сварки оценивают по свойствам различных зон соединений и, сварных соединений в целом при статических, динамических и вибрационных испытаниях (растяжение, изгиб, определение твердости, определение перехода металла в хрупкое состояние и др.), а также по результатам металографических исследований в зависимости от применяемых видов и режимов сварки.
Сопротивляемость металла образованию трещин при сварке: при сварке могут возникать горячие и холодные трещины в металле шва и в околошовной зоне.
Горячие трещины — хрупкие межкристаллические разрушения металла шва и околошовной зоны, возникающие в твердожидком состоянии в процессе кристаллизации, а также при высоких температурах в твердом состоянии.
При кристаллизации жидкий металл шва сначала переходит в жидкотвердое, а затем в твердожидкое и, наконец, в твердое состояние. В твердожидком состоянии образуется скелет из кристаллитов затвердевшего металла (твердой фазы), в промежутках которого находится жидкий металл, который в таком состоянии обладает очень низкими пластичностью и прочностью.
Усадка шва и линейное сокращение нагретого металла в сварном соединении при охлаждении могут привести к образованию горячих трещин. Горячие трещины могут образовываться как вдоль, так и поперек шва.
Для оценки свариваемости металлов по сопротивляемости горячим трещинам применяют два основных вида испытаний — сварку технологических проб и машинные способы испытаний.
В технологических пробах сваривают узел или образец заданной жесткости. Пригодность материала, электродов, режимов сварки оценивают по появлению трещины и ее длине.[2].
При машинных методах испытаний растягивают или изгибают образец во время сварки. Стойкость материалов оценивают по критической величине или скорости деформирования, при которых возникает трещина. Для предотвращения горячих трещин необходимо правильно выбирать присадочный материал и технологию сварки.
Холодные трещины — локальные межкристаллические разрушения, образующиеся в сварных соединениях преимущественно при нормальной температуре, а также при температурах ниже 200° С. Причины возникновения холодных трещин при сварке следующие:
• охрупчивание металла вследствие закалочных процессов при быстром его охлаждении;
• остаточные напряжения, возникающие в сварных соединениях;
• повышенное содержание водорода в сварных швах, который усиливает неблагоприятное действие первых двух главных причин.
Для 'оценки свариваемости металлов по сопротивляемости холодным трещинам применяют, как и при оценке сопротивляемости горячим трещинам, два вида испытаний — технологические пробы ц методы количественной оценки с приложением к образцам внешней постоянной механической нагрузки.
Преимуществом технологических проб является возможность моделировать технологию сварки и, следовательно, судить о сопротивляемости образованию трещин в условиях, близких к реальным. Проба представляет собой жесткое сварное соединение. Стойкость материала оценивают качественно по наличию или отсутствию трещин.
Существует много технологических проб, в которых имитируют жесткие узлы сварных конструкций. Пробы дают только качественный ответ: образуется или не образуется трещина.
Количественным критерием оценки сопротивляемости сварного соединения образованию холодных трещин являются минимальные внешние напряжения, при которых начинают возникать холодные трещины при выдержке образцов под нагрузкой, прикладываемой сразу же после сварки. Внешние нагрузки воспроизводят воздействие на ме
талл собственных сварочных и усадочных напряжений, которые постоянно действуют сразу после сварки при хранении и эксплуатации конструкции.
Методы борьбы с холодными трещинами основываются на уменьшении степени подкалки металла, снятии остаточных напряжений, ограничении содержания водорода. Наиболее эффективным средством для этого является подогрев металла перед сваркой и замедленное охлаждение после сварки.
Поры в сварных швах возникают при первичной кристаллизации металла сварочной ванны в результате выделения газов. Поры представляют собой заполненные газом полости в швах, имеющие округлую, вытянутую или более сложные формы. Поры могут располагаться по оси шва, его сечению или вблизи границы сплавления. Они могут выходить или не выходить на поверхность, располагаться цепочкой, отдельными группами или одиночно, могут быть микроскопическими и крупными (до 4—6 мм в поперечнике). Причины возникновения пор следующие:
• выделение водорода, азота и окиси углерода в результате химических реакций;
• различная растворимость газов в расплавленном и твердом металле;
• захват пузырьков газа при кристаллизации сварочной ванны.
Для уменьшения пористости необходима тщательная подготовка основного и присадочного материалов под сварку (очистка от ржавчины, масла, влаги, прокалка и т. д.), надежная защита зоны сварки от воздуха, введение в сварочную ванну раскислителей (из основного металла, сварочной проволоки, покрытия, флюса), соблюдение режимов сварки.
Наряду с порами однородность металла шва нарушают шлаковые включения. Шлаковые включения связаны с тугоплавкостью, повышенной вязкостью и высокой плотностью шлаков, плохой зачисткой поверхности кромок и отдельных слоев при многослойной сварке, затеканием шлака в зазоры между свариваемыми кромками и в места подрезов. Помимо шлаковых включений в шве могут быть микроскопические оксидные, сульфидные, нитридные, фосфорсодержащие включения, которые ухудшают свойства сварного шва.
Технология сварки (вид сварки, сварочные материалы, техника сварки) выбирается в зависимости от основного показателя свариваемости (или сочетаний нескольких показателей) для каждого конкретного материала.
Свариваемостью называется свойство или сочетание свойств металлов образовывать при установленной технологии сварки неразъемное соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия.
Различают физическую и технологическую свариваемость.
Физическая свариваемость — свойство материалов давать монолитное соединение с химической связью. Такой свариваемостью обладают практически все технические сплавы и чистые металлы, а также ряд сочетаний металлов с неметаллами.
Технологическая свариваемость — технологическая характеристика металла, определяющая его реакцию на воздействие сварки и способность при этом образовывать сварное соединение с заданными эксплуатационными свойствами
Свариваемость металла зависит от его химических и
физических свойств, кристаллической решетки, степени легирования, наличия примесей и других факторов.
Назовем основные показатели свариваемости металлов и их сплавов:
• окисляемость при сварочном нагреве, зависящая от химической активности металла;
• чувствительность к тепловому воздействию сварки, которая характеризуется склонностью металла к росту зерна, структурными и фазовыми изменениями в шве и зоне термического влияния, изменением прочностных и пластических свойств;
• сопротивляемость образованию горячих трещин;
• сопротивляемость образованию холодных трещин при сварке;
• чувствительность к образованию пор;
• соответствие свойств сварного соединения заданным эксплуатационным требованиям.
Кроме перечисленных основных показателей свариваемости имеются еще показатели, от которых зависит качество сварных соединений. К ним относят качество формирования сварного шва, величину собственных напряжений, величину деформаций и коробления свариваемых материалов и изделий. 1
Окисляемость металла при сварке определяется химическими свойствами свариваемого материала. Чем химически активнее металл, тем больше его склонность к окислению и тем выше должно быть качество защиты при сварке. Это особенно наглядно видно на примере железоуглеродистых сплавов. Свариваемость углеродистой стали изменяется в зависимости от содержания основных примесей. Углерод является наиболее важным элементом в составе стали, определяющим почти все основные ее свойства в процессе обработки, в том числе и свариваемость..
Низкоуглеродистые и среднеуглеродистые стали свариваются хорошо. Стали, содержащие С>0,35%, свариваются хуже. С увеличением содержания углерода свариваемость стали ухудшается. В околошовных зонах появляются закалочные структуры и трещины, а шов получается пористым.
Марганца в стали содержится обычно 0,3—0,8%, что не затрудняет сварку стали. Однако при повышенном содержании марганца (1,8—2,5%) прочность, твердость и закаливаемость стали возрастают, и это способствует образованию трещин. При сварке высокомарганцовистых сталей (11—16% Мп) происходит выгорание марганца, если не принять меры по его восполнению через электродное покрытие, флюсы и др.
Хром увеличивает прочность стали, повышает ее устойчивость против коррозии и длительного воздействия высоких температур. Однако с увеличением содержания хрома возрастает закаливаемость сталей и ухудшается их свариваемость.
Никель повышает прочность, пластичность и коррозионную стойкость стали, улучшает свариваемость. Однако при сварке требуется защита от воздействия кислорода воздуха во избежание выгорания никеля.
Титан повышает прочность, ударную вязкость стали, улучшает ее свариваемость, способствует измельчению зерен при кристаллизации металла. При сварке связывает углерод, препятствуя образованию карбидов хрома по границам зерен и возникновению межкристаллитной коррозии металла сварного соединения хромсодержащих сталей.
Кремний содержится в обычной углеродистой стали в пределах 0,02—0,3% и существенного влияния на свариваемость не оказывает. При повышенном содержании (0,8—1,5%) кремний затрудняет сварку, так как придает стали жидкотекучесть и образует тугоплавкие окислы и шлаки.
Сера является самой вредной примесью стали. Содержание серы в стали допускается не более 0,05 %. Сера образует в металле сернистое железо, которое имеет более низкую температуру плавления, чем сталь, и плохо растворяется в расплавленной стали. При кристаллизации стали сернистое железо располагается между кристаллами металла шва и способствует образованию трещин.
Фосфор является также вредной примесью стали. Содержание фосфора в стали доходит до 0,05 %. Фосфор ухудшает свариваемость стали, так как образует хрупкое фосфористое железо, придает стали хладноломкость.
Свариваемость стали принято оценивать по следующим показателям:
• склонности металла шва к образованию горячих и холодных трещин;
• склонности к изменению структуры в околошовной зоне и к образованию закалочных структур;
• физикомеханическим качествам сварочного соединения;
• соответствию специальных свойств сварного соединения техническим условиям.
Для определения свариваемости применяют два основных метода. По первому методу изготовляют образцы, на которые наплавляются по одному валику. Обработанные и протравленные образцы подвергают макро - и микроисследованиям, а затем механическим испытаниям на загиб и ударную вязкость. Результаты исследования позволяют не только оценить свариваемость стали, но и установить оптимальные режимы сварки.
Сталь считается сваривающейся хорошо, если трещины отсутствуют; удовлетворительно, если трещины образуются при охлаждении водой, но отсутствуют при охлаждении воздухом; ограниченно, если сталь для предупреждения образования трещин требует предварительного подогрева до 100— 150°С и охлаждения на воздухе. Плохо сваривающиеся стали требуют предварительного подогрева до 300°С и выше.
Углеродистые стали по свариваемости можно условно подразделить на следующие группы: хорошо сваривающиеся стали — СтО, Ст1, Ст2, СтЗ, Ст4 (ГОСТ 380—88); 08, 10, 15, 20, 25 (ГОСТ 1050—88); удовлетворительно сваривающиеся стали — Ст5 (ГОСТ 380—88); 30, 35 (ГОСТ 1050— 88); ограниченно сваривающиеся стали — Стб, Ст7 (ГОСТ 380—88); 40, 45, 50 (ГОСТ 1050—88); плохо сваривающиеся стали — 60Г, 65Г, 70Г, 70, 75, 80, 85.
В сварных строительных конструкциях используются главным образом стали первой группы. Стали СтО, Ст1, Ст2, СтЗ, Ст4, Ст5 применяют при изготовлении строительных конструкций, арматуры, горячекатаных и сварных труб с прямым и спиральным швами. Из стали СтЗ изготовляют бункера, резервуары, газгольдеры, подкрановые балки, конструкции доменного комплекса, балки перекрытий. Стали 10, 15, 20 и 25 используют для производства горячекатаных труб. Эти стали хорошо поддаются сварке и образуют сварной шов без хрупких структур и пористости.
Как правило, чем выше прочность свариваемого материала и больше стенень его легирования, тем чувствительнее материал к термическому циклу сварки и сложнее технология его сварки.
Чувствительность металла к тепловому воздействию сварки оценивают по свойствам различных зон соединений и, сварных соединений в целом при статических, динамических и вибрационных испытаниях (растяжение, изгиб, определение твердости, определение перехода металла в хрупкое состояние и др.), а также по результатам металлографических исследований в зависимости от применяемых видов и режимов сварки.
Сопротивляемость металла образованию трещин при сварке: при сварке могут возникать горячие и холодные трещины в металле шва и в околошовной зоне.
Горячие трещины — хрупкие межкристаллические разрушения металла шва и околошовной зоны, возникающие в твердожидком состоянии в процессе кристаллизации, а также при высоких температурах в твердом состоянии.
При кристаллизации жидкий металл шва сначала переходит в жидкотвердое, а затем в твердожидкое и, наконец, в твердое состояние. В твердожидком состоянии образуется скелет из кристаллитов затвердевшего металла (твердой фазы), в промежутках которого находится жидкий металл, который в таком состоянии обладает очень низкими пластичностью и прочностью.
Усадка шва и линейное сокращение нагретого металла в сварном соединении при охлаждении могут привести к образованию горячих трещин. Горячие трещины могут образовываться как вдоль, так и поперек шва.
Для оценки свариваемости металлов по сопротивляемости горячим трещинам применяют два основных вида испытаний — сварку технологических проб и машинные способы испытаний.
В технологических пробах сваривают узел или образец заданной жесткости. Пригодность материала, электродов, режимов сварки оценивают по появлению трещины и ее длине.
При машинных методах испытаний растягивают или изгибают образец во время сварки. Стойкость материалов оценивают по критической величине или скорости деформирования, при которых возникает трещина. Для предотвращения горячих трещин необходимо правильно выбирать присадочный материал и технологию сварки.
Холодные трещины — локальные межкристаллические разрушения, образующиеся в сварных соединениях преимущественно при нормальной температуре, а также при температурах ниже 200° С. Причины возникновения холодных трещин при сварке следующие:
• охрупчивание металла вследствие закалочных процессов при быстром его охлаждении;
• остаточные напряжения, возникающие в сварных соединениях;
• повышенное содержание водорода в сварных швах, который усиливает неблагоприятное действие первых двух главных причин.
Для 'оценки свариваемости металлов по сопротивляемости холодным трещинам применяют, как и при оценке сопротивляемости горячим трещинам, два вида испытаний — технологические пробы ц методы количественной оценки с приложением к образцам внешней постоянной механической нагрузки.
Преимуществом технологических проб является возможность моделировать технологию сварки и, следовательно, судить о сопротивляемости образованию трещин в условиях, близких к реальным. Проба представляет собой жесткое сварное соединение. Стойкость материала оценивают качественно по наличию или отсутствию трещин.
Существует много технологических проб, в которых имитируют жесткие узлы сварных конструкций. Пробы дают только качественный ответ: образуется или не образуется трещина.
Количественным критерием оценки сопротивляемости сварного соединения образованию холодных трещин являются минимальные внешние напряжения, при которых начинают возникать холодные трещины при выдержке образцов под нагрузкой, прикладываемой сразу же после сварки. Внешние нагрузки воспроизводят воздействие на металл собственных сварочных и усадочных напряжений, которые постоянно действуют сразу после сварки при хранении и эксплуатации конструкции.
Методы борьбы с холодными трещинами основываются на уменьшении степени подкалки металла, снятии остаточных напряжений, ограничении содержания водорода. Наиболее эффективным средством для этого является подогрев металла перед сваркой и замедленное охлаждение после сварки.
Поры в сварных швах возникают при первичной кристаллизации металла сварочной ванны в результате выделения газов. Поры представляют собой заполненные газом полости в швах, имеющие округлую, вытянутую или более сложные формы. Поры могут располагаться по оси шва, его сечению или вблизи границы сплавления. Они могут выходить или не выходить на поверхность, располагаться цепочкой, отдельными группами или одиночно, могут быть микроскопическими и крупными (до 4—6 мм в поперечнике). Причины возникновения пор следующие:
• выделение водорода, азота и окиси углерода в результате химических реакций;
• различная растворимость газов в расплавленном и твердом металле;
• захват пузырьков газа при кристаллизации сварочной ванны.
Для уменьшения пористости необходима тщательная подготовка основного и присадочного материалов под сварку (очистка от ржавчины, масла, влаги, прокалка и т. д.), надежная защита зоны сварки от воздуха, введение в сварочную ванну раскислителей (из основного металла, сварочной проволоки, покрытия, флюса), соблюдение режимов сварки.
Наряду с порами однородность металла шва нарушают шлаковые включения. Шлаковые включения связаны с тугоплавкостью, повышенной вязкостью и высокой плотностью шлаков, плохой зачисткой поверхности кромок и отдельных слоев при многослойной сварке, затеканием шлака в зазоры между свариваемыми кромками и в места подрезов. Помимо шлаковых включений в шве могут быть микроскопические оксидные, сульфидные, нитридные, фосфорсодержащие включения, которые ухудшают свойства сварного шва.
Технология сварки (вид сварки, сварочные материалы, техника сварки) выбирается в зависимости от основного показателя свариваемости (или сочетаний нескольких показателей) для каждого конкретного материала.
Техника безопасности
Техника безопасности — одно из главных направлений работы по охране труда на наших фабриках и заводах. Контроль за соблюдением режимов работы и отдыха в зависимости от условий труда, норм освещенности рабочих мест, допустимого уровня шума и загрязненности в цехах, забота о медицинском обслуживании, о спецодежде, удобных раздевалках и душевых, специальном питании для тех, кто работает в цехах с вредным производством, и многое другое входит в понятие «охрана труда».
В нашей стране охране труда и технике а)Лубовые б)Фланговые в) Комбинированные. безопасности на производстве уделяется большое влияние. Местные комитеты профсоюзов наравне с администрацией ведут строгий контроль за выполнением мероприятий, обеспечивающих хорошие условия труда и безопасность работы на предприятиях.
Но не так уж и безопасна работа сварщиков…
В каждой отрасли народного хозяйства, для каждой профессии есть свои средства защиты и безопасности. Так, например, сварщик обязательно должен работать в брезентовом комбинезоне и темных очках. Но не всегда этих средств достаточно, чтобы обеспечить нам безопасность при работе.
Заключение
Все испытания, проводимые для определения показателей свариваемости, можно условно разделить на две основные группы. К первой группе относят испытания, осуществляемые (как правило, в лабораторных условиях) при разработке новых марок сплавов, способов сварки и сварочных материалов, ко второй – испытания, связанные с проверкой пригодности изученного сплава или сварочного материала для изготовления новых конструкций(эти испытания обычно проводят в заводских условиях).
Методы определения показателей свариваемости можно разделить на прямые, при использовании которых выполняют сварку образцов заданной формы по выбранной технологии, и косвенной, основанные на замене сварочного процесса другим, имитирующего его. Косвенные методы испытания следует рассматривать только как предварительные.
Методы определения показателей свариваемости и типы образцов выбирают исходя из стремления максимально приблизить условия испытаний к реальному нагружению сварного соединения в конструкции.
Введение
При газовой сварке происходит плавление двух заготовок с образованием сварного шва, который после остывания имеет такую же прочность, как и исходный металл. Металл, соприкасаясь с пламенем и окружающими воздухом, подвергается структурным изменениям, характер которой зависит от свойств самого металла и режимов газоплазменной обработки. При газоплазменной обработке происходят изменения структуры металла, содержание в нем примесей и легирующих добавок, обогащение кислородом и другими газами, что в свою очередь, может вызвать окислительные процессы.
В результате плавления металла под воздействием пламени образуется жидкая сварочная ванна, внутри которой происходит сложные физические и химические процессы.
II. БАЛЛОНЫ ДЛЯ СЖАТЫХ ГАЗОВ
2.1 Баллоны для сжатых газов
Для хранения и транспортировки сжатых, сжиженных и растворенных газов, находящихся под давлением, применяют стальные баллоны. Баллоны имеют различную вместимость - от 0,4 до 55 дм3.
Баллоны представляют собой стальные цилиндрические сосуды, в горловине которых имеется конусное отверстие с резьбой, куда ввертывается запорный вентиль. Для каждого газа разработаны свои конструкции вентилей, что исключает установку кислородных вентилей на ацетиленовый баллон и наоборот. На горловину плотно насаживают кольцо с наружной резьбой для навертывания предохранительного колпака, который служит для предохранения вентиля баллонов от возможных ударов при транспортировке.
Баллоны для сжатых, сжиженных и растворенных газов изготовляют из бесшовных труб углеродистой и легированной стали. Для сжиженных газов при рабочем давлении не свыше 3 МПа допускается применение сварных баллонов.
В зависимости от рода газа, находящегося в баллоне, баллоны окрашивают снаружи в условные цвета, а также соответствующей каждому газу краской наносят наименование газа. Например, кислородные баллоны окрашивают в голубой цвет, а надпись делают черной краской, ацетиленовый - в белый и красной краской, водородные - в темно-зеленый и красной краской, пропан - в красный и белой краской. Часть верхней сферической части баллона не окрашивают и выбивают на ней паспортные данные баллона: тип и заводской номер баллона, товарный знак завода-изготовителя, масса порожнего баллона, вместимость, рабочее и испытательное давление, дата изготовления, клеймо ОТК и клеймо инспекции Госгортехнадзора, дата следующего испытания. Баллоны периодически, через каждые пять лет, подвергают осмотру и испытанию.
Кислородные баллоны
Для газовой сварки и резки кислород доставляют в стальных кислородных баллонах типа 150 и 150 Л. Кислородный баллон представляет собой стальной цельнотянутый цилиндрический сосуд 3, имеющий выпуклое днище 1, на которое напрессовывается башмак 2; вверху баллон заканчивается горловиной 4. В горловине имеется конусное отверстие, куда ввертывается запорный вентиль 5. На горловину для защиты вентиля навертывается предохранительный колпак 6.
Наибольшее распространение при газовой сварке и резке получили баллоны вместимостью 40 дм3. Эти баллоны имеют размеры: наружный диаметр - 219 мм, толщина стенки - 7 мм, высота - 1390 мм. Масса баллона без газа 67 кг. Они рассчитаны на рабочее давление 15 МПа, а испытательное - 22,5 МПа.
Чтобы определить количество кислорода, находящегося в баллоне, нужно вместимость баллона (дм3) умножить на давление (МПа). Например, если вместимость баллона 40 дм3 (0,04 м3), давлением 15 МПа, то количество кислорода в баллоне равно 0,04х15=6 м3.
Рисунок 1 - Кислородный баллон
На сварочном посту кислородный баллон устанавливают в вертикальном положении и закрепляют цепью или хомутом. Для подготовки кислородного баллона к работе отвертывают колпак и заглушку штуцера, осматривают вентиль, чтобы установить, нет ли на нем жира или масла, осторожно открывают вентиль баллона и продувают его штуцер, после чего перекрывают вентиль, осматривают накидную гайку редуктора, присоединяют редуктор к вентилю баллона, устанавливают рабочее давление кислорода регулировочным винтом редуктора. При окончании отбора газа из баллона необходимо следить, чтобы остаточное давление в нем было не меньше 0,05-0,1 МПа.
При обращении с кислородными баллонами необходимо строго соблюдать правила эксплуатации и техники безопасности, что обусловлено высокой химической активностью кислорода и высоким давлением. При транспортировке баллонов к месту сварки необходимо твердо помнить, что запрещается перевозить кислородные баллоны вместе о баллонами горючих газов. При замерзании вентиля кислородного баллона отогревать его надо ветошью, смоченной в горячей воде.
Причинами взрыва кислородных баллонов могут быть попадания на вентиль жира или масла, падения или удары баллонов, появление искры при слишком большом отборе газа (электризуется горловина баллона) нагрев баллона каким-либо источником тепла, в результате чего давление газа в баллоне станет выше допустимого.
Ацетиленовые баллоны
Питание постов газовой сварки и резки ацетиленом от ацетиленовых генераторов связано с рядом неудобств, поэтому в настоящее время большое распространение получило питание постов непосредственно от ацетиленовых баллонов. Они имеют те же размеры, что и кислородный. Ацетиленовый баллон заполняют пористой массой из активированного древесного угля (290- 320 г на 1 дм3 вместимости баллона) или смесь угля, пемзы и инфузорной земли. Массу в баллоне пропитывают ацетоном (225-300 г на 1 дм3 вместимости баллона), в котором хорошо растворяется ацетилен. Ацетилен, растворяясь в ацетоне и находясь в порах пористой массы, становится взрывобезопасным и его можно хранить в баллоне под давлением 2,5-3 МПа. Пористая масса должна иметь максимальную пористость, вести себя инертно по отношению к металлу баллона, ацетилену и ацетону, не давать осадков процессе эксплуатации. В настоящее время в качестве пористой массы применяют активированный древесный дробленый уголь (ГОСТ 6217-74) с размером зерен от 1 до 3,5 мм.
Ацетон (химическая формула СН3СОСН3) является одним из лучших растворителей ацетилена, он пропитывает пористую массу и при наполнении баллонов ацетиленом растворяет его. Ацетилен, доставляемый потребителям в баллонах, называется растворенным ацетиленом (рисунок 2).
Рисунок 2 - Ацетиленовый баллон
Давление наполненных баллонов не должно превышать при 20°С 1,9 МПа.
При открывании вентиля баллона ацетилен выделяется из ацетона и в виде газа поступает через редуктор и шланг в горелку или резак. Ацетон остается в порах пористой массы и растворяет новые порции ацетилена при последующих наполнениях баллона газом. Для уменьшения потерь ацетона во время работы необходимо ацетиленовые баллоны держать в вертикальном положении. При нормальном атмосферном давлении и 20°С в 1 кг (л) ацетона растворяется 28 кг (л) ацетилена. Растворимость ацетилена в ацетоне увеличивается примерно прямо пропорционально с увеличением давления и уменьшается с понижением температуры.
Для полного использования емкости баллона порожние ацетиленовые баллоны рекомендуется хранить в горизонтальном положении, так как это способствует равномерному распределению ацетона по всему объему, и с плотно закрытыми вентилями. При отборе ацетилена из баллона он уносит часть ацетона в виде паров. Это уменьшает количество ацетилена в баллоне при следующих наполнениях. Для уменьшения потерь ацетона из баллона ацетилен необходимо отбирать со скоростью не более 1700 дм3/ч.
Для определения количества ацетилена баллон взвешивают до и после наполнения газом и по разнице определяют количество находящегося в баллоне ацетилена в кг.
Пример. Масса баллона с ацетиленом 89 кг, порожнего - 83 кг, следовательно, количество ацетилена в баллоне равно: по массе - 89-83=6 кг, по объему - 6/1,09=5,5 м3(1,09 кг/м3 - плотность ацетилена при атмосферном давлении и температуре 20°С).
Масса пустого ацетиленового баллона складывается из массы самого баллона, пористой массы и ацетона. При отборе ацетилена из баллона вместе с газом расходуется 30- 40 г ацетона на 1 м3 ацетилена. При отборе ацетилена из баллона необходимо следить за тем, чтобы в баллоне остаточное давление было не менее 0,05-0,1 МПа.
Использование ацетиленовых баллонов вместо ацетиленовых генераторов дает ряд преимуществ: компактность и простота обслуживания сварочной установки, безопасность и улучшение условий работы, повышение производительности труда газосварщиков. Кроме того, растворенный ацетилен содержит меньшее количество посторонних примесей, чем ацетилен, получаемый из ацетиленовых генераторов.
Причинами взрыва ацетиленовых баллонов могут быть резкие толчки и удары, сильный нагрев (свыше 40°С).
Баллоны для пронан-бутана
Баллоны для пропан-бутана изготовляют согласно ГОСТ 15860-84 сварными из листовой углеродистой стали. Основное применение нашли баллоны вместимостью 40 и 50 дм3. Баллоны для пропан-бутана окрашиваются в красный цвет с белой надписью "пропан".
Баллон для пропан-бутана представляет собой цилиндрический сосуд 1, к верхней части которого приваривается горловина 5, а к нижней - днище 2 и башмак 3. В горловину ввертывается латунный вентиль 6. На корпус баллона напрессовываются подкладные кольца 4. Для защиты вентиля баллона служит колпак 7.
Баллоны рассчитаны на максимальное давление 1,6 МПа. Из-за большого коэффициента объемного расширения баллоны для сжиженных газов заполняют на 85-90% от общего объема. Норма заполнения баллонов для пропана - 0,425 кг сжиженного газа на 1 дм3вместимости баллона. В баллон вместимостью 55 дм3 наливается 24 кг жидкого пропан-бутана. Максимальный отбор газа не должен превышать 1,25 м3/ч.
Рисунок 3 - Баллон для пропап-бутана
Техника безопасности
Транспортировка баллонов разрешается только на рессорных транспортных средствах, а также на специальных ручных тележках или носилках. При бесконтейнерной транспортировке баллонов должны соблюдаться следующие требования:
- на всех баллонах должны быть до отказа навернуты предохранительные колпаки;
- кислородные баллоны должны укладываться в деревянные гнезда (разрешается применять металлические подкладки с гнездами, оклеенными резиной или другими мягкими материалами);
- кислородные баллоны должны укладываться только поперек кузова машины так, чтобы предохранительные колпаки были в одной стороне; укладывать баллоны допускается в пределах высоты бортов;
- баллоны должны грузить рабочие, прошедшие специальный инструктаж.
Перевозка в вертикальном положении кислородных и ацетиленовых баллонов допускается только в специальных контейнерах. Совместная транспортировка кислородных и ацетиленовых баллонов на всех видах транспорта запрещается, за исключением транспортировки двух баллонов на специальной тележке к рабочему месту. В летнее время баллоны должны быть защищены от солнечных лучей брезентом или другими покрытиями. Баллоны в пределах рабочего места разрешается перемещать кантовкой в наклонном положении. На рабочих местах баллоны должны быть прочно закреплены в вертикальном положении.
Заключение
Для хранения и транспортировки сжатых, сжиженных и растворенных газов, находящихся под давлением, применяют стальные баллоны.
Таким образом, можно сделать вывод, что изученная теоретическая часть выпускной квалификационной работы: «Баллоны для сжатых газов», необходима для моей будущей профессии.
Введение
Выполнение сварочных работ всегда требовало определенного профильного образования. Но современные технологии позволили настолько упростить этот процесс, что благодаря специальному оборудованию удается получить качественный результат даже в домашних условиях. Принцип работы аргонно-дуговой сварки также отличается простотой, что позволяет использовать его даже непрофессиональным рабочим. Основное отличие сварки с аргоном от обычного электродного метода заключается в том, что работы проводятся с использование защитного облака создаваемого с помощью аргона. При этом температура в столбе дуги достигает 2000°C, что позволяет использование вольфрамовой неплавящейся проволоки в качестве основного расходного материала.
III. ТЕХНОЛОГИЯ РУЧНОЙ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКИ
3.1 Технология ручной аргонодуговой сварки
Ручная аргонодуговая сварка выполняется следующим образом: в специальную сварочную горелку подводится инертный газ и сварочный ток, другая фаза сварочного тока подсоединяется к изделию. В этой горелке установлен вольфрамовый электрод, который в процессе сварки не плавится. Дуга горит между вольфрамовым электродом и изделием, а присадочная проволока подается в зону сварочной дуги. При ручной аргонодуговой сварке конец вольфрамового электрода затачивают на конус. Длина заточки, как правило, должна быть равна двум-трем диаметрам электрода.
Дуга зажигается на специальной угольной пластине. Зажигание дуги на основном металле не рекомендуется из-за загрязнения и оплавления конца электрода. Для возбуждения дуги можно применить источник питания с повышенным напряжением холостого хода или дополнительный источник питания с высоким напряжением (осциллятор), так как потенциал возбуждения и ионизации инертных газов значительно выше, чем кислорода, азота или паров металлов. Дуговой разряд инертных газов отличается высокой стабильностью.
Характерной особенностью аргонодуговой сварки неплавящимся вольфрамовым электродом при использовании переменного тока является возникновение в сварочной цепи составляющей постоянного тока, величина которой может достигать 50% от величины эффективного значения переменного тока сварочной цепи. Выпрямление тока зависит от размеров и формы вольфрамового электрода, материала изделия и режимов сварки (величины тока, скорости сварки и длины дуги)
При чрезмерной величине составляющей постоянного тока нарушается стабильность горения дуги, резко ухудшается качество поверхности наплавляемого металла, появляются подрезы, чешуйчатость и снижается прочность сварных соединений и пластичность металла шва. Особенно отрицательно появление в сварочной цепи составляющей постоянного тока сказывается на процессе сварки и качестве сварных соединений из алюминия и его сплавов. Устранение составляющей постоянного тока в сварочной цепи переменного тока является первостепенным условием для получения качественных сварных соединений.
Гелие дуговая сварка аналогична аргонодуговой и поэтому отдельно не рассматривается.
В отличие от ручной дуговой сварки качественными электродами, где необходимо давать три движения электроду (вдоль оси электрода, поперек шва и вдоль оси будущего шва), при ручной аргонодуговой сварке следует давать только одно движение - вдоль оси будущего шва (это правило относится и к механизированным способам сварки). Два других движения не используются при ручной аргонодуговой сварке по следующим причинам: движение вниз по оси электрода исключено потому, что при аргонодуговой сварке электрод не плавится; движение поперек шва не выполняется, чтобы не нарушать защиту расплавленного металла аргоном.
Вследствие исключения колебательного движения электрода поперек шва сварные швы при ручной аргонодуговой сварке образуются значительно уже, чем при ручной дуговой сварке качественными электродами.
После прихватки стык освобождается от приспособления и выполняется первый слой шва с применением присадочной проволоки, марка которой устанавливается либо технологическим процессом, либо техническими условиями. Дуга зажигается не на изделии, а на угольной пластине, гасить дугу лучше дистанционно.
С целью исключения насыщения металла шва кислородом или азотом воздуха конец расплавляемой сварочной проволоки и нагретый конец вольфрамового электрода должны всегда находиться в зоне защитного газа. Для исключения разбрызгивания расплавленного металла конец проволоки необходимо подавать в жидкую ванну плавно. При наложении корневого слоя шва необходимо тщательно следить за полным проплавлением кромок и отсутствием не провара. Степень проплавления можно определить по форме ванны расплавленного металла: хорошему проплавлению соответствует ванна, вытянутая в сторону направления сварки, а недостаточному проплавлению - круглая или овальная. При выполнении сварочных работ вне цеховых условий необходимо стремиться к защите.
Ручная аргонодуговая сварка
Сварка аргоном – технология, пользующаяся большой популярностью на данный момент. Это обусловлено ее доступностью, а также возможностью работы с высоко и низколегированными сталями и цветными металлами. Если существует необходимость сварить ответственную конструкцию или труднообрабатываемые металлы, вроде алюминия или титана, то вам не обойтись без аргоновой сварки. Преимущества аргонно-дуговой сварки:
- Качественный шов; - Долговечность соединений;
- Доступность; - Эстетичный вид шва.
Что такое аргонодуговая сварка?
Аргонно-дуговая сварка — способ сварки применимый для сваривания металлов с использованием электрической дуги и газа (аргона). Электрическая дуга плавит металл свариваемой детали, а также присадочный пруток, формируя шов.
Аргон – инертный газ, играет роль изолятора, препятствующего попаданию кислорода и других газов, взаимодействующих со сварочной ванной. При попадании в место сваривания металлов кислород вызывает сильное окисление, влияя на качество шва, а некоторые металлы и вовсе могут возгораться от такой реакции. Благодаря своей инертности аргон сам не вступает в реакции и не дает кислороду реагировать с металлом в сварочной ванне, именно поэтому газ подается до розжига дуги и после окончания сваривания продолжает подаваться некоторое время.
Сварка аргоном проводится двумя видами электродов: плавящимися и неплавящимися. 1. Плавящиеся электроды вызывают розжиг дуги и одновременно являются припоем. Существует обширная классификация такой проволоки, разделяющейся по размеру, а также составу. 2. Неплавящиеся электроды выполнены из самого тугоплавкого металла – вольфрама. При работе аппарата электрод провоцирует розжиг дуги, температура которой – 2000 градусов, а сам вольфрам начинает плавиться при 3600 и более градусов. Такой пруток нужен исключительно для розжига дуги и ее поддержания, присадочный металл подается вручную. Разделяют неплавящиеся электроды по толщине, длине и составу сплава, подходящего под тот или иной металл и способ сварки.
Оборудование для аргонно-дуговой сварки
Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом предполагает наличие специального оборудования, состоящего из источника питания, газовой установки, при необходимости – механизма подачи проволоки и ряда других систем.
У каждой системы есть свое предназначение и свои особенности, так для проведения качественных работ вам понадобятся:
- источник напряжения сварки аргонно дуговой – разделяют трансформаторы и инверторы. Последние более удобны в использовании и универсальны, являются источником постоянного и переменного тока. Инвертор может использоваться практически в любых условиях квартиры, загородного дома или гаража. Работают инверторы от трехфазной сети и обычных 220В. Лучше всего чтобы аргонная сварка была универсальная и нечувствительная к перепадам напряжения. - горелка – основной рабочий элемент, конструкция которого может различаться, в зависимости от выбранной техника сварки. Существуют горелки для плавящихся электродов и вольфрамовых прутков. Использование аргонной сварки с подачей проволоки подразумевает наличие специальной горелки.
- сопло – наконечник горелки, регулирующий точность подачи защитного газа и ряд других параметров. Так, как этот элемент работает в непосредственной близости от сварочной ванны, то подвергается высоким температурам. Оптимальным материалом для сопла считается – керамика. - осциллятор – система розжига дуг без контакта со свариваемой поверхностью.
- газовый баллон с редуктором. Объем емкости для газа напрямую влияет на частоту заправки и соответственно отрыв от работы. Редуктор – регулирует расход аргона при сварке. - дополнительные аксессуары. Сюда входят основные средства индивидуальной защиты, без которых не обойтись при работе с аргонно дуговой сваркой. Также, к аксессуарам стоит отнести – сварочный столик. Этот элемент во многом облегчает работу сварщика. Ведь позволяет жестко фиксировать свариваемые детали, оборудован системой отвода газов, хорошим освещением. Правильный сварочный стол защитит мастерскую от возгораний, вызванных разбрызгиванием искр.
Техника безопасности
- Обувь должна быть армирована металлическими пластинами. Тогда она спасет ступню, если на нее упадет баллон с газом.
- Важно следить за исправностью баллона и вентилей на нем. Газ в баллоне находиться под давлением. Если герметизация нарушена, возможен взрыв.
- Утечка газа тоже серьезная проблема. Например, аргон не имеет запаха, и утечку вы даже не почувствуете. А так как он тяжелее воздуха, он будет стелиться понизу и постепенно наполнять комнату. Таким образом, возможно удушье. Чтобы этого избежать, нужно следить за исправностью рукавов, оборудования и наблюдать за своим здоровьем. Если вы чувствуете слабость и вам тяжело дышать, быстро открывайте все ока и двери, промойте глаза водой, а если симптомы не прошли – обращайтесь к врачу. Чтобы не происходило накопление газов, важна правильная и мощная вентиляция в сварочном помещении.
- Также важно не забывать о стандартной технике безопасности для всех видов сварки – заземление оборудования и защитная одежда.
Заключение
Сварка ручная аргонодуговая становится все более доступной и дешевой. Сегодня, за стоимость дорогих инверторов для работы с электродами, можно купить стартовый набор ТИГ сварка или МИГ. Но учтите, что купленная ручная аргонодуговая сварка это только часть расходов, ведь для работ необходимо постоянно докупать недешевые прутки и газ, поэтому для нечастого использования покупка может потерять свой смысл. Ценность сварки аргоном и технологии заключается в том, что благодаря опыту сварщика и качеству, предлагаемому при сварке аргоном, можно получить соединение исключительной прочности и красивое внешне.
Список литературы
- Государственный стандарт. Ручная дуговая сварка ГОСТ 5264-80 «Основные типы конструктивных элементов»
- Корякин - Черняк. Краткий справочник сварщика. - Санкт-Петербург, 2016г.
- Куликов О.Н. Охрана труда при производстве сварочных работ. - М.: Академия, 2015г.
- Овчинников В.В. Контроль качества сварных соединений. - М.: Академия, 2015г.
- Овчинников В.В. Современные материалы для сварочных конструкций. - М.: Академия, 2015г
- Чернышов Г.Г. Сварочное дело. Сварка и резка металлов.- М.: Академия, 2015г
Предварительный просмотр:
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СМОЛЕНСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
Допускается к защите
Зам. директора по УР
_________ Е.А. Холменкова
«____» __________ 2025 г.
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема 1: «ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ»
Тема 2: «ПРАВКА И ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ И КОНСТРУКЦИЙ»
Тема 3: «ОБОРУДОВАНИЕ СВАРОЧНОГО ПОСТА»
Студента группы ЭГС-1-22
Грохольского Павла Павловича Профессия: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))
Руководитель:
________________ Якимов С.Г.
«____» _____ 20____г.
2021 г.
СОДЕРЖАНИЕ
стр. |
Введение 3
1. ТЕМА 1. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ 4
1.1 Основы технологии ручной дуговой сварки 4
Техника безопасности 7
Заключение 8
Введение 9
2. ТЕМА 2. ПРАВКА И ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ И КОНСТРУКЦИЙ 10
2.1 Правка и термическая обработка деталей и конструкций 10
Техника безопасности 15
Заключение 18
Введение 19
3. ТЕМА 3. ОБОРУДОВАНИЕ СВАРОЧНОГО ПОСТА 20
3.1 Оборудование сварочного поста 20
Техника безопасности 22
Заключение 25
Список литературы 26
Введение
Ручная дуговая сварка применяется на многих предприятиях и производствах. Она отличается простотой технологического процесса, экономностью расходных материалов, и компактностью некоторых видов оборудования, что удобно для маневренности. Вести работу аппаратами для ручной дуговой сварки покрытыми электродами можно в полноценном режиме по десять часов в день. Начинающим сварщикам важно хорошо знать что такое ручная дуговая сварка, каковы ее технологии, режимы и возможности.
Несмотря на широкое применение различных механизированных методах сварки плавлением, наибольшее количество сварных конструкций изготовляются методом ручной дуговой сварки.
Ручная дуговая сварка производится штучными электродами, конструктивно представляющими собой металлический стержень с нанесненным на него покрытием соответствующего состава. Один из концов стержня длинной ~30мм. освобожден от покрытия для его зажатия в электро-держатель с обеспечение электрического контакта.
Второй конец слегка очищается для обеспечения возможности зажигания дуги посредством контакта с изделием. Применение электродов должно обеспечивать следующие необходимые условия: легкое зажигание и устойчивое горение дуги, равномерное расплавление покрытия, равномерное покрытие шва шлаком: легкое удаление шлака после сварки, отсутствие не проваров, пор, трещин в металле шва.
- ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ
1.1 Основы технологии ручной дуговой сварки
Все начинается с правильной разделки кромок под 45 градусов. Для пластин толще 6 мм предусматривается выставление зазора в 2-3 мм. Это содействует хорошему проплавлению. Розжиг дуги производится постукиванием электрода по массе. Лучше это сделать на отдельной пластине и уже разогретый электрод поднести к стыку. Ставится несколько прихваток длинной в 5 мм для фиксации свариваемых частей.
Электрод держится под углом в 45 градусов относительно плоскости. Первый шов является корневым, поэтому накладывается ровным ведением из одной стороны в другую. Последующие слои выполняются поперечно-колебательными движениями, которые расширяют шов и заполняют всю зону стыка. Эти движения могут иметь спиралевидный характер. При ведении сварки следует сохранять дистанцию в 5 мм между концом электрода и металлом. Желательно обеспечить небольшой наклон поверхности для стекания шлака. Если нет такой возможности, то сварщик должен концом электрода периодически отгонять красный расплавленный шлак в сторону. Все его застывшие части легко удаляются. Заканчивать шов необходимо внахлест на уже застывшую поверхность. Это поможет избежать образования воронки в конце.
Электросварка позволяет соединять части деталей и в вертикальном положении. Здесь применяется технология прерывистой дуги. Поскольку жидкий металл тяжелый, беспрерывное горение приведет к падению расплавленного металла вниз. Поэтому шов накладывается в виде «полочек» друг на друга слоями. Это требует больше времени, но не влияет на качество соединения. Потолочный стык выполняется по похожей технологии. Для комфортной работы и качественного результата требуется подбор правильных режимов сварки. (Таблица 1).
Таблица 1. Подбор правильных режимов сварки
Толщина металла, мм | Сила тока, А | Диаметр электрода, мм |
3 | 175-185 | 3 |
5 | 20-225 | 4 |
7 | 250-270 | 5 |
10 | 300-330 | 6 |
Качественные электроды напрямую влияют на процесс работы и результат. Особое внимание уделяется обмазке. Если она быстро выгорает, то это будет оголять металлический стержень и разбрызгивать капли по сторонам. Если покрытие тугоплавкое, то дуга будет прерываться из-за разрыва контакта с поверхностью. Шлак должен удаляться с поверхности легким постукиванием. Отсыревшие электроды можно прокалить при температуре 170 градусов, чтобы вернуть обмазке первоначальные свойства.
Классификация и основные госты на электроды
Стальные электроды изготовляют в соответствии с ГОСТ 9466-75, ГОСТ 9467-75, ГОСТ 100051-75. В ГОСТ 9466-75 электроды подразделяются на группы в зависимости от свариваемых металлов:
• У - углеродистых и низкоуглеродистых конструкционных сталей;
• Л - легированных конструкционных сталей;
• Г - легированных теплоустойчивых сталей;
• В - высоколегированных сталей с особыми свойствами.
Общее назначение электродных покрытий - обеспечивание стабильности горения сварочной дуги и получение металла шва с заранее заданными свойствами (прочность, пластичность, ударная вязкость, стойкость против коррозии, и др.). Стабильность горения сварочной дуги достигается снижением потенциала ионизации воздушного промежутка между электродом и свариваемой деталью.
Покрытия выполняют защитную функцию, шлаковая защита служит для защиты расплавленного металла шва от воздействия кислорода и азота воздуха путем образования шлаковых оболочек на поверхности капель электродного металла, переходящих через дуговой промежуток, и для образования шлакового покрова на поверхности расплавленного металла. Шлаковое покрытие уменьшает скорость охлаждения и затвердевания металла шва, способствуя выходу из него газовых и неметаллических включений. Шлакообразующими компонентами являются; титановый концентрат, марганцевая руда, каолин, мрамор, мел, кварцевый песок, доломит, полевой шпат и др.
Легирование металла шва производится для придания специальных свойств наплавленному металлу. Наиболее часто применяются такие легирующие компоненты как хром, никель, молибден, вольфрам, марганец, титан и др. Легирование металла иногда производится специальной проволокой, содержащей нужные элементы. Чаще металл шва легируют введением легирующих компонентов в состав покрытия электрода. Легирующие компоненты - ферросплавы, иногда чистые металлы. [1].
Техника безопасности
Существует ряд основных требований, которые касаются подготовки места, непосредственного выполнения работ, а также уборки после всего этого. Сварочное оборудование, а также все, что с ним связано (сварочный трансформатор, заземление, провода, клеммы и прочие элементы и узлы) должны быть полностью исправны и не иметь каких-либо дефектов. В ином случае, их категорически запрещается использовать.
Все элементы должны быть подключены и находиться на своих местах.
Системы безопасности, такие как прерывание высокого напряжение во время холостого хода, защита от перегревания и прочее, должны быть проверены перед началом работ.
Во время работы необходимо использовать индивидуальные средства защиты. Сюда входит рабочая одежда из огнеупорных материалов, рукавицы, сварочная маска и прочее.
В закрытых помещениях необходимо использовать резиновый коврик под ногами во время сваривания.
Возле специалиста во время сварки не должно находиться ни каких посторонних вещей, особенно, горючих материалов.
Работник не должен контактировать с зажимами и клеммами электрической цепи и оборудование должно находиться на достаточном отдалении.
На рабочем месте не должно быть посторонних людей.
Техника безопасности при ручной дуговой сварке для сварщика начинается с подготовки рабочего места. Нужно убрать все лишнее и расчистить пространство, особенно, если приходится много передвигаться при сваривании крупных деталей. Затем нужно проверить работоспособность оборудования, заземление и прочие элементы.
Заключение
Производство электродов требует весьма различных технологических операций как по обработке материалов, так и электродов в целом. В электродном производстве имеется три потока обработки металлов: обработка стержней, сыпучих материалов и силикатной глыбы, а также поток обработки электродов с нанесенным на стержень покрытием. Все это требует специфического оборудования, которое становится целесообразным максимально механизировать, а автоматизировать только при достаточно большой программе производства электродов.
Введение
Термической обработкой называют совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения металлических сплавов, находящихся в твёрдом состоянии, для изменения их структуры и получения нужных физико-механических свойств.
Термической обработке подвергают детали и инструменты для повышения твёрдости, прочности и износостойкости, а также заготовки (поковки, отливки и др.) для подготовки к механической обработке.\
Цель и задачи работы - научиться правильно разрабатывать технологию и режим термообработки деталей машин (температуру нагрева, продолжительность выдержки в печи, скорость охлаждения); определять режим отпуска согласно требуемых свойств, знать цель и особенность каждого из выбранных видов термообработки.
- Правка и термическая обработка деталей и конструкций
- Правка и термическая обработка деталей и конструкций
Термическая обработка - это совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения твёрдых металлических сплавов с целью придания им определённых свойств за счёт изменения внутреннего строения и структуры. Цель термообработки - это придание сплавам таких свойств, которые требуются в процессе эксплуатации этих изделий.
Отжигом называется вид термической обработки, состоящий в нагреве металла, имеющего неустойчивое состояние в результате предшествующей обработки и приводящей металл в более устойчивое состояние. При этом процессе заготовки и изделия получают устойчивую структуру без остаточных напряжений. Цели отжига - снятие внутренних напряжений, устранение структурной и химической неоднородности, снижение твердости и улучшение обрабатываемости, подготовка к последующим операциям.
Отжиг делится на полный, неполный, диффузионный, рекристаллизационный, низкий, изотермический и нормализационный.
Полный отжиг применяется для снижения твердости, прочности стали, а пластичность при этом повышается. При полном отжиге в металле происходит, перекристаллизация стали и уменьшения размера зерна, за счёт чего и достигаются указанные выше свойства.
Неполный отжиг применяется, для улучшения обрабатываемости резанием и для подготовки стали к закаливанию.
Изотермический отжиг заключается, в
определённой температуры и относительно быстром охлаждении, также до определенных температур и последующем охлаждении на воздухе. При этом получается, более однородная структура стали. Изотермическая выдержка производится в расплаве соли.
Диффузионный отжиг заключается, в нагреве стали до 1000-11000С, выдержке (10-15 часов) при этой температуре и последующем медленном охлаждении. В результате такого отжига происходит, выравнивание неоднородности стали по химическому составу. Такая высокая температура необходима для ускорения диффузионных процессов. При высокой температуре нагрева и продолжительной выдержке получается крупнозернистая структура, которая устраняется последующим полным отжигом.
Рекристаллизационный отжиг необходим для снятия наклёпа и внутренних напряжений после холодных деформаций и подготовки к дальнейшему деформированию. В результате такого отжига образуется однородная мелкозернистая структура с небольшой твердостью и значительной вязкостью.
Нормализация состоит из нагрева стали, её выдержке при определенной температуре и после чего оставляют охлаждаться на воздухе. Нормализация - это более дешёвая термическая операция, чем отжиг, так как печи используют только для нагрева и выдержки.
Закалка заключается в нагреве стали до больших температур и после чего сталь быстро охлаждают. Цель закалки - это придание стали повышенной прочности, твердости, но при этом снижается вязкость и пластичность.
По способу охлаждения различают виды закалки: в одной среде, в двух средах, ступенчатая и изотермическая. Закалке в одной среде проще и наиболее чаще применяется, но недостаток её состоит в том, что возникают внутренние напряжения. При закалке в двух средах, изделие сначала охлаждают сначала в одной среде, а затем в другой (вода, масло, воздух).
Ступенчатую закалку производят путем быстрого охлаждения в соляной ванне, затем делают выдержку и охлаждают на
воздухе. Ступенчатую закалку применяют для деталей из углеродистой стали небольшого сечения (8-10 мм). Для сталей, имеющих небольшую критическую скорость закалки, ступенчатую закалку применяют в основном для изделий большого сечения. [2].
При изотермической закалке, как и при ступенчатой, детали переохлаждают в среде, далее на воздухе. Преимущества этого способа закалки заключается в большей вязкости, отсутствии трещин, минимальном короблении. Изотермическую закалку применяют для изделий сложной формы. Существенную роль играют также способы погружения деталей в охлаждающую жидкость. Например длинные изделия вытянутой формы (свёрла, метчики) погружают в строго вертикальном положении, чтобы избежать коробления.
Поверхностная закалка - нагрев поверхностного слоя при помощи токов высокой частоты (ТВЧ) или горелок с последующим быстрым охлаждением, Повышает твердость только поверхностного слоя. Применяется в тех случаях, когда необходима высокая износостойкость поверхности и мягкая сердцевина детали
Отпуск стали - это вид термической обработки, следующий за закалкой и заключающийся в нагреве стали до определённой температуры, выдержки и охлаждении. Цель отпуска стали - снятие внутренних напряжений, повышение вязкости и пластичности.
Различают низкий, средний и высокий отпуск. Низкий отпуск проводится при температуре 150-2000С. В результате снимаются внутренние напряжения, происходит увеличение пластичности и вязкости без заметного снижения твердости и износостойкости. Низкому отпуску подвергают режущий и мерительный инструмент, а также детали, которые должны обладать высокой износостойкостью и твёрдостью.
При среднем отпуске нагрев производится до 350-4500С. При этом происходит некоторое снижение твёрдости при значительном увеличении упругости и сопротивляемости действию ударных нагрузок. Применяется для пружин, рессор, ударного инструмента.
Высокий отпуск производится при 550-6500С. При этом твёрдость и прочность снижаются значительно, но очень сильно возрастают вязкость и пластичность, однако создаётся оптимальный вариант для конструкционных сталей сочетание механических свойств. Применяется для деталей, которые подвергаются действию высоких нагрузок. Термическая обработка, состоящая из закалки и высокого отпуска, называется улучшением. Она является основным видом обработки конструкционных сталей. Продолжительность выдержки зависит от размеров деталей: чем они больше, тем длиннее выдержка.
Обработка холодом состоит в том, что закаливаемые детали на некоторое время погружают в среду имеющую температуру ниже 00С. Производить обработку холодом нужно сразу после закалки. Такой обработке подвергают измерительный инструмент, части точных механизмов, детали шарикоподшипников. Обработка холодом не уменьшает внутренних напряжений, поэтому после неё необходим отпуск.
Термомеханическая обработка (ТМО) относится к комбинированным способам и представляет собой пластическую деформацию металла с закалкой. Как при закалке, так и при пластической деформации повышение прочности всегда связано с уменьшением пластичности. Преимуществом является то, что при большом увеличении прочности характеристики пластичности снижаются незначительно, а ударная вязкость в 1,5-2 раза выше по сравнению с той же маркой стали после закалки низким отпуском. ТМО делится на два способа: высокотемпературный и низкотемпературный.
При высокотемпературной ТМО сталь нагревают и подвергают деформации. Сразу после деформации сталь подвергается закалке и низкому отпуску.
При низкотемпературной ТМО сталь нагревается и охлаждается, после чего её деформируют. После деформации следует закалка и низкий отпуск. Низкотемпературная ТМО получила незначительное применение. Наиболее часто применяют высокотемпературную ТМО. Преимущество этого процесса состоит в экономии топлива, для нагрева под
закалку, сокращение времени изготовления деталей, повышении механических свойств, увеличение прочности, ударной вязкости при незначительном снижении пластичности.
Химико-термической обработкой (ХТО) называют процесс, представляющий собой сочетание термического и химического воздействия с целью изменения состава, структуры и свойств поверхностного слоя стали, а, следовательно, и всей детали в целом.
Цементация - процесс ХТО, представляющий собой диффузионное насыщение поверхностного слоя стали углеродом при нагреве в соответствующей среде. Цель - получить высокую поверхностную твердость и износостойкость при вязкой сердцевине, что достигается обогащением поверхностного слоя стали углеродом в пределах 0,8--1 % и последующей термической обработкой. Цементации подвергают детали, изготовленные из сталей с низким содержанием углерода (до 0,25 %).
Азотирование - диффузионное насыщение поверхностного слоя стали азотом. Цель - получение поверхности деталей высокой твердости и износостойкости или устойчивости против коррозии (антикоррозионное азотирование).
Поверхностное насыщение стали одновременно углеродом и азотом в расплавленной цианистой соли называют цианированием, а в газовой среде - нитроцементацией. Цель - получение высокой твердости и износостойкости поверхности деталей с сохранением пластичной сердцевины. Цианированию и нитроцементации подвергают детали из сталей с 0,2…0,4 % С.
Диффузионное насыщение металлами (алюминием, хромом и др.) и металлоидами (кремнием, бором и др.), называемое диффузионной металлизацией, проводят с целью повышения жаростойкости (до 1000 °С), коррозионной стойкости, твердости и износостойкости деталей.
Техника безопасности
При проведении процессов термической и химико-термической обработки должны быть предусмотрены меры защиты работающих от возможного действия опасных и вредных производственных факторов. Концентрации веществ, обладающих вредными свойствами, и уровни физических опасных и вредных производственных факторов не должны превышать значений, установленных санитарными нормами.
В целях контроля процессов подготовки изделий к термической обработке, контроля и регулирования параметров термической обработки металлов (температуры, давления в рабочем пространстве печи, содержания компонентов в газовой среде и т. д.) необходимо применять блокировку, а также средства световой и звуковой сигнализации о нарушениях технологического процесса, могущих привести к возникновению аварийной ситуации.
При подготовке изделий и деталей к термической обработке (нанесение защитных паст, травление, обезжиривание и др.) и при проведении термической обработки с применением веществ, обладающих токсичными, пожаро- и взрывоопасными свойствами (керосина, масел, расплавов солей и металлов, жидких сред), должна быть исключена возможность воздействия этих веществ на работающих.
Нагретые в процессе термической обработки изделия детали необходимо размещать в местах, оборудованных эффективной вытяжной вентиляцией или в специально оборудованных охладительных помещениях или устройствах
Места возможного выделения в воздушную среду производственных помещений веществ, токсичных, взрывоопасных веществ и пылей должны быть снабжены вытяжной механической вентиляцией во взрывозащищенном исполнении. [3], [5].
При разработке технологических процессов термической и химико-термической обработки металлов должны предусматриваться оптимальные режимы работы оборудования, обеспечивающие:
непрерывность технологического процесса; рациональный ритм работы людей, выполняющих отдельные технологические операции; исключение возможности создания аварийной обстановки.
Система газопроводов перед заполнением их горючими газами и смесями должна быть продута негорючими или инертными газами при повышенном давлении.
Во всех случаях возникновения аварийных ситуаций при ведении технологического процесса работу следует немедленно прекратить и принять меры к устранению аварийной ситуации.
Отделка потолков и стен помещения участков должна допускать систематическую мокрую уборку. Помещения и воздуховоды должны очищаться от пыли, чтобы количество взвешенной в воздухе и осевшей пыли не могло образовать взрывоопасную пылевоздушную смесь в объеме более 1% объема помещений. Для нагревательных устройств должны применяться газообразное топливо и электрическая энергия. Применение твердого и жидкого топлива допускается в технически обоснованных случаях.
При термической обработке металлов необходимо применять пожаробезопасные жидкости и материалы. В отдельных случаях по согласованию с органами пожарного надзора могут применяться горючие жидкости. Ядовитые соли для термической обработки должны использоваться в гранулированном виде. Закалочные масляные ванны должны иметь сборные емкости для 100% слива масла. Интенсивность теплового облучения на рабочих местах не должна превышать 300 ккал/м2•ч.
Доставка в цех изделий термической обработки, а также масел, кислот, щелочей и других химических материалов, применяемых при подготовке изделий к термической обработке и в процессах термической обработки, должна осуществляться способами, исключающими опасность травматизма, физического перенапряжения, возможности интоксикации, загрязнения тела и одежды работающих, а также загрязнения помещения и воздуха в них.
Тара, используемая для транспортирования сильнодействующих ядовитых веществ, после опорожнения должна храниться в специально отведенных местах. Отходы, содержащие сильнодействующие ядовитые вещества, следует хранить в специальных изолированных помещениях, в емкостях.
Все рабочие, служащие и инженерно-технические работники термических цехов и участков проводят инструктаж по безопасности труда и пожарной безопасности; вводный — при поступлении на работу; первичный — на рабочем месте; повторный — не реже одного раза в три месяца; внеплановый — при нарушении требований безопасности труда; несчастном случае и др.
Работающие в термических цехах должны использовать средства индивидуальной защиты. Спецодежда работающих в отделениях цианирования, жидкостного азотирования во избежание отравления работающих на других участках термических цехов должна сдаваться в стирку обезвреженной и храниться отдельно от спецодежды работающих других участков термических цехов. Замена спецодежды на чистую, сохранившую свои защитные свойства, не реже одного раза в 10 дней.
Помещения термических цехов, термическое оборудование и коммуникации должны быть оснащены контрольно-измерительными приборами для контроля уровней опасных и вредных производственных факторов, возникающих при данном процессе. В термических цехах, отделениях и участках на газопроводах на линиях сжатого воздуха в легкодоступных местах для возможности локализации действия опасных и вредных производственных факторов должны быть установлены быстродействующие отсекающие устройства. Контроль работы вытяжных вентиляционных устройств и систем сигнализации в установленном порядке. Закалочные масла должны еженедельно подвергаться контролю на содержание в них воды. Обнаруженная вода должна быть удалена.
Заключение
Термическая обработка сталей и сплавов является важной операцией при изготовлении изделий с заданными механическими свойствами. Благодаря термической обработки стали и сплавов можно получить высокие механические и эксплуатационные свойства изделий, выдерживающие необходимые условия для работы современных деталей и инструментов.
Фазовые превращения являются основными процессами, рассматриваемыми в теории термической обработки сталей и сплавов. Выделяют следующие фазовые превращения:
- из перлита в аустенит, происходящее при нагреве стали;
- из аустенита в перлит при охлаждении;
- из аустенита в мартенсит при быстром охлаждении;
- из мартенсита при отпуске закаленной стали.
Выделяют следующие виды термической обработки сталей и сплавов, а именно отжиг первого и второго рода, нормализация, закалка, отпуск). Отличие между видами термической обработки стали и сплавов заключается в изменение структуры и свойства стали, которые необходимо придать готовым изделиям, применительно к области использования.
Введение
Конкретный набор инструментов, изделий и оборудования может изменяться, но имеется ряд вещей, которыми должен обладать каждый пост:
- непосредственно само сварочное оборудование;
- место для хранения присадочных материалов и других вспомогательных приспособлений;
- доступ к постоянному источнику питания электрического тока;
- удобное место посадки;
- рубильник, который будет включать выключать подачу напряжения;
- хорошая система вентиляции и вытяжная камера;
- многочисленные ящики и полки для дополнительных инструментов;
- электродержатель.
- ОБОРУДОВАНИЕ СВАРОЧНОГО ПОСТА
3.1 Оборудование сварочного поста
Правильная организация рабочего места- залог качественной сварки и высокой производительности труда. Сварочные работы на постоянных сварочных постах следует выполнять только при наличии работающей вентиляции.
В процессе работы следует применять передвижные воздухоотсосы.
Временные рабочие места сварщика применяют для работ, которые выполняются непосредственно на оборудовании или установках, которые не возможно переместить к сварочному посту. Такие места должны быть огорожены огнестойкими ширмами щитами и обеспечены средствами первичного пожаротушения и огнетушителями. Кроме огнетушителя рабочее место сварщика оборудуется ящиком с песком ведром и другими средствами пожаротушения.
Сварочный пост комплектуется источником питания, электрододержателем, сварочными проводами, зажимами для токопроводящего провода, сварочным щитком с защитными светофильтрами
При необходимости рабочее место может быть оборудовано средствами малой механизации что облегчит не только сварку, но и погрузочно-разгрузочные работы. В любом случае нельзя забывать о средствах противопожарной защиты, так как сварка является пожароопасной работой. Не следует загромождать рабочее место не нужными вещами и оборудованием, так как это будет не только мешать работе но и предотавлять опасность.
При выполнении сварочных работ в монтажных условиях на открытом воздухе рабочее место сварщика и оборудование должно быть защищено от атмосферных действий, для этих целей применяют навесы. Каждый раз после окончания Работы нужно перемещать аппараты к месту хранения
Рабочий инструмент должен комплектоваться, учитывая специфику работы.
Но существует определенный перечень инструмента, без которого обойтись невозможно. Должен иметь защитный щиток или маску, рукавицы, молоток, зубило, стальную щетку. На стационарном рабочем месте инструмент храниться в ящике а для работы на монтажной площадке храниться в сумке. [4].
Правильно подобранный и исправный инструмент экономит время и способствует производительному труду. (Рисунок 1,2).
Рисунок 1. Сварочный пост
Рисунок 2. Зажимы.
Токоподводящие зажимы: А-пружинным зажимом; Б-винтовым зажимом; В- с винтовой струбциной
Техника безопасности
Требования безопасности перед началом работы
Проверить исправность средств индивидуальной защиты и предохранительных приспособлений (щитки, темные стекла, очки и т.д.). Запрещается надевать промасленную и рваную спецодежду и обувь.
Привести в порядок рабочее место, убрать лишние предметы, мешающие в работе, а также легковоспламеняющиеся материалы. Не устанавливать сварочные аппараты в загроможденных местах.
Электросварщик путем проверки должен убедиться в полной исправности электросварочной аппаратуры, измерительных приборов, изоляции токоведущих проводов, плотности соединения всех контактов. Заземление сварочной установки (корпус аппарата, стол и т.д.) должно выполняться с помощью гибких медных проводов перед началом работы и не сниматься до ее окончания.
Помнить, что рабочее место сварщика должно иметь хорошую освещенность не менее 150лк, на что перед началом работы необходимо обратить внимание.
Знать, что при ведении сварочных работ необходимо обеспечить рабочее место средствами пожаротушения.
Требования безопасности во время работы
Следить, чтобы руки, обувь и одежда были всегда сухими, так как работа электросварщика связана с применением электрического тока.
Напряжение на зажимах генератора или трансформатора, применяемых для питания электросварочных постов, в момент зажигания дуги не должно превышать 110 В для машин постоянного тока и 70 В для машин переменного тока.
Провода, подводящие ток к распределительному щиту и от него к местам сварки, должны быть надежно изолированы путем заключения их в резиновые шланги. Эти провода должны быть защищены от действия высокой температуры и механических повреждений. Запрещается пользоваться проводами с нарушенной изоляцией, имеющих оголенные соединения и т.д.
Для защиты лица и головы следует пользоваться специальным щитком или шлемом-маской. Если щиток или шлем имеют щели или трещины в стеклах, работать в них запрещается.
Швы от шлака очистить металлической щеткой и при этом надевать защитные очки.
Резать и сваривать металл навесу не разрешается.
Во избежании разбрызгивания расплавленного металла предварительно очистить место сварки.
Не оставлять электродержатель под током без надобности.
Рабочее место электросварщика необходимо ограждать ширмой, окрашенной в матовый цвет в целях защиты глаз рабочих, занятых поблизости на других работах. Стационарное место работы электросварщика должно быть оборудовано вытяжной вентиляцией.
При необходимости сварочных работ вблизи электроустановок кабелей и других токоведущих частей электроустановок, последние должны быть ограждены от возможного прикасания.
Запрещается одновременное производство сварочных работ и работ с пневмоинструментом на одной конструкции или на одном предмете.
При производстве сварочных работ в сырую погоду (под навесом или в сырых помещениях) кроме резиновых диэлектрических галош необходимо применять деревянный настил и резиновый коврик.
Закрытые металлические емкости должны быть освещены светильниками, расположенными снаружи, или ручными переносными лампами напряжением не более 12 В. Трансформатор для подключения переносных ламп устанавливается вне свариваемого объекта, вторичная обмотка его должна быть заземлена.
Запрещается одновременная работа внутри закрытых конструкций электросварщиков и газосварщиков.
Требования безопасности по окончании работы
Электросварщик обязан:
Отключить от электрической сети сварочный агрегат.
Осмотреть свое рабочее место, убрать материал и детали на специально отведенное место и сложить их устойчиво.
Собрать провода и защитные приспособления, уложить их в отведенное место. Убедиться, что после работы не осталось тлеющих предметов – ветоши, изоляционного материала и т.д.
Сообщить мастеру о всех неисправностях на рабочем месте.
Убрать спецодежду, инструмент и привести в порядок рабочее место.
Заключение
К инструменту сварщика относятся:
- Электрододержатель от которого зависит производительность и безопасность труда. Электрододержатель должен быть лёгким (ни более 0,5кг) и удобный в обращении.
- Щиток или маска применяется для предохранения глаз и кожи лица сварщика от вредного влияния инфракрасного излучения и брызг металла.
- Сварочные провода по которым ток от силовой сети подводится к сварочному аппарату (марки КРПТ) от сварочных аппаратов к местам работы, сварочный ток поступает по гибкому проводу марки ПРГ, АПР, или ПРГД с резиновой изоляцией.
К принадлежностям сварщика относятся;
- стальная щётка применяемая для зачистки металла от грязи, ржавчины перед сваркой и шлака после сварки.
- молоток с заострённым концом для отбивки шлака со сварочных швов и для поставки личного клейма.
- зубило для вырубки дефектных мест сварного шва.
- для замера геометрического размеров швов, сварщику выдают набор шаблонов.
Также сварщик пользуется некоторыми измерительными инструментами (линейка, рулетка). Для проверки углов используется угольник.
Список использованной литературы
1. Антонов В.П. Диффузионная сварка материалов / В.П. Антонов В.А. Бачин, Г.В. Закорин, и др. - М.: Машиностроение, 1981. - 271 c.
2. Аргоно-дуговая сварка алюминиевых сплавов для строительных конструкций / Коллектив авторов. - М.: Книга по Требованию, 2012. - 180 c.
3. Брауде М.З. Охрана труда при сварке в машиностроении / М.З. Брауде. - М.: Книга по Требованию, 2012. - 141 c.
4. Виноградов В.С. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки / В.С. Виноградов. - М.: Академия, 2001. - 319 c.
5. ГОСТ. Сварка, пайка и термическая резка металлов.
Сборник ГОСТов. Часть 1.. - М.: Стандарты, 1990. - 288 c.
Источники
Нормативные акты
1. ГОСТ 26001-84 Свариваемость материалов.
2. ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.
3. ГОСТ 14771-76 Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов.
4. ГОСТ 15543-70 Полуавтоматы для сварки в защитных газах.
5. ГОСТ19903-74 Сталь прокатная толстолистовая. Сортамент.
6. ГОСТ 8732-78 Трубы Сортамент.
7. ГОСТ 9467-75 Электроды.
8. ГОСТ 22456-80 Сварочная проволока омеднённая.
9. Закон РФ «Об охране атмосферного воздуха» № 96-ФЗ от 04.05.1999г
Научно-техническая литература
10. Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка: учебник для нач. проф. образования/ В.С. Виноградов. -3-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. -320 с.
11. Виноградов В.С. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки: Учеб. для проф. учеб. заведений. - 4-е изд., стереотип. - М.: Высш. шк.; Изд. Центр«Академия», 2001. - 319 с.: ил.
12. Герасименко А.И. Основы электрогазосварки: учебное пособие /А.И. Герасименко. - Изд. 6-е. - Ростов н/Д: Феникс, 2008. - 380 с.: ил. - (НПО).
13. Гуськова Л.Н. Газосварка: рабочая тетрадь: учебное пособие для образовательных учреждений начального проф. образования / Л.Н. Гуськова. - М.: Издательский центр «Академия», 2008.- 96 с.
14. Маслов Б.Г. Производство сварных конструкций: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Б.Г. Маслов, А.П. Выборнов. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр, «Академия» , 2008. - 256 с.
15. Маслов В.И. Сварочные работы: Учеб. для нач. проф. образования / Валентин Иванович Маслов. - 2-е изд., стер. - М.: Изд. Центр «Академия» , 2002. - 240с.: ил.
16. Овчинников В.В. Газосварщик: учеб. пособие / В.В.Овчинников. М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 64 с. - (Сварщик).
17.Овчинников В.В. Дефекты сварных соединений: учеб. Пособие / В.В.Овчинников. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. - 64 с. - (Сварщик).
18. Овчинников В.В. Оборудование, механизация и автоматизация сварочных процессов: практикум: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. - М.: Издательский центр «Академия», 2010. - 128 с.
19. Овчинников В.В. Сварщик на лазерных и электронно-лучевых сварочных установках: учеб. пособие / В.В.Овчинников. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 64 с. - (Сварщик).
20. Овчинников В.В. Охрана труда при производстве сварочных работ: учеб. Пособие / В.В.Овчинников. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 64 с. - (Сварщик).
21. Полякова Р.Г. Газосварщик: Учебное пособие для ПТУ \ Под ред. В.В.Шапкина. - СПб.: Политехника, 2003.- 354 с.: ил.
22. Потапьевский А.Г. Сварка в защитных газах плавящимся электродом М.: Машиностроение, 2004. - 273 с.
23. Прох Л.Ц. и др. Справочник по сварочному оборудованию - 2-е издание, переработанное и дополненное. - К.: Техника, 2007. - 207 с.
24. Рыбаков В.М. Дуговая и газовая сварка. М.: Высшая школа, 2008.
25. Сварка в машиностроении. Справочник в 4-х т./ Ред.- с 24 кол.: Г.А.Николаев (пред.) и др.- М.: Машиностроение, 2005. - Т.2 (Под ред. А.И. Акулова), 2005. - 462 с.
26. Сварка и резка материалов: Учеб. Пособие для нач. проф. образования / М.Д. Банов, Ю.В. Казаков, М.Г. Козулин и др.; Под ред. Ю.В. Казакова. - 4-е изд., испр. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 400 с.
27. Сварочные работы. ООО «Аделант». 2008. - 320 с. (Серия «Советы профессионалов»)
28. Справочник электрогазосварщика и газорезчика: Учеб. пособие для нач. проф. образования / Г.Г.Чернышов, Г.В.Полевой, А.П.Выборнов и др.; Под ред. Г.Г.Чернышова. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 400 с.
29. Феофанов А.Н. Чтение рабочих чертежей: учеб. Пособие /А.Н.Феофанов. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 80 с.
30. Шебеко Л.П. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки: Учеб. Для сред. ПТУ. - М.: Высшая школа, 2007. - 279 с.
31. Юрьев В.П. Справочное пособие по нормированию материалов и электроэнергии для сварочной техники. М.: Машиностроение, 2005. - 52 с.
32. Юхин Н.А. Газосварщик: Учеб. Пособие для нач. проф. образования /Николай Александрович Юхин; Под ред. О.И.Стеклова. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. -160 с.
33. Юхин Н.А. Выбор сварочного электрода. Учебно - справочное пособие под ред. О.И. Стеклова изд. «СОУЭЛО» - М.: 2003. - 69 с.
34. Юхин Н.А. Механизированная дуговая сварка плавящимся электродом в защитных газах (MIG/MAG) под ред. О.И. Стеклова изд. «СОУЭЛО» - М.: 2002. -73 с.
35. Юхин Н.А. Ручная дуговая сварка неплавящимся электродом в защитных газах (TIG/WIG) под ред. О.И. Стеклова изд. «СОУЭЛО» - М.: 2001. - 49 с.
36.Чернышов Г.Г. Сварочное дело: Сварка и резка металлов: Учебник для нач. проф. образования / Георгий Георгиевич Чернышов. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 496 с.
Интернет-ресурсы
37. Промышленная группа (http://www. DUKON/RU)
38. ТЕХНОТЕРРА.: Каталог оборудования (WWW.TECHNOTERRA.RU)
39. Сварочное оборудование http://www.vashdom.ru/snip/print/P 20903- 85Zindex-2.htm
40. Информационный вестник по сварке http: //www.svarkainfo .ru/rus/naks/nakslib/
41. Каталог. Оборудование для металлообработки. Выпуск 1, 2011 (www. kron. spb. ru)
42. Каталог продукции фирмы ESAB. 5-е издание. Стандартное оборудование - 2011 (http://www.esab.ru)
43. www.svarkainfo.ru
Предварительный просмотр:
Предварительный просмотр:
Предварительный просмотр:
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СМОЛЕНСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
Допускается к защите
Зам. директора по УМР
_________ Е.А. Холменкова
«____» __________ 2023 г.
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема 1: «СВАРКА ПОЛИМЕРОВ. ВИДЫ СВАРКИ»
Тема 2: «ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ В УГЛЕКИСЛОМ ГАЗЕ»
Студента группы ЭГС-1-20
Прокопенко Дениса Алексеевича
Профессия: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))
Руководитель:
________________ Ткаченко Т.В.
«____» _____ 20____г.
2021 г.
СОДЕРЖАНИЕ
стр. |
Введение 3
1. ТЕМА 1 СВАРКА ПОЛИМЕРОВ. ВИДЫ СВАРКИ 5
1.1 Диффузионная сварка 5
1.2 Сварка нагретым газом 7
1.3 Сварка с применением инфракрасного (ИК) излучения 12
Техника безопасности 14
Заключение 17
Введение 18
2. ТЕМА 2 ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ В УГЛЕКИСЛОМ ГАЗЕ 20
2.1 Особенности сварки в среде углекислого газа 20
2.2 Принципы процесса характеристики дуги 25
2.3 Сварочное оборудование 27
Техника безопасности 28
Заключение 29
Список литературы 30
Введение
Соединение термопластичных полимерных материалов между собой при сборке из них конструкций может осуществляться механическим путем с помощью болтов, заклепок и других крепежных элементов, путем склеивания с использованием различных клеевых составов, а также с помощью сварки [1, 2].
Из всех перечисленных методов только при сварке отсутствует необходимость введения в зону соединения инородных материалов и представляется возможным получить в этой зоне связи, характерные для исходного материала, а, следовательно, максимально приблизить соединение к исходному материалу по механическим свойствам, газопроницаемости, диэлектрическим характеристикам и другим свойствам [3].Сварка — это способ создания неразъемных соединений пластмассовых деталей в целях образования более сложных конструкций [1].Сварке отдают предпочтение перед другими методами создания неразъемного соединения в тех случаях, когда: 1) свариваемые детали состоят из одного полимера или полимеров, близких по плотности энергии когезии; 2) недопустимо присутствие крепежных элементов; 3) требуется большая производительность процесса [2]. Теоретически сварку воспринимают все термопластические полимеры, однако возможность технического выполнения этой операции в основном определяется структурой и молекулярной массой материала. Поскольку сварка осуществляется в тот момент, когда поверхности стыкуемых деталей находятся в расплавленном состоянии, возможность пластикации является важным критерием свариваемости полимера. Поэтому из-за значительной молекулярной массы и особенностей структуры такие полимеры, как, например, политетрафторэтилен (ПТФЭ), литой ПММА, ПЭ, обладающий очень высокой молекулярной массой, пластифицируются с большим трудом, что технически исключает или существенно затрудняет их сваривание. Из условия, что поверхности соединяемых деталей должны находиться преимущественно в состоянии расплава, вытекает еще одно ограничение - между собой могут быть сварены только те полимеры, которые переводятся в расплавленное состояние в одинаковых условиях. Такому условию, за небольшим исключением, соответствуют только одинаковые термопласты или же (в случае ПЭ) только те его типы, которые обладают одинаковым индексом расплава (показатель текучести расплава). Обычно прочность сварных изделий составляет 30-60 % от прочности соединяемых деталей. Если же параметры сварки выбраны неправильно, то потери прочности еще больше [2]. Выбор технологических параметров сварки зависит в первую очередь от типа свариваемого материала и его толщины, а также от типа применяемого инструмента. Естественно, что наряду с общими правилами, при сварке полимеров необходимо соблюдать также и некоторые условия, связанные со специфическими особенностями материалов. Для перевода в пластическое состояние необходима определенная температура (температура сваривания), а для обеспечения плотного соединения - определенное усилие (усилие сваривания). Кроме того, учитывая плохую теплопроводность полимеров, температуру сваривания необходимо поддерживать определенное время (время воздействия температуры), что бы прогрев стыкуемых изделий состоялся до достаточной глубины. Понятие «время воздействия температуры» в непрерывных процессах сварки заменяется на понятие «скорости сварки» [4]. Таким образом, такие параметры сварки, как давление, температура и время воздействия температуры (скорость сварки) должны быть правильно согласованы друг с другом и соответствовать свойствам свариваемых полимеров.
ТЕМА 1 СВАРКА ПОЛИМЕРОВ. ВИДЫ СВАРКИ
1.1 Диффузионная сварка
Существует несколько разновидностей диффузионной сварки: нагретым инструментом, нагретым газом, инфракрасным (ИК) излучением, токами высокой частоты (ТВЧ), трением, ультразвуком и другие. Применяют сварку в присутствии растворителя свариваемого полимера. Основные технологические параметры сварки - температура (tн), время нагрева (tн), давление прижатия свариваемых поверхностей (Р), а также время охлаждения сварного шва под давлением. При условии получения качественного сварного соединения можно составить рабочую карту оптимального соотношения tн и tн при постоянном давлении Р (рисунок 1.1) для конкретного типа полимера. Как следует из рисунка, имеется определенный диапазон Δtн при постоянном tн или Δtн при постоянной Tн, в котором получаются сварные соединения хорошего качества. С увеличением Р сокращается время цикла, но одновременно уменьшается допустимый диапазон (вертикальные отрезки) колебаний температур и времен. Сужение этого диапазона обусловлено тем, что с увеличением давления возрастает скорость течения материала. Продолжительность и давление контакта зависят от вязкости материала. Для высоковязких полимеров характерна замедленная диффузия макромолекул, поэтому высокое давление способствует лучшему контакту свариваемых поверхностей и диффузии сегментов полимера, но чрезмерно высокое давление приводит к сильному утонению сварного шва [5]. Разнородные полимеры сваривают при помощи присадок или слоя статистического сополимера (интерполимера), содержащего в макромолекуле звенья, которые входят в состав макромолекул обоих соединяемых полимеров. Высоковязкие полимеры свариваются при помощи присадочного материала того же состава, но содержащего пластификатор или тот же полимер с меньшей молекулярной массой.
I – область твердого состояния полимера;
II – область начала термодеструкции полимера; пунктирными кривыми ограничен диапазон колебаний при получении качественного шва.
Рисунок 1.1 – Рабочая карта сварки термопластов – взаимосвязь температуры и времени нагрева деталей (давление сварки постоянно)
При сварке материалов с ориентированной структурой макромолекул происходит полимера. При охлаждении сварного шва кристаллических полимеров происходит рекристаллизация материала шва, его структура может сильно отличаться от структуры остального объема.
Поскольку сварка сопровождается локальным перегревом и охлаждением, то в пространстве образуются большие остаточные напряжения (термического происхождения). Процесс снятия (релаксации) напряжений требует определенного времени. По этой причине сварные изделия передают в эксплуатацию после некоторой "вылежки". Продолжительность вылежки может составлять несколько суток. Весьма благоприятна поэтому для сварных изделий стадия последующей термообработки. Температура термообработки должна быть близка к температуре стеклования. В отдельных случаях избежание деструкции материала шва сварку проводят в среде инертных газов или вводя в зону шва повышенное количество стабилизатора
1.2 Сварка нагретым газом
По этому способу соединяемые поверхности полимерных деталей нагревают струей разогретого газа (воздуха, азота и др.) и приводят в контакт при отсутствии или наличии присадочного материала, нагретого этим же газом [5].
С применением присадочного материала сваривают детали из ПЭ, ПП, ПВХ, ПС, ПММА и др. В качестве присадочного материала используется тот же полимер, из которого изготовлены свариваемые части.
В присадочный материал может добавляться небольшое количество пластификатора [3-10 % (масс.)], чтобы снизить вязкость расплава.
Этим способом свариваются толстостенные детали, листы и т. п. Широко применяется газовая сварка при наращивании длины труб (стыковка), при футеровке пластмассовыми листами стальных труб, электролизных и травильных ванн.
1 - детали с подготовленной поверхностью сварки; 2 - пруток присадочного материала; 3 - сопло для подачи нагретого газа; 4 - поток горячего воздуха; 5 - сварной шов; Р - давление на пруток; V - направление движения сварки
Рисунок 1.4 - Схема сварки нагретым газом с применением присадочного материала:
Схема сварки горячим газом с применением присадочного материала показана на рисунок 1.4. Процесс получения изделия из сварных деталей заключается в следующем. Детали 1 обрезают под небольшим углом (25-30°), так чтобы при их контакте образовалась ложбина, напоминающая букву V (V-образный шов). Далее включается нагреватель и подается нагретый газ в сопло 3. Обычно газом-теплоносителем служит воздух. При сварке термопластов это нежелательно, так как происходит значительное термоoкисление полимера. В этом случае лучше применять инертный газ (азот). Температура газа на выходе из сопла должна быть на 50-100 °С выше Тип полимера, поскольку на участке между соплом и свариваемой поверхностью газ 4 охлаждается. Давление газа небольшое (35-100 кПа). Горячий воздух прогревает поверхности деталей и одновременно пруток 2 присадочного материала. Происходит оплавление полимеров.
Недостатками метода являются малая производительность, сложность поддержания постоянного режима сварки, использование ручного труда. Основной вид брака - низкая прочность сварного шва. Это может происходить из-за недостаточного прогрева свариваемых поверхностей деталей, из-за термоокислительных процессов в присадочном материале, а также несоблюдения технологических режимов сварки и небольшого давления Р.
Сварка нагретым газом без присадочного материала осуществляется по непрерывной или периодической схеме. Прочность сварных соединений в этом случае выше, чем прочность таких же соединений, но полученных с применением присадочного материала. Скорость получения сварного шва может достигать 0,3 м/мин. Таким методом получают соединения из пленок, листов. Так, сложенные пленки у краев прижимаются губками и к этим местам подводится через форсунку открытое пламя. Края пленок оплавляются, и образуется шов. Скорость сварки может достигать десятков метров в минуту.
1.3 СВАРКА С ПРИМЕНЕНИЕМ ИНФРАКРАСНОГО (ИК) ИЗЛУЧЕНИЯ
Известно, что большинство полимеров хорошо поглощает ИК-излучение с длиной волны более 25 мкм. Это свойство и используют при сварке термопластов. Сваривать детали можно непосредственно контактом горячих поверхностей или с применением присадочных материалов. Лампу с температурой нагревательного элемента 500-600°С располагают на расстоянии 0,5 мм и фокусируют на свариваемую поверхность. Продвигая свариваемые детали под лампой, прикатывают горячий шов валиком. Детали могут быть расположены на металлической подложке.
Таким способом осуществляется сварка плит, пленок, труб и т. д.
Заключение
На данный момент вакуумная упаковка из термоусадочных многослойных полимерных пленочных материалов считается самым оптимальным и удобным решением в пищевой промышленности. Ее использование является гарантом сохранности свежести, питательных и пищевых свойств, аромата и внешнего вида. Однако высокие барьерные свойства многослойных полимерных пленок могут оказаться бесполезными, если в процессе изготовления пакетов и упаковывания в них пищевой продукции будет нарушена сплошность барьерных слоев пленочного материала [10].
При прямом нагреве соединяемые пленки непосредственно контактируют с нагревателем. Изменение параметров сварки существенно влияет на прочность сварного шва изделий. При испытании сварных изделий установлено [5], что даже идеально сваренный шов не обладает той же прочностью, что и свариваемая деталь. С учетом остаточных напряжений в большинстве случаев разрушается материал в околошовном пространстве. При тепловой сварке эти напряжения являются следствием локального нагрева пластмассы и термической усадки. Обычно прочность сварных изделий составляет 30-60 % от прочности соединяемых деталей. Если же параметры сварки выбраны неправильно, то потери прочности еще больше. А выбор технологических параметров сварки зависит в первую очередь от типа свариваемого материала и его толщины, а также от типа применяемого инструмента.
Таким образом, исследование прочности сварного соединения полимерных многослойных пленочных материалов является актуальной задачей, т.к. прочность сварного соединения во многом будет определять барьерные характеристики упаковки.
Введение
Сварочный полуавтомат – оборудование, предназначенное в полуавтоматическом режиме для сварки в среде защитных газов. Этот аппарат при своей относительно невысокой стоимости отличается хорошей мощностью. Подача сварочной проволоки полностью автоматизирована, а вот сам агрегат перемещается вручную. Сварочный полуавтомат обладает массой достоинств. В частности, здесь могут применяться как плавящиеся электроды, так и неплавящиеся. MIG/MAG - режим полуавтоматической сварки плавящейся электродной проволокой в среде углекислого газа или газовых смесей. Кроме того, сварочный полуавтомат, для выполнения широкого спектра работ, может быть оснащен горелками различных типов.
Представленные в нашем каталоге сварочные полуавтоматы – это оборудование высочайшего класса. Мы реализуем аппараты, которые на практике зарекомендовали себя с лучшей стороны и потому пользуются большой популярностью. Все сварочные полуавтоматы соответствуют общепринятым стандартам безопасности и при полном соблюдении правил эксплуатации будут служить длительное время.
В 1802 году В.В. Петров впервые в мире открыл явление электрической дуги и указал на возможность использования тепловой энергии дуги в расплавлении металлов. Он первый построил самую большую для того времени батарею, при помощи которой и проводил свои опыты. Эти замечательные опыты с электрической дугой В.В. Петров опубликовал в 1803 году. В ней указывается на возможность применения электрической дуги.
Первый в мире электродуговую сварку осуществил русский инженер Николай Николаевич Бенардос (1842-1904 гг.). Работы над созданием крупных аккумуляторных батарей привели его в 1882 году к изобретению способа электрической дуговой сварки металлов в России и ряде других стран.
Дальнейшее развитее сварки нашло применение в работах Н.Г. Славянова (1854-1897 гг.). С именем Славянова связано развитие металлургических основ электрической сварки и создание метода сварки металлическим электродом. Ему также принадлежит заслуга создания автоматического регулятора длины дуги и первого сварочного генератора.
Н.Г. Славянов на Пермских пушечных заводах, начальником которых он являлся, организовал значительный по тем временам электросварочный цех и выполнявший большое количество сварочных работ с искусством заслуживающий внимание и в настоящее время. С 1891 по 1894 года лично С.Г. Славяновым и под его руководством выполнено ремонтно-сварочных робот на 1631 изделий с общим весом 250 тонн и израсходовано при этом 11 тонн электродов.
Н.Г. Славянов являлся инженером-металлургом, глубоко понимал физико-химическую сущность процессов, происходящих при сварке и разработал ряд флюсов и шлаков, позволяющих получить высококачественный, наплавленный метал.
Развитие сварки можно разделить на три этапа:
1) первый этап с 1924 по 1935 год. Сварочный процесс в то время осуществлялся вручную, электродами без покрытия или с тонким изолирующим покрытием электродов.
2) Второй этап с 1935 по 1940 год. В эти годы сварка широко внедрялась во всех отраслях промышленности на базе применения электродов со специальным покрытием.
3) Третий этап с 1940 года. Этот этап характеризуется максимальным внедрением механизации в сварочный процесс на базе разработанного в 1940 году под руководством Е.О. Патонова современного способа автоматической сварки под слоем флюса.
Большие заслуги в деле развития и совершенствования теории и практики сварочного производства имеют коллективы Института им. Е.О. Патона АНУССР, ЦНИИТ Маш, ЛПИ им. Калинина, МВТУ им. Баумана, отраслевых ЦНИИ, завод «Электрик», Кировского, Уралмаш и др.
Применение сварки даёт не только экономию металла (на 20-25%), но и экономию времени и рабочей силы. Разработаны и применяются в некоторых отраслях промышленности новые методы сварки: сварка давлением, трением, ультразвуком, токами высокой частоты, плазменной дугой, сварка электронным лучом в вакууме, диффузионная сварка в вакууме, взрывом, сварка под водой лучом лазера. В ближайшие годы можно достичь серьезных дальнейших успехов в развитие и в промышленном применении новых видов сварки. Произошли достижения в области механизации и автоматизации сварочных процессов, которые позволили поднять на высокий технический уровень изготовление котлов, труб и трубопроводов, морских и речных судов, нефтеаппаратуры, прокатных станков, мощных прессов и насосов и других машин и механизмов.
ТЕМА 2 ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ В УГЛЕКИСЛОМ ГАЗЕ
2.1 Особенности сварки в среде углекислого газа
Полуавтоматическая сварка в углекислом газе (CO2), выполняется преимущественно плавящимся электродом. В роли плавящегося электрода при использовании сварочного полуавтомата выступают сварочные проволоки сплошного сечения (из низколегированной стали), а также порошковые проволоки.
Активные газы или продукты диссоциации в процессе сварки взаимодействуют с металлом сварочной ванны, растворяются в ней или образуют химические соединения с элементами входящие в состав ванны.
Сварку низколегированными проволоками сплошного сечения ведут, когда используют сварочный полуавтомат, постоянным током обратной полярности. При сварке постоянным током прямой полярности, вследствие более высокого содержания в металле шва водорода, наблюдается интенсивное образование пор. Сварка активной проволокой сплошного сечения возможна и на прямой полярности.
При сварке полуавтоматом порошковой проволокой возможно питание дуги переменным током, если в составе проволоки содержатся вещества, предназначенные для стабилизации дуги. Вследствие того, что углекислый газ является достаточно энергичным окислителем, при высоких температурах, вольфрамовые электроды не представляется возможным использовать, так они просто сгорают. Сварку в защитном, углекислом газе, возможно, выполнять в любых пространственных положениях. При работе с низколегированными либо низкоуглеродистыми сталями также рекомендуется использовать углекислый газ (CO2).
Расширение области применения полуавтоматической электродуговой сварки (MIG/MAG) идёт за счёт замены ручной дуговой сварки покрытыми электродами (MMA) и полуавтоматической сварки под флюсом. Широкое использование электрической сварки в защитном газе взамен ручной дуговой сварки покрытыми электродами обусловлено большей производительностью, лучшими условиями труда и меньшими требованию к квалификации рабочих. Перед полуавтоматической сваркой под флюсом её преимущество заключается в возможности визуального наблюдения за расплавлением электрода, отсутствие операций по удалению и удержанию флюса и возможности выполнять сварку во всех пространственных положениях.
Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа применяется для сварки прерывистых коротких швов и швов, недоступных для сварки автоматом, а также для сварки стыков швеллеров, двутавровых балок и гнутых профилей. Сварка в среде углекислого газа обеспечивает глубокий провар в местах переходов от стенки к полке швеллеров и балок. Для сварки в среде углекислого газа применяют полуавтоматы А-537, А-765, А-1035, позволяющие выполнять швы любого вида.
Производительность сварки в среде углекислого газа выше ручной в полтора раза и на 15—20% выше полуавтоматической под слоем флюса. Кроме того, сварка в среде углекислого газа не требует приспособлений и времени для подачи, удержания и удаления флюса. Это дает возможность производить сварку в любом пространственном положении, обеспечивая глубокий провар.
Недостатком сварки в среде углекислого газа является сильное разбрызгивание металла и посредственное формирование шва. При сварке в открытых помещениях, а также при наличии сквозняков или ветра углекислый газ оттесняется от свариваемых швов, что снижает его защитное действие. В результате в сварных швах могут появиться норы, которые снижают механические свойства наплавленного металла. В замкнутых сосудах сварку швов в среде углекислого газа применять не рекомендуется, так как в процессе сварки образуется значительная концентрация углекислого газа, при которой сварщик может угореть.
Углекислый газ является активным газом. При высоких температурах происходит диссоциация (разложение) его с образованием свободного кислорода:
2СО2 -> 2СО + О2
Молекулярный кислород под действием высокой температуря сварочной дуги диссоциация на атомарный по формуле:
О2 -> 2О
Атомарный кислород, являясь очень активным, вступает в реакцию с железом и примесями, находящимися встали, по следующим уравнениям:
Fe + O =FeO,
C + O =CO,
Mn + O =MnO,
Si + 2O = SiО2.
Чтобы подавит реакцию окисления углерода и железа при сварке в углекислом газе, в сварочную ванну вводят раскисление (марганец и кремний), которые тормозят реакции окисления и восстанавливают окислы по уровням:
FeO + Mn = MnO + Fe,
2FeO + Si = SiО2 + 2Fe и т.д.
Образующиеся окислы кремния и марганца переходят в шлак. Исходя из этого при сварке в углекислом газе малоуглеродистых и низкоуглеродистых сталей необходимо применять кремний-марганцовистые проволоки, а для сварки легированных сталей – специальные проволоки
Подготовка металла под сварку состоит в следующем. Чтобы в наплавленном металле не было пор, кромки сварных соединений необходимо зачищать от ржавчины, грязи, масла и влаги на ширину до 30мм по обе стороны от зазора. В зависимости от степени загрязнения зачищать кромки можно протиркой ветошью, зачисткой стальной щёткой, опескоструиванием, а также обезжириванием с последующим травлением. Следует заметить, что окалина почти не влияет на качество сварного шва, поэтому детали после газовой резки могут свариваться сразу после зачистки шлака.
2.2 Принципы процесса, характеристики дуги
Технологические свойства дуги существенно зависят от физических и химических свойств защитных газов, электродного и свариваемого металлов, параметров и других условий сварки. Это обусловливает многообразие способов сварки в защитных газах.
Полуавтоматическая сварка плавящимся электродом производится в инертных газах Аг и Не(MIG) и их смесях Аг + Не, в активном газе СO2 (MAG), а также в смесях инертных и активных Аг + О2, Аг + СО2, Аг + СО + О2 и активных газов СО2 + О2. В качестве электродных проволок применяют сплошные из нелегированных и легированных сталей и цветных металлов (Ni, Си, Mg, Al, Ti, Mo), а также не сплошные порошковые и активированные. Сварка плавящимся электродом выполняется в основном на постоянном токе, применяется также и сварка импульсным током и тока обратной полярности. Находят применение и другие способы сварки: на нормальном и увеличенном вылете, со свободным и принудительным формированием шва, без колебаний и с колебаниями электродной проволоки, в атмосфере и под водой, в стандартную и нестандартную узкую щелевую разделку кромок и др. Принцип дуговой сварки плавящимся металлическим электродом в защитном газе показан на (рис. 5).
Основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений из сталей, а также сплавов на железоникелевой и никелевой основах, выполняемых дуговой сваркой в защитном газе указаны в ГОСТ 14771
В зависимости от уровня механизации и автоматизации процесса различают сварку: - механизированную, при которой перемещения горелки выполняются вручную, а подача проволоки механизирована;
- автоматизированную, при которой все перемещения горелки и подача проволоки механизированы, а управление процессом сварки выполняется оператором-сварщиком;
- автоматическую (роботизированную), при которой управление процессом сварки выполняется без непосредственного участия оператора-сварщика.
2.3 Сварочное оборудование
Шланговые полуавтоматы, предназначенные для сварки в защитных газах, содержа следующие основные элементы: горелку с держателем, шлаг для подвода к горелке электродной или присадочной проволоки, механизм подачи проволоки с катушкой для нее и блок управления полуавтоматом. Эти элементы, отличающиеся конструктивными особенностями, входят во все разновидности полуавтоматов.
Современные механизмы подачи содержат два или несколько подающих роликов различной конструкции и в различных сочетаниях. По расположению подающего механизма различают полуавтоматы толкающего и тянущего типов. В шланговом полуавтомате толкающего типа подача проволоки с катушки осуществляется подающим механизмом, установленным рядом с катушкой. Механизм состоит из электродвигателя переменного или постоянного тока, коробки скоростей, ведущего и прижимного роликов. Проволока подается роликами с постоянной скоростью через внутренний канал гибкого шланга, держатель и наконечник.
Рабочий инструмент полуавтомата – горелка. Примером ее конструкции может служить горелка полуавтомата А-1197П, предназначенного для сварки как обычной проволокой сплошного сечения, так и порошковой проволокой. Горелка содержит изогнутый мундштук с переходной втулкой и наконечником, рукоятку с гашеткой пусковой кнопки, защитный щиток и сопло для создания воны сварки защитной атмосферы.
Одной из основных частей полуавтомата является шланг, состоящий из проволочной спирали с оплеткой и резиновой оболочки. Сварочный ток, защитный ток и охлаждающая вода в современных полуавтоматах подводятся к горелке автономными шлангами. Подача проволоки вперед и назад осуществляется переключением пакетного переключателя, расположенного на блоке управления. Кнопка включения подающего механизма находится на горелке.
Техника безопасности
Состояние изоляции проводов проверяют не реже одного раза в месяц, а осмотр подвижных контактов, переключателей, рубильников и клемм - не реже одного раза в три дня. Напряжение холостого хода на зажимах генератора или трансформатора не должно превышать 110В для машин постоянного тока и 70В для машин переменного тока. Сварочные машины должны находиться под наблюдением специалистов. Установку и ремонт их могут производить только электромонтеры.
Корпусы сварочной аппаратуры и источников тока необходимо заземлять. Кроме того, обязательно должно быть заземлено свариваемое изделие. Заземление сварочных агрегатов на контур производят присоединением медного провода сечением не менее 6 мм2 или железного сечением не менее 12 мм2 к какой-либо точке корпуса и к трубе диаметром 37--50 мм, длиной 1--2 м. Трубу закапывают в землю. Вместо трубы можно использовать полосовую сталь толщиной не менее 4 мм, сечением 48--50 мм2.
Категорически запрещается использовать контур заземления в качестве обратного провода сварочной цепи. При появлении напряжения на частях аппаратуры и оборудования, не являющихся токоведущими, необходимо прекратить сварку и вызвать мастера или дежурного электрика. Номинальная сила тока плавких предохранителей не должна превышать указанного в схеме.
При ручной электродуговой сварке несчастные случаи могут быть в результате поражения электрическим током, светового излучения дуги, а также в результате ожогов каплями металла и шлака.
Поражение электрическим током. В результате действия электрического тока на организм могут быть повреждены нервная система (электрический удар) или кожный покров (ожоги). Характер и степень поражения зависят от величины силы тока и сопротивления тела человека. Сила тока до 0,002А переносится безболезненно, а 0,05 А -- является опасной. Более высокая сила тока может вызвать смерть. Чем выше напряжение и ниже сопротивление, тем сильнее будет поражение током. В сухих помещениях при нормальных условиях работы и исправной сухой одежде и обуви напряжение ниже 36 В, а в сырых помещениях ниже 12 В -- безопасно, более высокое напряжение опасно, наибольшую опасность представляет двухполюсное прикосновение (рис. 89).
При работах внутри резервуаров рабочего снабжают резиновым ковриком, а также резиновым шлемом для защиты головы от случайных прикосновений к металлическим частям, находящимся под напряжением. Электродержатель должен иметь механическую или электрическую блокировку, исключающую смену электрода при не выключенном токе. Сварщика, работающего в резервуаре, должен сопровождать наблюдатель, находящийся снаружи, который должен и может оказать сварщику при несчастном случае необходимую помощь.
В случае поражения током пострадавшему необходимо оказать следующую помощь: отсоединить его от проводов, предварительно надев резиновые рукавицы или встав на резиновый коврик (ток можно выключить также рубильником, вывертыванием предохранительной пробки или замыканием проводов накоротко, в результате чего перегорят предохранители), обеспечить пострадавшему доступ свежего воздуха (открыть окна и двери или вынести его на улицу); если пострадавший потерял сознание, нужно немедленно вызвать медицинскую помощь, до прибытия врача пострадавшему необходимо производить искусственное дыхание.
Световое воздействие электрической дуги. Электрическая дуга ослепляющее действует на глаза сварщика и других близко находящихся людей. Кроме того, в спектре дуги содержатся невидимые ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, вызывающие воспаление слизистой оболочки глаз и ожоги кожи. Для защиты лица и глаз сварщики применяют щитки или маски (ГОСТ 1361--69*) со специальными светофильтрами (ГОСТ 9497--60*). В зависимости от условий работы выбирают стекло светофильтра определенного номера. С наружной стороны светофильтр закрывают обычным оконным стеклом, которое меняют по мере его загрязнения.
При заболевании глаз (появление рези, светобоязнь) следует немедленно обратиться к врачу. До получения медицинской помощи можно делать примочки слабым раствором соды или применять цинковые глазные капли.
Во время работы сварщик должен иметь фартук, рукавицы и очки с простыми стеклами для защиты глаз от брызг. Место работы, где производится стыковая сварка оплавлением, должно быть ограждено щитами, чтобы не мешать другим рабочим; хранение каких-либо горючих материалов в таком помещении запрещено.
Заключение
Текст
Список литературы
- Крыжановский, В.К. Производство изделий из полимерных материалоа / В.К. Крыжановский, М.Л. Кербер, В.В. Бурлов, А.Д. Паниматченко – СПб.: Профессия, 2008. – 464 с.
- Власов, С.В. Основы технологии переработки пластмасс: Учебник для ВУЗов / С.В. Власов, Л.Б. Кандырин, В.Н. Кулезнев, А.В. Марков, И.Д. Симонов-Емельянов, П.В. Суриков, О.Б. Ушакова – М: Химия, 2004. – 600 с.
- Ревяко, М.М. Оборудование и основы проектирования предприятий по переработке пластмасс: Учебное пособие / М.М. Ревяко, О.М. Касперович – Минск: БГТУ, 2005. – 344 с.
- Шварц, О. Переработка пластмасс / О. Шварц, Ф.В. Эбелинг, Б. Бурт - СПб.: Профессия, 2005. – 320 с.
- Власов С.В. Основы технологии переработки пластмасс / С.В. Власов, Л.Б. Кандырин, В.Н. Кулезнева, А.В. Марков, И.Д. Симонов-Емельянов, П.В. Суриков, О.Б. Ушакова - М.: Химия, 2004 - 600 с.
- Вакула, В. Л. Физическая химия адгезии полимеров / В.Л. Вакула, Л.М. Притыкин - М.: Химия, 1984.- 222 с.
- Ефремов, Н. Ф. Тара и ее производство. М.: Изд-во МГУП, 2001 - 311 с.
- Полкоп, С. С. Сварка пластических масс: Учеб. пособие для работников образования / С.С. Полкоп, В.Я. Черняк - М.: Химия. 1987. - 168 с.
- Зайцев, К. И. Сварка пластмасс / К.И. Зайцев, Л.Н. Мацюк - М.: Машиностроение, 1978 - 224 с.
- Загидуллин А.И. Изучение влияния параметров сварки на барьерные свойства термоусадочных многослойных пакетов / А.И. Загидуллин, Р.М. Гарипов, А.И. Хасанов, А.А. Ефремова, А.А. Козлов // Вестник Казанского технологического университета.- 2013.- т.16, №20.- с. 83-86.
Размещено на Allbest.ru
Предварительный просмотр:
Предварительный просмотр:
Предварительный просмотр:
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СМОЛЕНСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
Допускается к защите
Зам. директора по УР
_________ Е.А. Холменкова
«____» __________ 2025 г.
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема 1: «ОСНОВНЫЕ ДЕФЕКТЫ ПРИ СВАРКЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ПУТИ ИХ УСТРАНЕНИЯ»
Тема 2: «КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ: ВНЕШНИЙ ОСМОТР; КЕРОСИНОВАЯ ПРОБА; ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ И ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ»
Студента группы ЭГС-1-22
Шинкарева Антона Дмитриевича
Профессия: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))
Руководитель:
________________ Якимов С.Г.
«____» _____ 20____г.
2025 г.
СОДЕРЖАНИЕ
стр. |
Введение 3
1. ОСНОВНЫЕ ДЕФЕКТЫ ПРИ СВАРКЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ПУТИ ИХУСТРАНЕНИЯ 4
1.1 Внешние дефекты сварных соединений 4
1.2 Внутренние дефекты 7
Техника безопасности 11
Заключение 14
Введение 15
2. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ: ВНЕШНИЙ ОСМОТР, КЕРОСИНОВАЯ ПРОБА, ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ И ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ 16
2.1 Контроль качества сварных соединений внешним осмотром 16
2.2 Испытания керосином 17
2.3 Контроль качества сварных соединений гидравлическим испытанием 18
2.4 Контроль качества сварных соединений пневматическим испытанием 19
Техника безопасности 20
Заключение 21
Список литературы 22
Введение
Дефектами называют отклонения от норм, предусмотренных ГОСТами, техническими условиями, чертежами и технологическим процессом. Дефекты значительно снижают прочность и плотность сварных соединений и приводят конструкции к преждевременным разрушениям. Дефекты бывают внешние и внутренние: внешние обнаруживают невооруженным глазом или с помощью лупы; внутренние выявляют механическими и физическими методами контроля.
Надежность эксплуатации сварных соединений зависит от их соответствия нормативно-технической документации, которая регламентирует конструктивные размеры и формы готовых сварных швов, прочность, пластичность, коррозийную стойкость и свойства сварных соединений. Сварные соединения, выполняемые в производственных условиях, могут иметь отступления от заданных размеров, формы и свойств.
В процессе эксплуатации изделий эти отступления могут привести к разрушению сварных швов и даже всей конструкции. Каждое такое несоответствие требований, установленным нормативной документации, называется дефектом.
Задача контроля сварки заключается в выявлении причин возникновения дефектов и разработки мероприятий, направленных на устранение этих причин. [1]
1. ОСНОВНЫЕ ДЕФЕКТЫ ПРИ СВАРКЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ПУТИ ИХ УСТРАНЕНИЯ
1.1. Внешние дефекты сварных соединений.
Перекос образуется в результате действия поперечной усадки металла шва, плохой сборки элементов под сварку, неправильного наложения швов при сварке, недостаточной квалификации сварщика. Перекос устанавливается при механической правке изделий.
Смещение кромок образуется в результате небрежной сборки элементов под сварку, а также применения при сборке неисправных зажимных приспособлений. Несовпадение поверхности листов в стыковых соединениях не должно превышать 10 % толщины листа, но быть не более 3 мм.
Смещение устраняется вырубкой шва с последующей повторной заваркой, а также заменой новых элементов в конструкции.
Неравномерность сечения шва по ширине и высоте. Причины такого рода дефектов: плохая подготовка кромок и сборка деталей под сварку; неравномерное перемещение электрода или горелки; невысокая квалификация сварщика.
Обнаруживается дефект при внешнем осмотре и проверке швов шаблонами. Участки с ослабленными швами уменьшают прочность конструкции, а участки с чрезмерным усилением вызывают концентрацию напряжений в местах перехода основного металла к металлу шва. Ослабленные участки шва подвергаются повторной наплавке, а излишне наплавленный металл снимается шлифовальной машинкой или срубается.
Подрезы - это резкие углубления в месте перехода металла шва к свариваемому металлу. Причинами подрезов являются: сварка на повышенных режимах (большом токе, напряжении, длинной дугой, пламенем большой мощности), неправильный угол наклона электрода или горели, несоответствие диаметра электрода или наконечника горелки толщине свариваемого металла, неудобное положение шва, невысокая квалификация сварщика.
Подрезы уменьшают поперечное сечение сварного соединения, снижая тем самым прочность, и являются концентраторами напряжений. Устраиваются подрезы наплавкой тонких (ниточных) швов.
Наплывы (натеки) образуются при быстром плавлении электрода или проволоки и натекании жидкого металла на недостаточно нагретые кромки свариваемого металла. Наплывы появляются при сварке в нижнем положении и особенно горизонтальном, потолочном и вертикальном положениях. Наплывы сопровождаются непроваром основного металла. Участки с наплывами вырубаются и завариваются вновь.
Прожоги чаще всего образуются при сварке на большом токе, а также при малом притуплении кромок, большом зазоре и при неправильном режиме сварки. Дефектные места подлежат повторной заварке.
Незаплавленные кратеры возможны из-за невысокой квалификации сварщика или небрежного выполнения работы. Часто в местах незаплавленного кратера образуются трещины. Заваривают такие дефекты, выводя сварочную ванну на кромку или на приставную пластину, а также доводя сварочную ванну на кромку или на приставную пластину, а также доводя горение электрода до естественного обрыва дуги.
Прожоги образуются из-за перенасыщения расплавленного металла сварочной ванны газами. Источником насыщения шва водородом являются масло, ржавчина, краска, загрязнение на кромках свариваемого металла и сварочной проволоки, а также отсыревшие или ржавые электроды. При сварке в углекислом газе поры появляются из-за плохой газовой защиты, особенно при сварке на сквозняках и при сварке проволокой с малым содержанием раскислителей кремния и марганца.
Поры бывают поверхностные и внутренние- не выходящие на поверхность; отдельные, групповые и в виде цепочки. Пористый шов уплотняют проковкой при нагреве до температуры светло-красного каления, а в ответственных конструкциях вырубают и заваривают вновь.
Трещины - наиболее опасные дефекты, так как они снижают статическую, динамическую и вибрационную прочность конструкции. Трещины чаще всего зарождаются в незаплавленных кратерах, подрезах, непроварах.
Трещины бывают горячие и холодные, продольные и поперечные, микроскопические и макроскопические, выходящие на поверхность и не выходящие на поверхность.
Горячие или кристаллизационные трещины начинают зарождаться при кристаллизации металла; холодные- чаще всего в околошовной зоне и реже в шве даже спустя несколько суток и месяцев.
Трещины, выходящие на поверхность шва, обнаруживаются при внешнем осмотре, магнитным методом и с помощью проникающих жидкостей. Трещины, не выходящие на поверхность шва, выявляются просвечиванием рентгеновским или гамма-лучами, проверкой швов ультразвуком, по излому шва, исследованием его макро- и микроструктуры.
Причины образования трещин: сварка при температуре ниже 0 С или на сквозняках, быстрое охлаждение швов, возникающие напряжения, конструкция узла, свойства основного металла, сварка без подогрева, неправильная последовательность наложения швов и др.
Чтобы предупредить появление трещин, необходимо сварку производить с предварительным или сопуствующим подогревом и замедленным охлаждением, швы сваривать обратноступенчатым способом или короткими участками, после сварки делать термообработку швов или целых изделий. Выявленные трещины засверливают сквозными отверстиями на расстоянии 40...50 мм от каждого конца, предотвращая тем самым их распространение. Затем производят разделку кромок трещины и последующую заварку обратноступенчатым способом.
При сварке иногда применяют подогрев трещины, особенно по её концам, во избежание появления остаточных напряжений.
Шлаковые и неметаллические включения. Шлаковые выключения- это макроскопические дефекты, а неметаллические включения обнаруживаются с помощью микроскопа, хотя иногда бывают размером 2...3 мм.
Шлаковые включения получаются в результате попадания в шов частичек покрытия, флюса и шлака, которые не успели всплыть на поверхность сварочной ванны в процессе кристаллизации.
Шлаковые включения могут быть расположены в корне шва, между отдельными слоями при многослойной сварке, внутри наплавленного металла, а также на его поверхности. Они уменьшают прочность шва и создают местную концентрацию напряжений. Причины дефектов: сварка длинной дугой, неправильный наклон электрода, большая скорость сварки, недостаточная величина сварочного тока или малая мощность горелки, а также малый скос кромок, невысокая квалификация сварщика.
Неметаллические включения - это посторонние частицы, которые остались в металле шва и получились в результате реакций, протекающих в жидком или затвердевающем металле. Причины дефектов: загрязнение, ржавчина и окалина на свариваемых кромках металла и сварочной проволоки, а также быстрая кристаллизация сварочной ванны.
Дефектные места вырубают и заваривают вновь.
Непровары- это несплавления металла шва и свариваемого металла в корне шва, по кромке, а также между валиками при многослойной сварке. Непровары уменьшают рабочее сечение шва, вызывают концентрацию напряжений, в результате чего снижается сопротивление шва внешним нагрузкам, особенно ударным. Причины непровара: сварка на малом токе или пламенем кромок и малый зазор, различные неметаллические включения и окисные пленки, а также смещение электрода от оси шва. Непровары обнаруживаются просвечиванием. Дефектные места вырубают и завартвают повторно.
Перегрев сопровождается увеличением размеров зерен металла. Перегретый металл обладает повышенной хрупкостью и значительным снижением пластичности. Перегрев получается при неправильном выбранном режиме сварки или от недостаточной квалификации сварщика. Дефект исправляется последующей термической обработкой после сварки.
Пережог металла получается при сварке на чрезмерно больших режимах или окислительном пламенем. При пережоге зерна металла покрываются пленкой окислов, препятствующей их взаимному сцеплению. Пережженный металл обладает большой хрупкостью и не поддается исправлению. Дефектные швы полностью вырезаются и завариваются повторно.
1.2 Внутренние дефекты. К ним относят поры, шлаковые включения, непровары, несплавления и трещины.
Поры в видe полoсти oкруглой фoрмы, заполненные газoм, oбразуются вследствиe: загрязненности кромок свариваемого металла, использовaния влaжного флюса, отсыревших электродов, нeдостаточнoй защиты шва пpи сварке в углекислом газе, увeличенной скорости, завышенной длины дуги. Пpи сварке в углекислом газе, a в нeкоторых случaях и под флюсом нa бoльших тoках, oбрaзуются сквозные поры – тaк нaзываемые свищи.
Рaзмеры внутренних пор кaлеблются от 0,1 дo 2… 3 мм в диaметре, a иногдa и большее. Поры, выходящие нa поверхность шва, мoгут быть и бoльше. Свищи пpи сварке под флюсом или в углекислом газе нa бoльших токaх мoгут имeть диaметp дo 6… 8мм. Длинa тaк нaзываемых «червеобразных» пор – дo нескoльких сантиметрoв.
Равномерная пористость обычно возникает при постоянно действующих факторах: загрязненности основного металла по свариваемым поверхностям (ржавчина, масло и т.п.), непостоянной толщине покрытия электродов и т.д. Скопление пор наблюдается при местных зaгрязнениях, a тaкже, пpи нарушении сплoшности покрытия электрода, сварке в нaчале шва, обрыве дуги или случaйных изменениях eе длины.
Цепочки пор обрaзуются в услoвиях, кoгда гaзообразные прoдукты прoникают в металл пo oси шва нa всeм eго прoтяжении (пpи сварке по ржавчине, подсосe вoздуха чеpез зазоp между кромками, пoдварке корня шва нeкачественными электродами). Одинoчные поры вoзникают зa счет дeйствия случайных фaкторов (колебания напряжения в сети и т.д.). Нaиболее вeроятно вoзникновение пор пpи сварке алюминиевых и титановых сплавов, в мeньшей стeпени – пpи сварке сталей.
Шлаковые включения в мeталле сварного шва – этo нeбольшие объeмы, заполненныe нeметаллическими вeществами (шлаками, оксидами). Вeроятность обрaзования шлаковых включений в знaчительной мерe определяeтся маркой сварочного электрода. Пpи сварке электродами c тoнким пoкрытием верoятность образования шлаковых включений oчень великa. Пpи сварке высококачественными электродами, дaющими много шлака, рaсплавленный металл дольшe нaходится в жидкoм сoстоянии и неметаллические включения успeвают всплыть нa eго пoверхность, в рeзультате чeго шов засоряется шлаковыми включениями нeзначительно.
Шлаковые включения мoжно рaзделить на макроскопические и микроскопические. Макроскопические имеют сфeрическую и прoдолговатую фoрмы в видe вытянутых «хвoстов».
Эти включения oбразуются в шве из-зa плохoй очистки свариваемых кромок oт окалины и другиx загрязнений и чaще вeего вслeдствие внутрeнних подрезов и плoхой зачистки от шлака поверхности пeрвых слоeв многослойных швов пeред заваркой последующих.
Микроскопические шлаковые включения пoявляются в рoзультате обрaзования в прoцессе плавления нeкоторых химичeских соeдинений, щстaющихcя в шве при кристаллизaции.
Оксидные пленки мoгут вoзникать при всех видах сварки. Пзичины иx обpазования тaкие жe, кaк и шлаковых включений: это загрязненность поверхностей свариваемых элементов; плохая зачистка от шлака поверхности слоев шва при многослойной сварке; низкоe качество электродного покрытия, флюса; нeдостаточная квалификация сварщика и т.n.
Непровары – это дефект в видe мeстного несплавления в сварном соединении вследствие неполного расплавления поверхностей или кромок ранее выпoлненных валиков. Непровары в виде несплавления основного металла с наплавленным представляют собой тонкую прослойку оксидов, а в некоторых случаях – грубую шлаковую прослойку между основным и наплавленным металлом.
Причинами образования тaких непроваров являютcя:
- плохaя зачистка кромок свариваемых деталей oт окалины, ржавчины, крaски, шлака,масла и дpугих зaгрязнений;
- блуждaние или отклонение дуги пoд влияниeм мaгнитных полeй, особенно пpи сварке на постоянном токe;
- электроды из легкоплавкого материала (пpи выпoлнении шва тaкими электродами жидкий металл натекает нa неоплавлeнные свариваемые кромки);
- чрeзмерная скорость сварки, пpи котоpой свариваемые кромки нe успевaют расплавиться;
- знaчительное смeщение электрода в сторону oдной из свариваемых кромок, пpи этoм расплавленный металл натекает нa вторую нерасплавленную кромку, пpикрывая непровар;
- неудовлетворительнoе кaчество основногo металла, сварочной проволоки, флюсов, элeктродов и т.д.;
- плохая работа сварочного оборудования – колебания силы сварочного тока и напряжения дуги в процессе сварки;
- низкая квалификация сварщика.
Причинaми обрaзования непроваров в корне шва кpоме указaнных вышe мoгут быть: нeдостаточный угол скоса кромок; бoльшая вeличина иx притупления; мaленький зазор между кромками cвариваемых деталей; бoльшое сeчение электрода или присадочной проволоки, укладываeмой в раздeлку шва, чтo знaчительно зaтрудняет расплавление основного металла. Непровары мeжду oтдельными слоями вoзникают пo следующим причинам: из-за не полностью удаленного шлака, образовавшегося при наложении предыдущего валика, что возможно из-за трудности его удаления или небрежности сварщика; недостаточной тепловой мощности (малый ток, излишне длинная или короткая дуга).
Трещины – чaстичное мeстное разрушение сварного соединения в видe разрыва
Образoванию трещин спосoбствуют слeдующие фaктоpы:
- сварка легированной стали в жестко закрепленных констpукциях;
- высoкая скорость охлаждения пpи сварке углеродистых сталей, cклонных к закалке на воздухе;
- пpименение высокоуглеродистой электродной проволоки пpи автоматической сварке кoнструкционной легированной стали;
- использованиe повышeнных плотностeй сварочного тока пpи нaложении первого слоя мнoгослойного шва толстостенных сосудов и издeлий;
- недостаточный зазор между кромками дeталей пpи электрошлаковой сварке;
- cлишком глубoкие и узкиe швы пpи автоматич. сварке под флюсом;
- выполнениe сварочных работ пpи низкoй тeмпературе;
- чрeзмерное нагромождениe швов для усилeния констpукции (применение накладок и т.п.), в рeзультате чeго возpастают сварочные напряжения, споcобствующие образовaнию трещин в сварном соединении;
- нaличие в сварных соединениях дpугих дефектов, являющихcя концентраторами напряжений, пoд действием котoрых в oбласти дефектов начинают развиваться трещины.
Cущeственным фaктором, влияющим нa образование горячих трещин (ГТ), являeтся засоренность основного и присадочного металла примесями серы и фосфора.
Холодные трещины (ХТ) образуются при наличии составляющих мартенситного и бейнитного типов, концентрации диффузного водорода в зоне зарождения трещин и растягивающих напряжений I рода. Трещины относятся к наиболее опасным дефектам и по всем действующим нормативно-техническим документам (НТД) недопустимы.
Для устранения дефектов сварных швов используют следующие приёмы:
Неполномерность швов устраняется наплавкой дополнительного слоя металла. При этом наплавляемую поверхность необходимо тщательно очистить до металлического блеска абразивным инструментом или металлической щеткой. Чрезмерное усиление шва устраняют с помощью абразивного инструмента или пневматического зубила.
Непровар, кратеры, пористость и неметаллические включения устраняют путем вырубки пневматическим зубилом или расчистки абразивным инструментом всего дефектного участка с последующей заваркой. Часто применяют выплавку дефектного участка резаком поверхностной кислородной или воздушно-дуговой резки.
Подрезы заваривают тонкими валиковыми швами.
Наплывы устраняются обработкой абразивным инструментом или с помощью пневматического зубила.
Наружные трещины устраняются разделкой и последующей заваркой. Для предупреждения распространения трещины по концам ее сверлят отверстия. Разделку трещины выполняют зубилом или резаком. Кромки разделки зачищают от шлака, брызг металла, окалины и заваривают.
Швы с внутренними трешинами вырубают и заваривают заново. При наличии сетки трещин дефектный участок вырезают и взамен сваркой накладывают заплату. [7]
Техника безопасности
При работе с различным сварочным оборудование сварщик всегда должен помнить об опасностях, связанных воздействием на его организм вредных испарений и различных излучений, образующихся в процессе выполнения работ. Для предотвращения травм на производстве весь рабочий персонал проходит различные инструктажи, прежде чем приступать к своей работе. Несоблюдение техники безопасности может привести к травмам или смерти сварщика!
Требования безопасности перед началом работы:
- Надеть спецодежду, приготовить защитную маску.
- Проверить надежность заземления корпуса сварочного аппарата.
- Убрать с рабочего стола посторонние и ненужные для работы предметы, убедиться, что вблизи места работы нет легковоспламеняющихся материалов и горючих жидкостей.
- Внешним осмотром проверить исправность сварочной части аппарата.
- При проведении сварочных работ в помещении включить вытяжную вентиляцию.
Требования безопасности во время работы:
- Уложить устойчиво свариваемую деталь, для чего применять специальные приспособления.
- Не смотреть глазами, не защищенными маской со светофильтрами, на пламя вольтовой дуги.
- Не использовать в качестве обратного провода сети заземления металлические строительные конструкции зданий, коммуникаций и не сварочного технологического оборудования.
- При смене электродов огарки бросать в металлический ящик.
- При кратковременных перерывах в работе электрододержатель не бросать на землю или пол, а вешать на специальную подставку.
- При зачистке поверхностей свариваемого изделия или удалении с наплавленного металла слоя нагара, надеть защитные очки. Напильники для зачистки применять только с исправными, хорошо насаженными ручками.
- Не оставлять включенный в сеть сварочный аппарат без присмотра.
Требования безопасности в аварийных ситуациях:
- При неисправности сварочного аппарата, сварочных проводов, а также нарушении защитного заземления корпуса сварочного аппарата, прекратить работу и выключить сварочный аппарат. Работу продолжал только после устранения неисправности.
- При коротком замыкании и загорании сварочного аппарата, немедленно отключить электропитание, приступить к тушению очага возгорания углекислотным, порошковым огнетушителем или песком.
- При поражении электрическим током немедленно отключить сварочный аппарат, оказать пострадавшему первую помощь, при отсутствии у пострадавшего дыхания и пульса сделать ему
- искусственное дыхание или непрямой массаж сердца до восстановления дыхания и пульса и отправить пострадавшего в ближайшее лечебное учреждение, сообщить об этом администрации учреждения.
- При получении травмы оказать первую помощь пострадавшему, при необходимости отправить его в ближайшее лечебное учреждение и сообщить об этом администрации учреждения
Требования безопасности по окончании работы:
- Отключить сварочный аппарат от сети.
- Привести в порядок рабочее место и сварочный аппарат.
- Выключить вытяжную вентиляцию.
- Снять спецодежду, принять душ или тщательно вымыть лицо и руки с мылом.
Заключение
Наличие дефектов является следствием нарушения технологического процесса изготовления сварных конструкций либо применения недостаточно качественных сварочных материалов, а также следствием недостаточного уровня квалификации сварщика.
Дефекты, содержащиеся в сварных соединениях, снижают прочность сварных конструкций и при неблагоприятных условиях могут привести к разрушению отдельных швов или всей конструкции.
Работоспособность сварных соединений и сварных конструкций в целом во многом определяется качеством сварных швов. Вопросы надежности работы сварных конструкций в настоящее время приобретают все большее значение из-за их эксплуатации при высоких и низких температурах, а агрессивных средах, при больших рабочих напряжениях. Наличие дефектов является следствием нарушения технологического процесса изготовления сварных конструкций либо применения недостаточно качественных сварочных материалов, а также следствием недостаточного уровня квалификации сварщика.
Введение
По ГОСТ 15467-79 качество продукции есть совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Качество сварных изделий зависит от соответствия материала техническим условиям, состояния оборудования и оснастки, правильности и уровня отработки технологической документации, соблюдения технологической дисциплины, а также квалификации работающих. Обеспечить высокие технические и эксплуатационные свойства изделий можно только при условии точного выполнения технологических процессов и их стабильности. Особую роль здесь играют различные способы объективного контроля как производственных процессов, так и готовых изделий. При правильной организации технологического процесса контроль должен быть его неотъемлемой частью. Обнаружение дефектов служит сигналом не только к отбраковке продукции, но и оперативной корректировке технологии.
В процессе образования сварного соединения в металле шва в зоне термического влияния могут возникать дефекты, т. е. отклонения от установленных норм и требований, приводящие к снижению прочности, эксплуатационной надежности, точности, а также ухудшению внешнего вида изделия.
2. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ: ВНЕШНИЙ ОСМОТР, КЕРОСИНОВАЯ ПРОБА, ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ И ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ
Контроль сварных соединений включает: внешний осмотр, металлографический осмотр, химический анализ, механические испытания, просвечивание, магнитные методы контроля, испытание на непроницаемость и ультразвуковую дефектоскопию.
2.1 Контроль качества сварных соединений внешним осмотром
Внешний осмотр и измерение сварных швов. Это простейший и необходимый способ проверки качества сварки у готового изделия. Внешним осмотром выявляют несоответствие шва требуемым размерам, наплывы, подрезы, глубокие кратеры, прожоги, наружные трещины, непровары, свищи, поры и другие внешние дефекты. Размеры швов должны соответствовать указанным на чертеже. Не допускается изменение фактического размера шва по сравнению с заданным (номинальным) размером.
Для измерения сварных швов используют контрольные шаблоны, имеющие вырезы под определенный размер шва. Универсальный измеритель со шкалой служит для определения катета углового шва, выпуклости и величины подрезов в стыковом шве. Он может быть применен также для контроля подготовки деталей под сварку. Для определения шага прерывистого шва можно пользоваться обычным мерительным инструментом.
Измерительный контроль – это важная составляющая ВИК, который проводится в соответствии со строгими правилами контроля и нормативными документами регулирующими качество. Он заключается в присваивании дефекту категории или типа по одной из характеристик в виде конкретной физической величины, полученной путем практического измерения.
Измерительные средства и их метрологические показатели указываются в нормативных документах. При измерительном контроле применяют следующие инструменты, которые могут входить в обязательный набор инспектора технического надзора или дополнять его: измерительные лупы; угольники поверочные 900 лекальные; угломеры с нониусом; штангенциркули, штангенрейсмасы и штангенглубиномеры; щупы; микрометры; измерители стенок труб и толщиномеры индикаторные; микрометры; калибры; металлический измеритель длины (рулетки, стальные измерительные линейки); нутромеры микрометрические и индикаторные; шаблоны: специальные, радиусные, резьбовые и др.; УШС-2, УШС-3 (шаблоны для геометрических параметров швов); поверочные плиты; набор специальных принадлежностей.
Рис. 1 Измерительные инструменты для внешнего контроля
2.2 Испытания керосином
Испытание керосином. Керосин обладает способностью проникать через малые неплотности: трещины, поры и сквозные непровары металла. Для контроля швы со стороны раскрытия окрашивают мелом, разведенным на воде с добавлением клея, а со стороны корня соединения смачивают керосином. Керосин, проходя через неплотности, образует на высохшей меловой краске темные пятна, по которым можно судить о характере неплотности и месте расположения. Если в течении 30-60 мин такие пятна не появятся, то швы считаются удовлетворительными. Скорость прохождения керосина через металл будет определяться толщиной сварного соединения и характером расположения дефектов в металле. Для ответственных изделий время выдержки под керосином устанавливают до 12 ч при температуре окружающего воздуха выше 00 и до 24 ч при температуре ниже 00.
Керосиновая проба эквивалентна 3 - 4 атм гидравлического давления, применяемого для сварных сосудов закрытого типа.
Рис 2. Метод испытанием керосина
2.3 Контроль качества сварных соединений гидравлическим испытанием
Гидравлические испытания проводятся для проверки плотности и прочности швов. Котлы, сосуды, трубопроводы и газопроводы, работающие под давлением, испытывают следующим способом. Испытуемый сосуд заполняют водой до уровня контрольных заглушек, которые при заполнении водой отворачиваются. При этом надо следить, чтобы в сосуде не образовалась воздушная пробка (подушка), иначе может произойти разрыв изделия. Затем с помощью гидравлического пресса или насоса создается давление, в 1,5-2 раза превышающее рабочее давление. После выдержки сосуда под давлением в течение 300 с, для ответственных изделий- 1800…3600 с (в зависимости от технических условий на данное изделие) давление снижают до рабочего и обстукивают сосуд легкими ударами молотка массой 1…1,5 кг на расстоянии 15…20 мм от края шва. Дефекты устанавливаются по появлению течи, просачиванию воды, запотеванию шва или околошовной зоны. Необходимо помнить, что если температура воды в сосуде ниже температуры воздуха в помещении, то возможно запотевание поверхности всего сосуда. При испытании возможно падение давления ниже установленного, однако это не говорит о наличии дефектов в сосуде, так как часто бывают неплотности в насосе, заглушках, соединительной арматуре.
Вертикальные резервуары, газгольдеры и другие емкости проверяют так: емкость частично или полностью заполняют водой и выясняют, есть ли пропуски воды. Дефектные места отмечают мелом, вырубают, заваривают повторно и испытывают.
2.4 Контроль качества сварных соединений пневматическим испытанием
Пневматические испытания. При испытании малогабаритных изделий испытуемый сосуд герметизируют заглушками и полностью погружают в ванну с водой. После этого в сосуд через редуктор от воздушной сети или баллона накачивают воздух, азот или инертные газы под давлением 1-1,25 рабочего давления. Неплотности определяют по появлению пузырьков на поверхности швов.
При испытании крупногабаритного изделия его заполняют воздухом под испытательным давлением, установленным техническими условиями на данное изделие. Затем швы смачивают мыльным раствором (0,1 кг мыла на 10-3 м3 воды при полном растворении мыла в воде). Неплотности определяют по появлению пузырьков.
При испытании сжатыми газами необходимо строго выполнять правила техники безопасности, так как возможны случаи разрыва изделия. Испытания необходимо производить в изолированном помещении или на огражденном участке. Манометры должны быть проверены и исправны. После нагнетания воздух отключают от магистрали. Изделие после накачки не должно подвергаться ударам и сотрясениям.
Плотность швов можно также проверять, обдувая их струей сжатого воздуха под давлением не менее 4*105 Па или подавая вместо керосина в просверленное отверстие сжатый воздух. Сварные швы при этом с обратной стороны покрывают мыльным раствором. Дефекты определяют по появлению пузырей.
Рис 3. Пневматические испытания.
Техника безопасности
При испытаниях на герметичность особую опасность представляет применение пневматических и гидравлических методов создания внутри контролируемого объекта избыточного давления. В процессе проведения испытаний необходимо руководствоваться Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением ПБ 03-576-03, утвержденным Ростехнадзором.
В процессе контроля на герметичность с применением сжатого газа, как и при гидравлических и пневматических испытаниях, запрещается обстукивание баллонов. Устранение течей и другие доработки конструкции следует производить только после снижения давления в баллоне и удаления из него контрольного или рабочего вещества.
К проведению гидравлических испытаний, спрессовке и напрессовке полумуфт, подшипников допускаются рабочие не моложе 18 лет, не имеющие медицинских противопоказаний, прошедшие инструктаж по технике безопасности и противопожарной безопасности с регистрацией в журнале под расписку, имеющие удостоверение на право проведения работ.
На проведение гидравлических испытаний, на работы по спрессовке и напрессовке полумуфт, болтов повышенной точности должен быть оформлен наряд-допуск по инструкции «О порядке оформления наряд-допуска на производство работ с повышенной опасностью», как на работы повышенной опасности.
При проведении испытаний, а так же спрессовке, напрессовке полумуфт на границе зоны испытаний установить предупредительные надписи: «Запретная зона», «Проход закрыт», «Идут испытания».
Ответственным руководителем работ за подготовку и безопасное проведение испытаний является производственный мастер.
Заключение
Следует отметить, что среди перечисленных методов контроля нет такого, который гарантировал бы выявление всех дефектов сварки. Каждый из этих методов обладает своими преимуществами и недостатками.
Практика показывает, что правильная организация процессов контроля, а также умелое применение того или иного метода или сочетания методов при контроле позволяют с большой надежностью оценить качество сварных соединений.
В зависимости от того, нарушается или не нарушается целостность сварного соединения при контроле, различают неразрушающие и разрушающие методы контроля.
К неразрушающим методам контроля качества сварных соединений относят внешний осмотр, контроль на непроницаемость (или герметичность) конструкций, контроль для обнаружения дефектов, выходящих на поверхность, контроль скрытых и внутренних дефектов.
К разрушающим методам контроля относятся способы испытания контрольных образцов с целью получения необходимых характеристик сварного соединения.
Список литературы
1. Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка: учебник для нач. проф. образования/ В.С. Виноградов. -3-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. -320 с.
2. Виноградов В.С. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки: Учеб. для проф. учеб. заведений. - 4-е изд., стереотип. - М.: Высш. шк.; Изд. Центр«Академия», 2001. - 319 с.: ил.
3. Герасименко А.И. Основы электрогазосварки: учебное пособие /А.И. Герасименко. - Изд. 6-е. - Ростов н/Д : Феникс, 2008. - 380 с.: ил. - (НПО).
4. Гуськова Л.Н. Газосварка: рабочая тетрадь: учебное пособие для образовательных учреждений начального проф. образования / Л.Н. Гуськова. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 96 с.
5. Маслов В.И. Сварочные работы: Учеб. для нач. проф. образования / Валентин Иванович Маслов. - 2-е изд., стер. - М.: Изд. Центр «Академия», 2002. - 240с.: ил.
6. Овчинников В.В. Газосварщик: учеб. пособие / В.В.Овчинников. М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 64 с. - (Сварщик).
7. Овчинников В.В. Дефекты сварных соединений: учеб. Пособие / В.В.Овчинников. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. - 64 с. - (Сварщик).
Интернет-ресурсы
- Сварка. Все для сварки (Электронный ресурс) Режим доступа: www.svarka.net. –Доступ 23.08.2012 г.
- Svarkfinfo.ru. Все для надежной сварки. Интернет учебник (Электронный ресурс) Режим доступа: http://www.svarkainfo.ru. – Доступ 23.08.2012 г.
- Ремонт своими руками. Все о сварке для сварщика (Электронный ресурс) Режим доступа: http://otdelka-profi.narod.ru–Доступ 23.08.2012 г.
Предварительный просмотр:
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СМОЛЕНСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
Допускается к защите
Зам. директора по УР
_________ Е.А. Холменкова
«____» __________ 2025 г.
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема 1: «МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ДУГОВОЙ СВАРКЕ В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ»
Тема 2: «ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ ПОД ФЛЮСОМ»
Студента группы ЭГС-1-22
Черного Александра Октаевича Профессия: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))
Руководитель:
________________ Якимов С.Г.
«____» _____ 20____г.
2025 г.
СОДЕРЖАНИЕ
стр. |
Введение 3
1. МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ДУГОВОЙ СВАРКЕ В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ 4
1.1 Сварка металлов. Назначение и преимущества дуговой сварки в защитных газах 4
1.2 Материалы, применяемые при дуговой сварке в защитных газах 9
1.3 Оборудование и инструмент для дуговой сварки в защитных газах 13
1.3 Технология дуговой варки в защитных газах 16
Техника безопасности 20
Заключение 22
Введение 24
2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ ПОД ФЛЮСОМ 26
2.1 Оборудование для сварки под флюсом 26
Техника безопасности 32
Заключение 36
Список литературы 37
Введение
Сварка принадлежит к числу великих русских изобретений. Она преобразила многие технологические процессы производства машин и механизмов, строительства сосудов и сооружений, оказывает большую помощь в освоении космоса.
В настоящее время электродуговая сварка является крупным самостоятельным видом производства и применяется для создания и возведения принципиально новых конструкций и сооружений, для ремонта машин и аппаратов, получения изделия со специальными свойствами. Сварные конструкции работают при сверхвысоких и сверхнизких температурах, при давлениях, значительно превосходящих атмосферное, и в условиях космического вакуума. Современные достижения в области сварки помогают соединять не только металлы, но и пластмассы, стекло, керамику и другие материалы. При этом свариваемые элементы могут иметь размеры от нескольких микрон в производстве изделий электронной техники до десятков метров в машиностроение и строительстве. В последнее время сварку применяют для соединения мягких живых тканей.
С помощью сварки получают неразъемные соединения почти всех металлов и сплавов различной толщины.
Рост технического уровня производства, введение в эксплуатацию сложного сварного оборудования неразрывно связаны с повышением требований к уровню общеобразовательной и технической подготовки кадров, работающих в области сварного производства, в первую очередь рабочих сварщиков.
1. МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ДУГОВОЙ СВАРКЕ В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ
- Сварка металлов. Назначение и преимущества дуговой сварки в защитных газах
Сварку применяют для получения неразъемного соединения деталей при изготовлении изделий, машин и сооружений из металла.
Способ сварки в среде защитных газов применяют для сложных
конструкций с повышенными требованиями к прочности и выносливости.
Соединение всевозможных трубопроводов, деталей автомобилей, в
промышленности и подобное. Сваривают цветные и черные металлы и их
сплавы. Наиболее востребован способ соединения алюминия, нержавеющей
стали, магния, циркония, титана и их сплавов.
Сварное изделие имеет меньшей вес, чем клепальное, проще в
изготовлении, дешевле, надежнее и может быть выполнено в более короткий
срок, с меньшей затратой труда и материалов. Сваркой можно изготовлять
изделия очень сложной формы, которые прежде удавалось получить только
отливкой или кузнечной и механической обработкой. При изготовлении
металлоконструкций сварка дает от 10 до 20 % экономии металла по
сравнению с клепкой, до 30 % по сравнению с литьем из чугуна.
Сварные швы обеспечивают высокую надежность (плотность и
прочность) резервуаров и сосудов, в том числе и работающих при высоких
газах является защита расплавленного и нагретого до высокой температуры
основного и электродного металла от вредного влияния воздуха защитными
газами, обеспечивающими физическую изоляцию металла и зоны сварки от
контакта с воздухом и заданную атмосферу в зоне сварки. Используют
температурах и давлениях газов, паров и жидкостей.
Сущностью и отличительной особенностью дуговой сварки в защитных газах является защита расплавленного и нагретого до высокой температуры
основного и электродного металла от вредного влияния воздуха защитными
газами, обеспечивающими физическую изоляцию металла и зоны сварки от
контакта с воздухом и заданную атмосферу в зоне сварки. Используют инертные и активные защитные газы. При этом способе в зону дуги подается защитный газ, струя которого, обтекая электрическую дугу и варочную ванну, предохраняет расплавленный металл от воздействия атмосферного воздуха, окисления и азотирования. [1].
Сварку в защитных газах отличают следующие преимущества:
- высокая производительность (в 2-3 раза выше обычной дуговой сварки
- возможность сварки в любых пространственных положениях, хорошая защита зоны сварки от кислорода и азота атмосферы, отсутствие АМ сварке;
- малая зона термического влияния;
- относительно малые деформации изделий;
- возможность наблюдения за процессом формирования шва;
- доступность механизации и автоматизации.
Недостатками этого способа сварки являются необходимость принятия мер, предотвращающих сдувание струи защитного газа в процессе сварки, применение газовой аппаратуры, а в некоторых случаях и применение относительно дорогих защитных газов.
Были разработаны следующие разновидности сварки в защитном газе: в инертных одноатомных газах (аргон, гелий), в нейтральных двухатомных газах (азот, водород), в углекислом газе. Наиболее широкое применение получили аргонодуговая сварка и сварка в углекислом газе. Инертный газ гелий применяется очень редко ввиду его большой стоимости. Сварка в двухатомных газах (водород и азот) имеет ограниченное применение, так как водород и азот в зоне дуги диссоциируются на атомы и активно взаимодействует с большинством металлов.
Сварка в углекислом газе, благодаря его дешевизне, получила широкое применение при изготовлении и монтаже различных строительных конструкций из углеродистых и низколегированных сталей. Углекислый газ, подаваемый в зону дуги, не является нейтральным, так как под действием высокой температуры он диссоциируется на оксид углерода и свободный кислород. При этом происходит частичное окисление расплавленного металла сварочной ванны, и, как следствие, металл шва получается пористым, c низкими механическими свойствами. Для уменьшения окислительного действия свободного кислорода применяют электродную проволоку с повышенным содержанием раскисляющих примесей (марганца, кремния). Шов получается бес пористый, с хорошими механическими свойствами. Принцип дугового соединения металла основан на возникновении электрической дуги между электродом и металлической сварной поверхностью. В результате в зоне дуги температура повышается и происходит расплавление электрода. Расплавленный металл заполняет шов и, застывая надежно соединяет детали. Сварочный аппарат для ручной сварки имеет два выхода – «+» и «-». Если «плюс», называемый анодом, присоединяется к свариваемой конструкции, то это сварка прямой полярности. Если наоборот, на конструкции «минус», а на электроде «плюс», то это обратная полярность.
Сам процесс аргонодуговой сварки заключается в расплавлении металлического стержня электрода под воздействием электрической дуги. Металл расплавленного электрода отдельными каплями попадает в сварочную ванну и смешивается с металлом детали. Шлак с расплавленного метала, имея меньшую плотность, остается на поверхности шва, откуда его удаляют после остывания соединения. Шлак, образуемый на шве предотвращает взаимодействие расплавленного металла с воздухом. К тому же, поднимаясь на поверхность шва, шлак собирает на себя все нежелательные примеси из металла электрода.
Техника сварочных работ при аргонодуговой сварке заключается в зажигании дуги и обеспечения ее плавного перемещения вдоль сварной поверхности. Дуга возникает в результате кратковременного прикосновения электрода к свариваемой плоскости. Результатом прохождения тока в этот момент будет образование контактного сопротивления на конце электрода. Электрод быстро нагревается. При отрыве его от поверхности возникает эффект ионизации газового пространства вокруг точки касания. Это газовое облако не дает прерваться сварочной дуге. Постепенно удаляя электрод от поверхности, добываются устойчивой дуги. Как правило, расстояние между концом электрода и поверхностью составляем 4-5 мм.
Рисунок 10. Зажигание дуги
Зажигание дуги производится двумя способами – либо отрывая электрод под прямым углом после касания (А), либо скользящей протяжкой конца электрода с последующим отрывом (В). Дугу следует вести так, чтобы она обеспечивала проплавление свариваемых краев детали. От скорости движения электрода будет зависеть количество наплавленного металла, и, соответственно качество сварного шва. (Рисунок 10).
По способу защиты различают местную и общую защиту свариваемого узла (сварку в контролируемой атмосфере). Основным способом местной защиты является струйная, при которой защитная среда создается газовым потоком при центральной, боковой или комбинированной подаче газа. При центральной подаче газа дуга, горящая между электродом и основным металлом, со всех сторон окружена газом, подаваемым под небольшим избыточным давлением из сопла горелки, расположенного концентрично оси электрода. Это самый распространенный способ защиты.
С целью экономии инертных газов, а также получения оптимальных технологических и металлургических свойств защитной среды применяют горелки, конструкция которых обеспечивает комбинированную защиту двумя концентрическими потоками газов (Рисунок 11). Например, внутренний поток образуется аргоном, а внешний – углекислым газом. При сварке высокоактивных металлов надо защищать не только расплавленный металл, но и зону металла, нагреваемую при сварке до температуры более 300°С, с лицевой и обратной стороны шва. Для расширения струйной защиты с лицевой стороны шва применяют дополнительные колпаки-приставки, надеваемые на сопло горелки. Защита обратной стороны шва обеспечивается поддувом защитного газа. Боковую подачу газа применяют ограничено. Наиболее эффективная защита металла шва и зоны термического влияния обеспечивается при сварке в камерах с контролируемой атмосферой. Камеры предварительно продувают или вакуумируют, потом заполняют защитным (инертным) газом под небольшим давлением.
1.2 Материалы, применяемые при дуговой сварке в защитных газах
При выполнении сварки плавлением применяют: сварочную проволоку, плавящиеся и не плавящиеся электроды, электроды со специальным покрытием. Защиты сварочной ванны используют различные флюсы и защитные газы. Правильный выбор сварочных материалов является залогом качественной сварки. [8].
Электродные материалы. Сварочная проволока выпускается нескольких десятков марок и диаметров; каждый вид проволоки предназначен для определенного вида работ. Маркировка проволоки выполняется буквенными и цифровыми символами, указывающие на содержание примесей и виды сталей, для сварки которых она предназначена. Марка сварочной проволоки состоит из нескольких элементов: буквенного символа «Св» в начале маркировки, означающего «проволока сварочная»; цифрового индекса после буквенного символа, указывающего содержание углерода в сотых долях процента (марка Св-08 означает «проволока сварочная с содержанием углерода 0,8%» буквенного символа после цифры, обозначающего легирующие элементы; цифры после них, указывающие процентное содержание легирующего элемента в сотых долях процента при его содержании белее 1%. Если его содержание не превышает 1%, то его количественный состав маркировочном индексе не проставляют. Индекс А в конце маркировки указывает на то, что проволока изготовлена из высококачественной стали, которая содержит мало вредных примесей.
При сварке низкоуглеродистых сталей применяют сварочную проволоку марок; Св-08, Св-08А, Св-08АА, Св-08ГА, Св-ГА и Св-10Г2. Диаметр сварочной проволоки современной промышленостью, может колебаться от 0,3 до 12мм.
В последнее время используют проволоку с медным покрытием, защищающем его поверхность от атмосферного воздействия. Выбираем проволоку, следует внимательно изучить информацию на бирке, прикрепленной к каждому мотку или бухте. Здесь указывают изготовителя, марку стали, из которой проволока изготовлена, и ее диаметр. Кроме того, к каждой поставляемой партии проволоки должен прилагаться сертификат соответствия.
Ответственные конструкции, к качеству сварки которых предъявляют повышенное требование, варят порошковыми проволоками. Такая проволока представляет собой металлическую оболочку из низкоуглеродистой стали, а полость который запрессован порошок состава, специально подобранного в зависимости от марки свариваемой стали и требований, предъявляемых к сварному соединению. Это может быть простой железный прошок, служащий заполнителем сварочного шва, или специальный сплав, обеспечивающий легирование сварочного соединения.
Порошковая проволока маркируется символом «ПП», за которым следует букетный и цифровой символы, указывающие ее тип. Хранят и транспортируют сварочную проволоку в условиях, исключающих ее загрязнение и окисление.
Электроды для ручной дуговой сварки изготовляют в виде стержней из холоднотянутой калиброванной сварочной проволоки, на которую методом прессовки под давлением нанесен слой защитного покрытия. Роль покрытия заключается металлургической обработке сварочной ванны, защите ее от атмосферного воздействия и обеспечения более устойчивой горения дуги.
Все электроды для ручной сварки можно разделить на две группы: В – для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами (49 типов); Л – для сварки легированных конструкционных сталей (пять типов – Э70, Э85,
Э100, Э125, Э150; цифры в обозначении электрода для сварки конструкционных сталей означают гарантируемый предел прочности металла шва); Т – для сварки легированных теплоустойчивых сталей; У – для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей; Н – для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами.
Маркировка электродов состоит из буквы «Э» и цифр, указывающих прочные характеристики наплавленного металла, например, электроды «Э»42 обеспечивают минимальное сопротивление шва.
Неплавящиеся электроды применяют для возбуждения и поддержания варочной дуги, но сами они не наполняют сварочную ванну. Для этого применяют электроды цилиндрической формы. Конец электрода затачивается на конус. Для поддерживания устойчивой дуги в состав электрода вводят оксиды активирующих редкоземельных металлов (торий, лантан), повышающие эмиссионную способность электрода.
Графитовые электроды имеют высокую электрическую проводимость, стойкость против окисления при высоких температурах.
Флюсы для дуговой сварки используют с целью защиты от вредных воздействий атмосферных газов и металлургической обработки сварочной ванны. Их введение обеспечивает высокое качество шва за счет поддержания устойчивого процесса сварки.
Защитные газы, служащие для снижения вредного воздействия окружающей среды, могут применятся как в чистом виде, так и в виде смесей. В основном это инертные газы аргон и гелий. Активные газы – это углекислый газ и азот.
Аргон – бесцветный негорючий неядовитый газ тяжелее воздуха, не образующий с ним взрывчатых смесей. Он хорошо обеспечивает защиту сварочной ванны, не вступая с ним в реакцию. Поставляется в баллонах вместимостью 40л под давлением.
Гелий – значительно легче воздуха, следовательно, аргона, поэтому расход гелия при сварке увеличивается в 1,5 – 2 раза. По своим качествам гелий не уступает аргону, а в некоторых случаях превосходит его. Так, при одном и том же токе дуга в среде гелия выделяет 1,5 – 2 раза больше энергии, чем в аргоне. Это позволяет повысить скорость сварки, но стоимость гелия выше, чем у аргона, поэтому он применяется реже.
Азот – активный газ без цвета, запаха и вкуса. В соединении с металлами, азот образует нитриды, снижающие механические свойства металла. Его используют для варки меди и ее сплавов, по отношении ее сплавов, по отношению к которым азот является инертным газом.
Водород – горючий взрывоопасный газ, не имеющий цвета, запаха, вкуса, в 14,5 раза легче воздуха. Так как водород образует взрывоопасные смеси (особенно с кислородом), то его не применяют в чистом виде для сварки. Смесь водорода и аргона значительно улучшают процесс формирования шва, повышает чистоту его поверхности, увеличивает глубину проплавления. Такой смесью пользуются при сварке тонких металлов (толщиной 1 мм).
Кислород – газ, не имеющий цвета, запаха и вкуса, активно поддерживает горение. Его используют для газопламенной сварки металлов. Однако при соприкосновении сжатого кислорода с маслом происходит мгновенное окисление, сопровождающееся выделением теплоты, что может привести к воспламенению масла и даже к взрыву.
Смесь кислорода и аргона при сварке благоприятно влияет на металлургические процессы и технологические характеристики.
Углекислый газ (диоксид углерода) со слабым запахом и резко выраженным окислительными свойствами является активным защитным газом. Для сварки применяют сварочный углекислый газ чистотой 99,5%. Углекислый газ не токсичен и не взрывоопасен. При содержании его в рабочей зоне до 0,5% не представляет опасности для здоровья. Более высокие концентрации (свыше 5%) могут оказать вредное воздействие на организм человека.
1.3 Оборудование и инструмент для дуговой сварки в защитных газах
Сварочный трансформатор предназначен для создания устойчивой электрической дуги и используется для дуговой варки и сварки под флюсом. Трансформатор состоит из сердечника – магнитопровода, выполненного из трансформаторной стали, на котором размещены первичная и вторичная обмотки.
Рисунок 12. Схема присоединения сварочного аппарата к сети:
1-питающая сеть; 2-трансформатор; 3-второй провод вторичной обмотки; 4-труба; 5-держатель; 6-электрод; 7-первый провод вторичной обмотки; 8-второй провод регулятора; 9-защитное заземление; 10-регулятор; 11-вывод от первичной обмотки трансформатора; 12-рубильник.
Первичная обмотка закреплена неподвижно, а вторичная передвигается по сердечнику, регулируя силу сварочного тока. Трансформатор подключается к сети переменного тока напряжением 380 В. Переменный ток, протекая через первичную обмотку трансформатора, намагничивает сердечник, создавая в нем переменный магнитный поток. Магнитный поток, пересекает витки вторичной обмотки, индуцирует в ней переменный ток подвижного напряжения, уровень которого зависит от числа витков вторичной обмотки, тем меньше напряжения индуцируемого тока и, наоборот, чем больше витков, тем выше напряжение. Для регулировки силы сварочного тока в схеме предусмотрено дополнительное индуктивное сопротивление. (Рисунок 12)
Сварочный выпрямитель используется как для ручной дуговой, так и для импульсно-дуговой сварки плавящимся электродами в среде защитных газов и представляет собой источник питания, состоящий из трансформатора с регулирующим устройством блока полупроводниковых выпрямителей. Принцип его действия основан на питании сварочной дуги постоянным током, протекающим по цепи вторичной обмотки с выпрямительным блоком селеновых или кремниевых выпрямителей. [9].
Сварочные генераторы представляют собой генераторы постоянного тока с характеристиками, обеспечивающими устойчивое горение сварочной дуги.
Сварочные аппараты должны комплектоваться не обходимыми приспособлениями: электрододержателем, зажимом для присоединения провода к изделию, сварочными проводами необходимой длины, защитным щитком и диэлектрическим ковриком.
Электрододержатель – приспособление, предназначенное для закрепления электрода и подведения к нему электрического тока. Промышленностью выпускается несколько стандартных видов электрододержателей-винтовые, пластинчатые, вилочные и пружинные. Основные требования, которым должен удовлетворять этот инструмент-удобство.
Сварочные щитки выпускают двух типов – ручные и головные. Их изготавливают из негорючих материалов с матовой гладкой поверхностью черного цвета и снабжают защитными светофильтрами, защищающими глаза сварщика от действия инфракрасных и ультрафиолетовых лучей сварочной дуги. Подбор светофильтров осуществляют в зависимости от особенностей зрения сварщика, силы варочного тока, состава свариваемого металла, вида дуговой сварки и защиты сварочной дуги.
Кабели и сварочные провода должны быть многожильными, рассчитанными на плотность тока до 5 А/мм2 при токах до 300 А. Их сплетают из большого числа отожженных медных проволок. Длина сварочного провода определяется исходя из условий сварки, но не рекомендуется применять провода длинной более 30 м, так как это обуславливает большое падение напряжения в сварочной цепи.
В комплект оборудования для сварки с защитными газами входят сварочная аппаратура (трансформаторы, инверторы, блоки питания, горелки, маски), газовая аппаратура (баллоны, шланги, расходомеры).
1.4 Технология дуговой варки в защитных газах
Сварными соединениями называют неразъемные соединения, выполненные при помощи сварки. Они могут быть стыковыми нахлесточными, угловыми и тавровыми. (Рисунок 13).
Рисунок 13. Сварные соединения деталей.
Сварочные швы различают по длине, ориентации их в пространстве, по числу слоев наложения. Так, если шов полностью охватывает соединение, его называют сплошным. Если в пределах одного соединения шов разрывается, его называют прерывистым. Разновидностью прерывистого шва является прихваточный шов, который применяется для фиксации элементов относительно друг друга перед сваркой. Сварочные швы, накладываемые один на другой называют многослойными.
По форме наружной поверхности сварочные швы могут быть плоскими, вогнутыми, или выпуклыми. Форма сварочного шва оказывает влияние на физико – механические свойства и расход электродного металла, необходимого для его формирования. Последовательность выполнения сварочных работ.
Подготовка деталей к сварке. Детали, предназначенные для варки, должны быть очищены от масленых пятен, грязи и других посторонних частиц. Особенно тщательно очистку следует выполнять в околошовной зоне, так как любые посторонние частицы, загрязняющие сварочную ванну, могут отрицательно сказаться на качестве сварного соединения. Кромки деталей стачивают под углом шлифовальной машинкой или напильником. Тип и угол разделки кромок определяют количеством необходимого для заполнения разделки электродного металла, а зазор между ними зависит от толщины свариваемых деталей, марки материалы, способа сварки и т.д. Минимальный зазор выдерживают при сварке без присадочного материала, т.е. неплавящимся электродом. При сварке плавящимся электродом зазор обычно устанавливают в пределах 1 - 5мм. Чем больше зазор, тем глубже проплавление свариваемых кромок определяют массу необходимого электродного материала для заполнения разделки, а, следовательно, и производительность сварки. Наилучшее формирование сварочного шва обеспечивает Х – образная разделка кромок, которая позволяет уменьшить объем наплавленного металла в 1,6 – 1,7 раза. Такая разделка обеспечивает наименьшую деформацию после сварки и достаточную прочность сварочного шва. Для предотвращения прожогов и для правильного формирования шва кромки после разделки притупляют. Свариваемые детали совмещают между собой и плотно сжимают любыми доступными механическим способом.
Детали располагают так, чтобы место сварочного шва было наиболее доступно для электрода или горелки. Небольшие детали следует надежно закрепить. Объемные металлические конструкции перед сваркой собирают согласно чертежу, временно закрепляют сопряжения и окончательно совмещают соединяемые элементы. Связи собирают на болтах, что позволяет придать конструкции правильную геометрическую форму.
Последовательность выполнения дуговой сварки. Правильное поддержание дуги и ее перемещение является залогом качественной сварки. Слишком длинная дуга способствует окислению и азотированию расплавленного металла, разбрызгивает его капли и создает пористую структуру шва. Красивый, ровный и качественный шов получается при правильном выборе дуги и равномерном ее перемещении, которое может происходить в трех основных направлениях. (Рисунок 14).
Поступательное движение сварочной дуги происходит по оси электрода. При помощи этого движения поддерживается необходимая длина дуги, которая зависит от скорости плавления электрода. По мере плавления электрода, его длина уменьшается, а расстояние между электродом и сварочной ванной – увеличивается. Для того чтобы это не происходило, электрод следует продвинуть вдоль оси, поддерживая постоянную дугу. Очень важно при этом поддерживать синхронность. То есть, электрод продвигается в сторону сварочной ванны синхронно с его укорочением.
Продольное перемещение электрода вдоль оси свариваемого шва формирует так называемый ниточный сварочный валик, толщина которого зависит от толщины электрода и скорости его перемещения. Обычно ширина ниточного сварочного валика бывает на 2 – 3 мм больше диаметра электрода. Собственно говоря, это уже есть сварочный шов, только узкий. Для прочного сварочного соединения этого шва бывает недостаточно. И поэтому по мере перемещение электрода вдоль оси сварочного шва выполняют третье движение, направленное поперек сварочного шва.
Поперечное движение электрода позволяет получить необходимую ширину шва. Его совершают колебательными движениями возвратно-поступательного характера. Ширина поперечных колебаний электрода определяется в каждом случае индивидуально и во много зависит от свойст свариваемых материалов, размера и положения шва, формы разделки и требований, предъявляемых к сварному соединению. Обычно ширина шва лежит в пределах 1,5 – 5,0 диаметров электрода.
Рисунок 14. Основные виды траекторий поперечных колебаний конца электрода
В зависимости от длины различают короткие (250 300мм), средние (350 1000мм) и длинные более 1000мм) швы.
Техника безопасности
- Аппараты, корпуса сварочных машин и рубильников должны быть заземлены;
- Ручка рубильника, кабель и держатель должны быть изолированы;
- Не работать в дождливую погоду, как и в сырой обуви или одежде;
- С целью защиты лица и глаз от тепловых и световых лучей лицо нужно закрывать щитком либо шлемом с темными стеклами. Они уменьшают вредоносное воздействие лучей;
- Провода между сварочным агрегатом и сетью должны иметь длину не меньше 15 метров;
- Провода должны быть помещены в резиновый шланг с целью избегания их повреждения;
- Внутри резервуаров, как и в других замкнутых пространствах, работы по сварке сварщик должен производить в диэлектрических галошах на резиновом коврике;
- Баллоны с ацетиленом и кислородом должны быть надежно защищены, как и провода. А по всему нужно применять предохранительные колпаки и поддоны, которые предохраняют вентиль от ударов. Храниться баллоны должны исключительно в вертикальном положении. Порожние баллоны необходимо поместить в специальное помещение;
- Ацетиленовые аппараты должны иметь водяные затворы. Уровень жидкости в затворе нужно проверять 2-3 раза за смену;
- Баллоны с ацетиленом и кислородом нужно защищать от солнечных лучей, как, впрочем, и устанавливать их вдали от нагретых предметов;
- Перевозить баллоны с газом нужно на соответствующих тележках или носилках. Использовать для работы прорезиненные перчатки и резиновые сапоги. Надевать только исправную сухую одежду.
- Не трогать голыми руками токоведущие части сварочной установки;
- Если металлоизделие включено в сварочную сеть, работы производятся, стоя на специальном резиновом коврике;
- После окончания работ или во время перерывов отключать сварочный аппарат.
- Для оборудования должно использоваться надежное заземление, отдельные части оборудования (например, устройства включения/выключения) должны быть снабжены кожухами.
Заключение
Что такое сварка и почему ее применяют уже столько лет в народном хозяйстве и не только? Нет такой области в человеческой жизни, в которой не применялись бы сварочные работы. Это и космонавтика, и область здравоохранения, и машиностроение… да какую не возьми отрасль, везде найдется применение сварочным работам. Не только на земле, но и под водой, а также в космическом пространстве проводятся сварочные работы. Производство сварочных работ проводится там, где необходимо порочное соединение металлов – это сварка. Нет другого существующего способа соединить несколько металлических деталей, делающих их едиными и целим изделием.
Производство сварочных работ – это важнейший технологический процесс. Не последнюю роль в этом процессе отводится специалистам, занимающимися сварными работами. Высоко квалифицированные сварщики были востребованы во все времена, в какой бы экономической ситуации не находилась страна. В настоящее время развитее высоких технологий не осталось в стороне и сварочная индустрия. Идет постоянное улучшение технологий сварочных работ. Производится оптимизация времени, отводящимся на варочные процессы, с уменьшением затрат на них.
Сварочное производство занимает обширнейшую область в производственных технологиях любой отрасли. Сварочные работы применяются не только при строительстве, но при реконструкциях и демонтаже металлоконструкции. В зависимости от назначения металлических конструкций производство сварочных работ проводится различными способами. Все зависит от объема сложности проводимой сварки и объекта, на котором проходят сварные работы.
Широко распространен вид ручной электродуговой варки. Это способ востребован при проведении строительных работ. Такие сварочные работы востребованы при монтаже металлических каркасов, балок, перекрытий, лестничных ограждений и прочих металлоконструкций. Для более тонких работ востребован другой вид сварки. Аргонодуговая электросварка нужна при производстве сварочных работ по особым проектам, где эстетический вид изделий играет наиглавнейшую роль.
Введение
В своей работе я раскрываю тему об оборудовании для сварки под флюсом.
Сварка под флюсом представляет собой метод сварки электрической дугой, при котором сама дуга, горящая между бесконечным электродом и деталью, не видна. Дуга и ванна расплава укрыты слоем зернистого флюса. От влияния атмосферы зону сварки защищает образующийся из флюса шлак.
В результате укрытия флюсом значительно повышается тепловой КПД, что обусловливает высокую производительность расплавления по сравнению с другими методами сварки. Поэтому сварка под флюсом считается высокопроизводительным методом сварки.
Применение сварки под флюсом является экономичным и эффективным начиная с толщины листа 6 мм. Области применения сварки под флюсом весьма разнообразны, однако в качестве наиболее характерных можно назвать судостроение, мостостроение, возведение металлоконструкций и производство резервуаров. Этот метод применяется как для соединительной сварки, так и для наплавки слоев для защиты от износа и коррозии. Можно сваривать нелегированные, легированные и хромоникелевые стали.
Так как сварка под флюсом является высокопроизводительным методом сварки, она применяется, прежде всего, в механизированных или автоматизированных системах. Благодаря более короткому времени сварки в сочетании с более высокой относительной длительностью включения источников питания можно беспрерывно сваривать длинные швы. В результате сокращается вспомогательное время и, в итоге, снижается стоимость сварки.
Технику для сварки под флюсом можно адаптировать к порталам, сварочным колоннам, системам электроприводных осей или тележкам. Благодаря модульной конструкции техники Kjellberg для сварки под флюсом и многообразию предлагаемых несущих систем, с ее помощью можно сваривать разнообразные детали и геометрии шва.
Выполнение сварки под флюсом, наряду со сваркой с защитными газами, позволяет избежать воздействия атмосферного воздуха на рабочую зону и повысить качество шва. Разнообразное оборудование для сварки под флюсом широко применяется во многих отраслях машиностроения и при изготовлении металлоконструкций. [5]
2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ ПОД ФЛЮСОМ
2.1 Оборудование для сварки под флюсом
Источники сварочного тока. Для сварки под флюсом применяют источники переменного и постоянного тока с полагающей характеристикой. Используют преимущественно источники переменного тока в связи с большей экономичностью и хорошей устойчивостью горения дуги под флюсом. Для этой цели серийно выпускают трансформаторы ТСД-500-1, ТСД-1000-4 и ТСД-2000 в однокорпусном исполнении, со встроенными дросселями, с дистанционным управлением. [1]
При особо высоких требованиях к качеству шва, а также сварке изделий мало толщины применяют серийно выпускаемые преобразователи ПС-500, ПСО-500, ПС-1000, а также сварочные выпрямители ВС-500, ВС-1000-2, ВДУ-504, ВДУ-1001, ВДУ-1601.Автоматы. Очень широкое применение находят сварочные автоматы тракторного типа для сварки на токах от 500 до 1600 А (АДС-1000-2, ТС-17М-У, ТС-35, АДФ-500 и др.). Рассмотрим в качестве примера сварочный автомат тракторного типа ТС-35, предназначенный для дуговой сварки под флюсом стыковых соединений с разделкой и без разделки кромок, для сварки угловых швов вертикальным и наклонным электродом и для сварки нахлесточных соединений. Трактор в процессе сварки может передвигаться непосредственно по изделию или по направляющей линейке. Сварочный автомат ТС-35 состоит из сварочного трактора, аппаратного ящика и источника питания. Трактор является самоходным механизмом, состоящим из сварочной головки и ходовой тележки с индивидуальными электроприводами. Механизм подачи обеспечивает подачу электродной проволоки диаметром 1,6—5,0 мм при помощи наборных роликов с насечкой. Скорость подачи проволоки регулируется в пределах 50—500 м/ч. Ходовая тележка служит для перемещения трактора вдоль свариваемого шва. Скорость сварки устанавливается подбором сменных шестерен в пределах 12—120 м/ч. На тележке установлена кассета для электродной проволоки, пульт управления и бункер для флюса (рисунок 1).
Рисунок 1. Общий вид сварочного трактора ТС-35
1- Механизм подачи проволоки; 2- Ходовая тележка
3- кассета для электродной проволоки
4- пульт управления
5- Сварочная головка
6- бункер для флюса
Сварочная головка имеет два типа токоподводящих мундштуков 5. Для сварки электродной проволокой диаметром 3—5 мм на токах до 1000 А используют контактные ролики. Для сварки тонкой проволокой диаметром 1,6—2 мм на токах до 600А применяют трубчатые мундштуки с наконечником в качестве скользящего контакта.
В тех случаях, когда в процессе сварки перемещается само изделие, а сварочная головка остается неподвижной, применяют подвесные сварочные головки. В качестве подвесных головок могут быть использованы головки автоматов АБС, АДС-1000-2, АДФ-500 и др., имеющие отдельный электропривод для подачи электродной проволоки.
При массовом производстве однотипных изделий (трубы, резервуары, балки) для повышения производительности повышают скорость сварки. Для обеспечения хорошего формирования шва при больших -скоростях для сварки стыковых соединений под флюсом применяют многодуговую автоматическую сварку. При многодуговой сварке шов выполняют несколькими раздельными дугами, допускающими независимое регулирование и режимы, обычно электродные проволоки плавятся в одну общую ванну.
Наибольшее распространение получила двухдуговая и трехдуговая сварка, при которой стыковые соединения сваривают двумя или тремя дугами, расположенными вдоль шва. Сварку двумя дугами выполняют на скорости до 120—140 м/ч, производительность по сравнению с однодуговой сваркой увеличивается в 2,5—3 раза.
Параметры режима сварки под флюсом. Основными составляющими режима сварки под флюсом являются величина тока, его род и полярность, напряжение дуги, скорость сварки, диаметр электрода, скорость подачи электродной проволоки. Дополнительные параметры режима — вылет электрода, наклон электрода и изделия, марка флюса, подготовка кромок и вид сварного соединения.
Параметры режима сварки выбирают исходя из толщины свариваемого металла, требуемой формы сварного шва, которая определяется глубиной проплавления и шириной шва. Режим сварки определяют по экспериментальным таблицам или приближенно простым расчетом, при сварке без разделки — по глубине проплавления, при сварке с разделкой — по количеству наплавляемого металла. Порядок подбора режима сварки следующий: в зависимости от толщины свариваемого металла выбирают диаметр электродной проволоки, затем в зависимости от диаметра устанавливают сварочный ток, далее скорость подачи электродной проволоки и скорость сварки.
Влияние изменения параметров режима сварки на глубину проплавления и ширину шва следующее. Увеличение тока в связи с увеличением тепловой мощности и давления дуги увеличивает глубину проплавления, но мало влияет на ширину шва. Увеличение диаметра электрода при неизменном токе приводит к уменьшению глубины проплавления и увеличению ширины шва в связи с блужданием дуги. Определенное влияние на размеры шва оказывают наклон электрода и изделия. При сварке углом вперед из-за подтекания металла в зону сварки уменьшается глубина проплавления и увеличивается ширина шва. При сварке углом назад в связи с оттеснением расплавленного металла давлением дуги в хвостовую часть ванны, глубина проплавления увеличивается, ширина шва уменьшается. Соответственно при сварке на спуск глубина проплавления уменьшается, ширина шва увеличивается, при сварке на подъем — соотношение обратное.
Техника сварки зависит от толщины металла и вида соединения.
Для удержания сварочной ванны применяют следующие технологические приемы: сварка на флюсовой подушке, флюсомедной подкладке, временных и остающихся стальных подкладках, керамических и асбестовых подкладках, по ручной подварке корня шва, на весу при зазоре менее 1 мм.
Основное положение при сварке угловых швов — «в лодочку» (симметричную и несимметричную). Это положение обеспечивает технологические удобства, хорошее формирование и высокое качество шва, но требует дополнительных мер для удержания сварочной ванны от вытекания (подварка, асбестовые подкладки, флюсомедные подкладки) или зазор менее 1,5 мм.
Сварку «в угол» выполняют наклонным электродом. При этом способе имеются трудности по направлению электрода, особенно при многопроходной сварке. Максимальный катет шва при одном проходе составляет 8 мм, но при этом способе меньшие требования к качеству сборки, допускается зазор до 3 мм (рисунок 2).
Рисунок 2.
Промышленность выпускает два типа аппаратов для дуговой сварки под флюсом: с постоянной скоростью подачи электродной проволоки, не зависимой от напряжения на дуге (основанные на принципе саморегулирования сварочной дуги);аппараты с автоматическим регулированием напряжения на дуге и зависимой от него скоростью подачи электродной проволоки (аппараты с авторегулированием).В сварочных головках с постоянной скоростью подачи при изменении длины дугового промежутка восстановление режима происходит за счет временного изменения скорости плавления электрода вследствие саморегулирования дуги. [2] При увеличении дугового промежутка (увеличение напряжения на дуге) уменьшается сила сварочного тока, что приводит к уменьшению скорости плавления электрода. Уменьшение длины дуги вызывает увеличение сварочного тока и скорости плавления. В этом случае используют источники питания с жёсткой вольтамперной характеристикой. В сварочных головках с автоматическим регулятором напряжения на дуге нарушение длины дугового промежутка вызывает такое изменение скорости подачи электродной проволоки (воздействуя на электродвигатель постоянного тока), при котором восстанавливается заданное напряжение на дуге. При этом используют аппараты с падающей вольтампер ной характеристикой. Аппараты этих двух типов отличаются и настройкой на заданный режим основных параметров: сварочного тока и напряжения на дуге. На аппаратах с постоянной скоростью подачи заданное значение сварочного тока настраивают подбором соответствующего значения скорости подачи электродной проволоки. Напряжение на дуге настраивают изменением крутизны внешней характеристики источника питания. Необходимую скорость подачи электродной проволоки устанавливают или сменными зубчатыми шестернями (ступенчатое регулирование), или изменением числа оборотов двигателя постоянного тока (плавное регулирование). Для расширения пределов регулирования скорости подачи в последнее время - часто используют плавно-ступенчатое регулирование (двигатель постоянного тока и редуктор со сменными шестернями). На аппаратах с автоматическим регулятором напряжение на дуге задается и автоматически поддерживается постоянным во время сварки. Заданное значение сварочного тока настраивают изменением крутизны внешней характеристики источника питания. Настройка других параметров режима сварки (скорости сварки, вылета электрода, вы соты слоя флюса и др.) аналогична для аппаратов обоих типов и определяется конструктивными особенностями конкретного аппарата.
Техника безопасности
При выполнении работ по сварке под флюсом на человека воздействуют вредные газы и испарения, облучение сварочной дугой, опасность поражения электрическим током.
При работе с электрической дугой возникают летучие соединения (сварочная пыль). В состав такой пыли входят оксиды марганца, кремния, железа, хрома, фтористых соединений. Первое место среди них по вредному воздействию занимают хром и марганец. Кроме всего перечисленного воздух при сварке загрязняется оксидами азота, углерода, фтористым водородом. Наряду с кратковременным отравлением, которое проявляется в виде головокружения, головной боли, тошноты, рвоты, слабости, отравляющие вещества могут откладываться в тканях организма человека вызывать хронические заболевания.
Больше всего воздух загрязняется при работе с покрытыми электродами. Меньше всего выделений при автоматических способах сварки.
Вредное воздействие сварочной дуги заключается в том, что она является источником светового, инфракрасного и ультрафиолетового излучений.
Инфракрасное излучение при длительном действии вызывает помутнение хрусталиков глаз (катаракту), что может привести к ослаблению и потере зрения, тепловое действие этих лучей вызывает ожоги кожи.
Защита органов зрения и кожи лица при дуговой сварке обеспечивается с помощью щитков, масок или специальных шлемов со светофильтрами.
Для того, чтобы защитить тело, необходимо работать в одежде из плотного брезента или аналогичного материала.
Световые лучи оказывают ослепляющее действие, так как их яркость значительно превышает допустимые нормы. Ультрафиолетовое излучение даже при кратковременном действии (в течение нескольких секунд) вызывает заболевание глаз, называемое электроофтальмией. Оно сопровождается острой болью, резью в глазах, слезотечением, спазмами век. Продолжительное действие ультрафиолетового излучения приводит к ожогам кожи.
Чтобы избежать опасности поражения электрическим током необходимо соблюдать ряд условий. Безопасность обеспечивается:
Надежной изоляцией, применением защитных ограждений, автоблокировками, заземлением электрооборудования и его элементов, ограничением напряжения холостого хода источников питания (генераторов постоянного тока - до 80 В, трансформаторов - до 90 В);
Индивидуальными средствами защиты (работа в сухой спецодежде и рукавицах, в ботинках без металлических шпилек и гвоздей);
Соблюдением условий труда (прекращение работы при дожде и сильном снегопаде, если отсутствуют укрытия; использование резинового коврика, резинового шлема и галош при работе внутри сосудов, а также переносной лампы напряжением не более 12В; проведение ремонта электросварочного оборудования и аппаратуры специалистами-электриками).
Основные мероприятия по техники безопасности при автоматической сварки под флюсом.
При автоматической сварке под флюсом электрические цепи значительно сложнее и напряжение их выше, чем при ручной сварке, поэтому эксплуатация их требует более тщательного ухода за ними.
- К работе на автосварочных установках допускаются только лица, сдавшие экзамен в объеме техминимума для автосварщика и имеющие соответствующие удостоверения. Проверка знаний автосварщиков должна производиться ежегодно.
- Лица, обслуживающие автосварочные установки, должны работать в резиновых галошах и резиновых перчатках.
- Провода управления сварочным аппаратом и неподвижным электрическим приводом необходимо прокладывать в трубках.
- Во избежание нагрева труб вихревыми токами не допускается прокладка проводов сварочной цепи в газовых трубах.
- Подвижные гибкие провода должны быть заключены в резиновые шланги для предохранения от механических повреждений.
- Конец вторичной обмотки сварочного трансформатора, идущий к свариваемому изделию, а также металлические части установки, которые не являются токоведущими частями, должны быть заземлены, чтобы в аварийных случаях не могли оказаться под высоким напряжением.
- Категорически запрещается пользоваться заземленным корпусом одного прибора для заземления другого; заземляющий провод от каждого аппарата необходимо присоединять параллельно к общему заземлению.
- Категорически запрещается использовать контур заземления как обратный сварочный провод.
- Монтаж заземления должен производиться в соответствии с «Правилами устройства электроустановок промышленных предприятий».
- Устройство для переключений должно быть защищено кожухом от случайных прикосновений.
- Рабочее место должно быть освещено так, чтобы ясно было видно все свариваемое изделие и все части аппаратов, за которыми необходимо наблюдать при эксплуатации установки.
- Контактные соединения должны быть надежными, а подвижные контакты, рубильники, переключатели должны осматриваться не реже одного раза в три дня и подгоревшие места должны исправляться.
- Состояние изоляции проводов должно проверяться автосварщиком не реже одного раза в месяц.
- Исправление силовых электрических цепей должен производить электромонтер.
- Если в процессе сварки автосварщику необходимо сидеть или лежать на изделии, то он должен пользоваться резиновым ковриком или другим изолирующим материалом как подкладкой.
- Рабочее место автосварщика должно быть ограждено от попадания лучей сварочной дуги с соседних постов ручной сварки.
- Автосварщик должен работать в очках с простыми стеклами, чтобы обезопасить глаза от искр и брызг расплавленного металла и шлака при случайных прорывах дуги через флюс, а также при очистке шва от шлака.
- При обслуживании автоматов для электрошлаковой сварки необходимо иметь очки в чешуйчатой оправе с синими светофильтрами, задерживающими инфракрасные лучи.
- Автосварщик должен быть внимательным при кантовке тяжелых изделий, чтобы не подвергать себя ушибам и опасностям при повороте и падении тяжелых деталей.
Заключение
В данном проекте имеется схема сварки под флюсом, а также схема общего вида сварочного трактора ТС - 35. Также, прошу заметить, что в данном проекте имеется краткое содержание такой темы, как "Оборудование для сварки под флюсом" с описанием оборудования, а также с описанием использования в промышленности того или иного типа автоматов для сварки под флюсом также, указана история создания сварки под флюсом, ее достоинства и недостатки. Первоначальная идея этого способа принадлежит изобретателю способа дуговой сварки Н.Г. Славянову. В качестве флюса он применял дробленое оконное стекло. Развитие автоматической сварки под флюсом изменило представление о масштабах и возможностях автоматизации процесса дуговой сварки. В ряде производства в настоящее время автоматическая сварка почти полностью вытеснила ручную сварку.
Достоинства сварки под флюсом:
Повышенная производительность; минимальные потери электродного металла (не более 2%); отсутствие брызг; максимально надёжная защита зоны сварки; минимальная чувствительность к образованию оксидов; мелкочешуйчатая поверхность металла шва, в связи с высокой стабильностью процесса горения дуги; не требуется защитных приспособлений от светового излучения, поскольку дуга горит под слоем флюса; низкая скорость охлаждения металла обеспечивает высокие показатели механических свойств металла шва; малые затраты на подготовку кадров; отсутствует влияние субъективного фактора.
Недостатки сварки под флюсом:
трудозатраты с производством, хранением и подготовкой сварочных флюсов; трудности корректировки положения дуги, относительно кромок свариваемого изделия; неблагоприятные воздействия на оператора.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Нормативные акты
1. ГОСТ 26001-84 Свариваемость материалов.
2. ГОСТ 14771-76 Ручная дуговая сварка в среде защитных газов.
Научно-техническая литература
3. Маслов В.И. Сварочные работы: Учеб. для нач. проф. образования / Валентин Иванович Маслов. - 2-е изд., стер. - М.: Изд. Центр «Академия» , 2002. - 240с.: ил.
4. Овчинников В.В. Газосварщик: учеб. пособие / В.В.Овчинников. М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 64 с. - (Сварщик).
5. Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка: учебник для нач. проф. образования/ В.С. Виноградов. -3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2009. -320 с.
6.Рыбаков В.М. Дуговая и газовая сварка. М.: Высшая школа, 2008.
7.Чернышев, Г.Г., Полевой, Г.В. Справочник электрогазосварщика и газорезчика [Текст]: учеб. Пособие для НПО / Г.Г. Чернышев, Г.В. Полевой. – М.: Академия, 2007. – 400 с.
Интернет-ресурсы
- Сварка. Все для сварки (Электронный ресурс) Режим доступа: www.svarka.net. –Доступ 23.08.2012 г.
- Svarkfinfo.ru. Все для надежной сварки. Интернет учебник (Электронный ресурс) Режим доступа: http://www.svarkainfo.ru. – Доступ 23.08.2012 г.
- Ремонт своими руками. Все о сварке для сварщика (Электронный ресурс) Режим доступа: http://otdelka-profi.narod.ru–Доступ 23.08.2012 г.
Предварительный просмотр:
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СМОЛЕНСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
Допускается к защите
Зам. директора по УМР
_________ Е.А. Холменкова
«____» __________ 2023 г.
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема 1: «ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ»
Тема 2: «ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ»
Студента группы ЭГС-1-20
Василенкова Ярослава Константиновича
Профессия: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))
Руководитель:
________________ Ткаченко Т.В.
«____» _____ 20____г.
2021 г.
СОДЕРЖАНИЕ
стр. |
Введение 3
1. ТЕМА 1. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ 5
1.1 Описание процесса электродуговой сварки 5
1.2 Сварка нагретым инструментом 7
1.3 Ультразвуковая (УЗ) сварка 10
Техника безопасности 13
Заключение 16
Введение 17
2. ТЕМА 2. ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ 18
2.1 Механизированная сварка в среде защитных газов 18
2.2 Установка для механизированной сварки А-547-Р 21
2.3 Основные параметры режимов механизированной сварки в среде CO2 23
Техника безопасности 26
Заключение 29
Список литературы 30
https://www.bestreferat.ru/referat-194790.html
Введение
Безопасность труда – это такое состояние его условий, при котором исключено негативное воздействие на работающих людей опасных и вредных производственных факторов. В наш век, век научно-технического прогресса, когда особенностью производства является применение самых разнообразных технологических процессов, сложных по своей физико-химической основе, использование высокотоксичных, легковоспламеняющихся веществ, различного рода излучений, а также внедрение новых материалов, которые часто недостаточно изучены с точки зрения негативных последствий их применения, особенно остро стоит вопрос о безопасности. И, несмотря на внедрение новых, более современных и безопасных для человека технологий, остается много отраслей, где травматизм являет собой значительную проблему. Таким образом, можно сказать, что уровень производственного травматизма в России сегодня в первую очередь определяется технологическим уровнем производства.
Одна из отраслей, где вопрос о безопасности технологического процесса является наиболее актуальным, является отрасль металлообработки, где не последнее место занимает процесс сварки.
Сваркой называют технологический процесс получения механически неразъемных соединений, характеризующихся непрерывностью структур – структурной непрерывной связью.
Это технологический процесс, с помощью которого изготавливаются все основные конструкции гидротехнических сооружений, паровых и атомных электростанций, автодорожные, городские и железнодорожные мосты, вагоны, наводные и подводные корабли, строительные металлоконструкции, всевозможные подъемные краны и многие другие изделия.
Многообразие свариваемых конструкций и свойств материалов, используемых для изготовления, заставляют применять различные способы сварки, разнообразные сварочные источники теплоты. Для сварочного нагрева и формирования сварного соединения используются: энергия, преобразованная в тепловую посредством дугового разряда, электронного луча, квантовых генераторов; джоулево тепло, выделяемое протекающим током по твёрдому или жидкому проводнику; химическая энергия горения, механическая энергия, энергия ультразвука и других источников.
Все эти способы требуют разработки, производства и правильной эксплуатации разнообразного оборудования, в ряде случаев с применением аппаратуры, точно дозирующей энергию, со сложными схемами, иногда с использованием технической электроники и кибернетики.
ТЕМА 1. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ
1.1 Описание процесса электродуговой сварки
Электродуговая сварка – наиболее широко применяемая группа процессов сварочной технологии.
При электродуговой сварке кромки соединяемых деталей расплавляются электрическим дуговым разрядом. Для сварки необходим сильноточный источник питания низкого напряжения, к одному зажиму которого присоединяется свариваемая деталь, а к другому – сварочный электрод. Электрическая дуга представляет собой устойчивый длительный электрический разряд между двумя электродами в ионизированной газовой среде. Дуга состоит из анодной области, катодной области и столба. Главная роль дугового разряда – преобразование электрической энергии в теплоту. Температура дуги на оси газового столба достигает 6000...7500°С, что позволяет расплавить практически все металлы и сплавы. На поверхностях анода и катода температура дуги снижается до 3500 – 4000 0 С. Столб дуги окружен пламенем (ореолом). Из-за большого концентрации тепла и высоких температур при сварке тонкого или легкоплавкого металла, а также чувствительных к перегреву высокоуглеродистых, нержавеющих и легированных сталей электрическую дугу питают током обратной полярности. То есть минус источника тока подключают к изделию.
В результате очень высоких температур дуги возникают опасные факторы: интенсивное излучение сварочной дуги в оптическом диапазоне (ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное) и интенсивное тепловое (инфракрасное) излучение свариваемых изделий и сварочной ванны.
Интенсивность излучения и его спектральный состав зависят от мощности дуги, применяемых сварочных материалов, защитных и плазмообразующих газов и т.п. При отсутствии защиты возможно поражение органов зрения (электроофтальмия, катаракта и т.п.) и кожных покровов (эритемы, ожоги и т.п.). А интенсивность инфракрасного (теплового) излучения зависит от температуры предварительного подогрева изделий, их габаритов и конструкций, а также от температуры и размеров сварочной ванны. При отсутствии средств индивидуальной защиты воздействие теплового излучения может приводить к нарушениям терморегуляции вплоть до теплового удара. Контакт с нагретым металлом может вызвать ожоги.
Электрическая дуга возникает в результате сильного нагрева торца электрода (катода), который под действием электрического поля начинает испускать свободные электроны (электронная эмиссия). В дуговом промежутке образуются положительно и отрицательно заряженные частицы – ионы. Положительные ионы – это атомы, потерявшие электроны; отрицательные ионы – это частицы, присоединившие электроны. В образовании дуги главную роль играют положительные ионы. Процесс образования ионов называют ионизацией; газ в дуговом промежутке, содержащий ионы, становится ионизированным, а дуговой промежуток – электропроводным.
1.2 Длина дуги
При горении дуги на поверхности свариваемого изделия образуется ванна расплавленного металла (сварочная ванна) с углублением – кратером. Расстояние от конца электрода до поверхности сварочной ванны называется длиной дуги. Длина дуги при ручной дуговой сварке металлическим электродом составляет от 2 до 6 мм. Практически можно считать нормальной дугу, длина которой приблизительно равна диаметру электродного стержня. Длинной называется дуга, длина которой более 1-1,5 диаметра электрода.
Сварку обычно выполняют короткой дугой. При сварке длинной дугой происходит сильное разбрызгивание, окисление капель расплавленного металла, что ведет к пористости шва и плохому сплавлению наплавленного и основного металлов. Так же искры, брызги и выбросы расплавленного металла и шлака могут явиться причиной ожогов.
При сварке угольным электродом длина дуги может достигать 15-20 мм. Напряжение дугового разряда связано прямой зависимостью с длиной дуги: чем длиннее дуга, тем выше напряжение разряда. Точная форма этой зависимости определяется условиями разряда – наличием или отсутствием защитной газовой атмосферы, свойствами покрытого электрода, наличием и свойствами флюса и т.д.
Температура дуги зависит от силы тока, приходящейся на единицу площади поперечного сечения электрода, — плотности тока. Чем она больше, тем выше температура дуги. При ручной дуговой сварке плавящимся электродом плотность тока от 10 до 20 А/мм2 и напряжение 18...20 В. Этим способом можно сваривать и наплавлять углеродистые и легированные стали всех марок толщиной от 1 м и выше, чугун и цветные металлы, а также наплавлять твердые сплавы.
В ремонтной практике для сварочных работ используют переменный и постоянный ток . Сварочная дуга на переменном токе малой плотности горит неустойчиво. Чтобы повысить стабильность дуги, увеличивают плотность тока. По этой причине при сварке мелких деталей возрастает опасность их прожигания, однако из-за простоты источников питания сварку на переменном токе применяют достаточно широко. При сварке на постоянном токе дуга горит стабильно. Это позволяет использовать малые токи и сваривать тонкие детали, кроме того, можно изменять полярность тока. Поэтому, несмотря на более сложное и дорогое оборудование источников питания, постоянный ток применяют в практике все шире.
Производительность сварки характеризуют количеством расплавленного электродного металла в единицу времени.
Под действием высокой температуры в зоне сварки молекулы кислорода и азота, попадающие из воздуха, частично распадаются на атомы. Кислород образует оксиды железа и способствует выгоранию ценных легирующих элементов (марганца, кремния и др.), тем самым резко ухудшая свойства наплавленного слоя. Азот образует нитриды, которые увеличивают твердость, снижают пластичность и способствуют образованию коробления и трещин. Водород, попадающий в зону сварки из влаги и ржавчины, способствует образованию пор и трещин. Чтобы уменьшить вредное воздействие этих элементов, место сварки зачищают, а зону сварки защищают нейтральными газами и шлаками. После сварки используются для зачистки швов ручные пневматические инструменты. Они являются источником локальной вибрации, что может привести к развитию вибрационной болезни у сварщика. Выделение сварочного аэрозоля, газов, пыли также является опасным фактором, т. к. наносит вред дыхательной системе рабочих.
Певмоприводы, вентиляторы, плазмотроны, источники питания, ультразвуковые генераторы, электроды могут быть источниками шума и ультразвука, что также негативно сказывается на рабочих.
Сварщик испытывает психологические нагрузки, которые заключаются в необходимости непрерывного наблюдения за зоной сварки, в напряжении зрения, высоких требований к точности движения и перемещения электрода.
Высокие требования к органам зрения связаны с необходимостью тщательного наблюдения за разделкой, сварочной ванной и кристаллизующимся металлом.
Выполнение ручной сварки часто сопровождается повышенным статическим напряжением. Сварку выполняют часто в вынужденной позе, сидя на корточках, лежа на боку и спине и т.д., что вызывает сильное напряжение мышц рук и тела.отсутствием защитной газовой атмосферы, свойствами покрытого электрода, наличием и свойствами флюса и т.д.
Температура дуги зависит от силы тока, приходящейся на единицу площади поперечного сечения электрода, — плотности тока. Чем она больше, тем выше температура дуги. При ручной дуговой сварке плавящимся электродом плотность тока от 10 до 20 А/мм2 и напряжение 18...20 В. Этим способом можно сваривать и наплавлять углеродистые и легированные стали всех марок толщиной от 1 м и выше, чугун и цветные металлы, а также наплавлять твердые сплавы.
В ремонтной практике для сварочных работ используют переменный и постоянный ток . Сварочная дуга на переменном токе малой плотности горит неустойчиво. Чтобы повысить стабильность дуги, увеличивают плотность тока. По этой причине при сварке мелких деталей возрастает опасность их прожигания, однако из-за простоты источников питания сварку на переменном токе применяют достаточно широко. При сварке на постоянном токе дуга горит стабильно. Это позволяет использовать малые токи и сваривать тонкие детали, кроме того, можно изменять полярность тока. Поэтому, несмотря на более сложное и дорогое оборудование источников питания, постоянный ток применяют в практике все шире.
Производительность сварки характеризуют количеством расплавленного электродного металла в единицу времени.
Под действием высокой температуры в зоне сварки молекулы кислорода и азота, попадающие из воздуха, частично распадаются на атомы. Кислород образует оксиды железа и способствует выгоранию ценных легирующих элементов (марганца, кремния и др.), тем самым резко ухудшая свойства наплавленного слоя. Азот образует нитриды, которые увеличивают твердость, снижают пластичность и способствуют образованию коробления и трещин. Водород, попадающий в зону сварки из влаги и ржавчины, способствует образованию пор и трещин. Чтобы уменьшить вредное воздействие этих элементов, место сварки зачищают, а зону сварки защищают нейтральными газами и шлаками. После сварки используются для зачистки швов ручные пневматические инструменты. Они являются источником локальной вибрации, что может привести к развитию вибрационной болезни у сварщика. Выделение сварочного аэрозоля, газов, пыли также является опасным фактором, т. к. наносит вред дыхательной системе рабочих.
Певмоприводы, вентиляторы, плазмотроны, источники питания, ультразвуковые генераторы, электроды могут быть источниками шума и ультразвука, что также негативно сказывается на рабочих.
Сварщик испытывает психологические нагрузки, которые заключаются в необходимости непрерывного наблюдения за зоной сварки, в напряжении зрения, высоких требований к точности движения и перемещения электрода.
Высокие требования к органам зрения связаны с необходимостью тщательного наблюдения за разделкой, сварочной ванной и кристаллизующимся металлом.
Выполнение ручной сварки часто сопровождается повышенным статическим напряжением. Сварку выполняют часто в вынужденной позе, сидя на корточках, лежа на боку и спине и т.д., что вызывает сильное напряжение мышц рук и тела.При горении дуги на поверхности свариваемого изделия образуется ванна расплавленного металла (сварочная ванна) с углублением – кратером. Расстояние от конца электрода до поверхности сварочной ванны называется длиной дуги. Длина дуги при ручной дуговой сварке металлическим электродом составляет от 2 до 6 мм. Практически можно считать нормальной дугу, длина которой приблизительно равна диаметру электродного стержня. Длинной называется дуга, длина которой более 1-1,5 диаметра электрода.
Сварку обычно выполняют короткой дугой. При сварке длинной дугой происходит сильное разбрызгивание, окисление капель расплавленного металла, что ведет к пористости шва и плохому сплавлению наплавленного и основного металлов. Так же искры, брызги и выбросы расплавленного металла и шлака могут явиться причиной ожогов.
При сварке угольным электродом длина дуги может достигать 15-20 мм. Напряжение дугового разряда связано прямой зависимостью с длиной дуги: чем длиннее дуга, тем выше напряжение разряда. Точная форма этой зависимости определяется условиями разряда – наличием или отсутствием защитной газовой атмосферы, свойствами покрытого электрода, наличием и свойствами флюса и т.д.
Температура дуги зависит от силы тока, приходящейся на единицу площади поперечного сечения электрода, — плотности тока. Чем она больше, тем выше температура дуги. При ручной дуговой сварке плавящимся электродом плотность тока от 10 до 20 А/мм2 и напряжение 18...20 В. Этим способом можно сваривать и наплавлять углеродистые и легированные стали всех марок толщиной от 1 м и выше, чугун и цветные металлы, а также наплавлять твердые сплавы.
В ремонтной практике для сварочных работ используют переменный и постоянный ток . Сварочная дуга на переменном токе малой плотности горит неустойчиво. Чтобы повысить стабильность дуги, увеличивают плотность тока. По этой причине при сварке мелких деталей возрастает опасность их прожигания, однако из-за простоты источников питания сварку на переменном токе применяют достаточно широко. При сварке на постоянном токе дуга горит стабильно. Это позволяет использовать малые токи и сваривать тонкие детали, кроме того, можно изменять полярность тока. Поэтому, несмотря на более сложное и дорогое оборудование источников питания, постоянный ток применяют в практике все шире.
Производительность сварки характеризуют количеством расплавленного электродного металла в единицу времени.
Под действием высокой температуры в зоне сварки молекулы кислорода и азота, попадающие из воздуха, частично распадаются на атомы. Кислород образует оксиды железа и способствует выгоранию ценных легирующих элементов (марганца, кремния и др.), тем самым резко ухудшая свойства наплавленного слоя. Азот образует нитриды, которые увеличивают твердость, снижают пластичность и способствуют образованию коробления и трещин. Водород, попадающий в зону сварки из влаги и ржавчины, способствует образованию пор и трещин. Чтобы уменьшить вредное воздействие этих элементов, место сварки зачищают, а зону сварки защищают нейтральными газами и шлаками. После сварки используются для зачистки швов ручные пневматические инструменты. Они являются источником локальной вибрации, что может привести к развитию вибрационной болезни у сварщика. Выделение сварочного аэрозоля, газов, пыли также является опасным фактором, т. к. наносит вред дыхательной системе рабочих.
Певмоприводы, вентиляторы, плазмотроны, источники питания, ультразвуковые генераторы, электроды могут быть источниками шума и ультразвука, что также негативно сказывается на рабочих.
Сварщик испытывает психологические нагрузки, которые заключаются в необходимости непрерывного наблюдения за зоной сварки, в напряжении зрения, высоких требований к точности движения и перемещения электрода.
Высокие требования к органам зрения связаны с необходимостью тщательного наблюдения за разделкой, сварочной ванной и кристаллизующимся металлом.
Выполнение ручной сварки часто сопровождается повышенным статическим напряжением. Сварку выполняют часто в вынужденной позе, сидя на корточках, лежа на боку и спине и т.д., что вызывает сильное напряжение мышц рук и тела.
1.3 Источники питания током
Выпускаемые источники питания электрической сварочной дуги разделяют по следующим признакам:
1) по роду тока – на источники постоянного тока (преобразователи, агрегаты и выпрямители) и переменного тока (сварочные трансформаторы);
2) по количеству одновременно подключаемых сварочных постов – на однопостовые и многопостовые;
3) по назначению — на источники для ручной сварки покрытыми электродами; для автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом; для сварки в защитных газах; для электрошлаковой сварки; для плазменной резки и источники тока специального назначения (сварка трехфазной дугой, многодуговая сварка и пр.);
4) по принципу действия и конструктивному выполнению — на сварочные трансформаторы: с нормальным магнитным рассеянием и отдельным дросселем (реактивной катушкой) на отдельном или общем сердечнике; с искусственно увеличенный магнитным рассеянием – с подвижным магнитным шунтом и подвижными обмотками; преобразователи: с независимой намагничивающей и последовательной размагничивающей обмотками; с намагничивающей параллельной и размагничивающей последовательной обмотками; с расщепленными полюсами; с жёсткой характеристикой; универсальные; агрегаты — генераторы с двигателями внутреннего сгорания; сварочные выпрямители: с селеновыми и кремниевыми вентилями; многопостовые; однопостовые; с падающими характеристиками; с жесткими характеристиками; универсальные;
5) по характеру привода – на источники с электрическим и независимым приводом (от двигателя внутреннего сгорания);
6) по способу установки и монтажа – на стационарный и передвижные.
При использовании электроприборов и различных источников питания всегда есть вероятность поражения электрическим током. Опасность поражения возникает при соприкосновении с токоведущими частями электрических установок и при соприкосновении с металлическими частями, случайно оказавшимися под напряжением. В этом случае через тело человека проходит ток, сила которого зависит от величины напряжения и электрического сопротивления организма, которое меняется в зависимости от того, в каком состоянии человек находится (утомленность, расслабленность и др.). Величина напряжения, под которым может оказаться человек, зависит от величины напряжения холостого хода источника питания сварочной дуги.
Напряжение источников питания нормальной сварочной дуги обычно достигает 90 В, а сжатой дуги -200 В.
Таким образом, в нормальных условиях электрическая безопасность сварщика обеспечивается, но при изменении условий (повышенная влажность, ослабленный организм и т.д.) эти условия могут резко измениться и сила тока станет опасной. Поэтому следует предусмотреть дополнительные меры, способствующие снижению силы тока, проходящей через тело сварщика.
Основные виды поражений: ожоги электрической дугой, разрыв тканей, электрический удар, сопровождающийся появлением у человека судорог, сильной слабостью, прекращением деятельности органов дыхания и кровообращения.
1.4 Материалы
Сварка чугунных деталей. Восстановление чугунных деталей сваркой — трудный процесс, обусловливаемый химическим составом чугуна, его структурой и особыми механическими свойствами. По химическому составу чугун — сплав железа с углеродом (2...3,6%), содержащий некоторое количество кремния, марганца, фосфора, серы и других примесей.
Разработано и применяется много способов сварки чугуна, но рекомендовать какой-либо из них для восстановления конкретной детали весьма затруднительно, так как даже у одной корпусной детали со стенками разной толщины может быть различная структура чугуна и потребуются различные способы их сварки. Приближенно все способы сварки чугунных деталей делят на два вида: горячую (деталь перед сваркой подогревают, а после — медленно охлаждают) и холодную (выполняют без предварительного подогрева детали различными способами и с применением специальных электродов).
Сварка цветных металлов и сплавов , особенно алюминиевых, достаточно широко применяется при ремонте, так как в современных тракторах и автомобилях многие детали изготовлены из цветных металлов.
Медь, бронза и латунь обычной дугой и плавящимся электродом свариваются плохо. Это объясняется тем, что в расплавленном состоянии медь и сплавы на ее основе обладают большой жидкотекучестью, хорошо растворяют газы, особенно кислород, легко окисляются. У них большой коэффициент линейного расширения и они подвержены значительным структурным изменениям в зоне сварки.
Медь и ее сплавы удовлетворительно свариваются электродами марок «Комсомолец-100», МН-5 и ОЗБ-1, а также угольным электродом на постоянном токе прямой полярности и достаточно хорошо свариваются аргонно-дуговой сваркой вольфрамовым электродом. Присадочным материалом служат круглые или прямоугольные прутки примерно такого же химического состава, что и свариваемый металл. При сварке угольным электродом в качестве флюса используют прокаленную до 500...550°С буру. Наплавленный шов проковывают при температуре не выше 500°С, чтобы улучшить его механические свойства.
При сварке латуни и других медно-цинковых сплавов применяют прутки с повышенным содержанием цинка. При сварке выделяются ядовитые пары цинка, поэтому необходимы хорошая вентиляция рабочего места сварщика и применение респираторов.
Алюминий и его сплавы легко окисляются на воздухе, и поверхности деталей всегда покрыты плотной пленкой оксида алюминия Al2 O3 , температура плавления которого 2050°С (в то время как температура плавления чистого алюминия 660°С). Тугоплавкая и механически прочная пленка оксида алюминия создает основные трудности при его сварке. Кроме того, при нагревании алюминий и сплавы не изменяют цвета, а в расплавленном состоянии характеризуются большой жидкотекучестью, что также затрудняет сварку.
В качестве электродов или присадочного материала при сварке чистого алюминия и его сплавов используют прутки или проволоку, по химическому составу близкие к свариваемому металлу. В покрытия электродов или во флюс вводят хлористые и фтористые соли лития, калия, энергично растворяющиеся и ошлаковывающие оксид алюминия. Сварку ведут постоянным током обратной полярности, при которой в результате катодного распыления улучшаются условия разрушения оксидной пленки. При диаметре электрода 4...6 мм используют ток 120... 150 А. После сварки во избежание разъедания металла шлак со шва удаляют, промывая горячей или подкисленной водой и тщательно протирая стальными щетками. Перед сваркой поверхность детали обезжиривают бензином или ацетоном и подвергают очистке механическим или ручным способом (стальной щеткой).
Для сварки чистого алюминия используют электроды ОЗА-1. Алюминиево-кремнистые сплавы (типа силумин) сваривают электродами ОЗА-2.
Чтобы избежать коробления, образования трещин и улучшить качество сварки, детали из алюминия и его сплавов перед сваркой подогревают до температуры 200...350°С (крупные детали до более высокой температуры). Температуру подогрева определяют термопарами или специальными карандашами. Концы трещин в деталях засверливают, а кромки разделывают под углом 60...90°. Расплавленный металл удерживают от растекания стальными или глиняными подкладками. Для получения мелкозернистой структуры металла шва деталь после сварки медленно охлаждают, а шив слеша проковывают. Внутренние напряжения снимают нагревом до температуры 300...350°С с последующим медленным охлаждением.
Аргонно-дуговая сварка вольфрамовым электродом дает возможность получать хорошие результаты сварки алюминия и его сплавов без применения флюса. Однако оксидную пленку и загрязнения с поверхности детали перед сваркой требуется удалять более тщательно, чем при использовании флюса.
Техника безопасности
Требования безопасности во время работы
Электросварщик обязан выполнять работы при соблюдении следующих требований безопасности:
а) место производства работ, а также нижерасположенные места должны быть освобождены от горючих материалов в радиусе не менее 5 м, а от взрывоопасных материалов и установок - 10 м;
б) сварка должна осуществляться с применением двух проводов, один из которых присоединяется к электрододержателю, а другой (обратный) - к свариваемой детали. Запрещается использовать в качестве обратного провода сети заземления металлические конструкции зданий, технологическое оборудование, трубы санитарно-технических сетей (водопровод, газопровод и т.п.);
в) сварочные провода должны соединяться способом горячей пайки, сварки или при помощи соединительных муфт с изолирующей оболочкой. Места соединений должны быть заизолированы; соединение сварочных проводов методом скрутки не допускается;
г) сварочные провода должны прокладывать так, чтобы их не могли повредить машины и механизмы. Запрещается прокладка проводов рядом с газосварочными шлангами и трубопроводами, расстояние между сварочным проводом и трубопроводом кислорода должно быть не менее 0,5 м, а трубопроводом ацетилена и других горючих газов - 1 м.
К дуговой сварке разрешается допускать сварщиков после соответствующего обучения, имеющих удостоверение на право данного вида сварочных работ, прошедших инструктаж и проверку знаний техники безопасности с оформлением в специальном журнале, а также прошедших медицинский осмотр. Запрещается выполнять электросварочные работы лицам, не достигшим 18-летного возраста.
Из рассмотренных выше факторов видно, что наиболее опасными и вредными из них при электродуговой сварке являются:
1.Повышенное содержание вредных газов и аэрозолей, выделяющихся при сварке;
2.Интенсивное инфракрасное (тепловое) излучение свариваемых изделий и сварочной ванны;
3.Искры, брызги и выбросы расплавленного металла и шлака.
Мероприятия по снижению влияния трех основных опасных факторов
Содержание различных вредных газов и аэрозолей является главным опасным фактором в процессе дуговой сварки. 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. В силу своих мельчайших размеров (иногда меньше 1 микрометра) сварочный аэрозоль беспрепятственно проникает в глубинные отделы легких (легочные альвеолы) и частично остается в их стенках, вызывая профессиональное заболевание — «пневмокониоз сварщика», а частично всасывается в кровь. Если сварочный аэрозоль содержит значительное количество марганца, а так бывает при сварке легированных и нержавеющих сталей качественными электродами, то, распространяясь с кровью по организму, этот чрезвычайно токсичный элемент вызывает тяжелое заболевание — марганцевую интоксикацию. При этом страдает, главным образом, центральная нервная система. Изменения в организме при марганцевой интоксикации необратимы. Другие элементы сварочного аэрозоля, а также так называемые сварочные газы, обладая сильным раздражающим действием, способны вызвать хронический бронхит.
В последние годы установлено, что многие компоненты сварочного аэрозоля, хоть и не вызывают профессиональных специфических болезней, но при длительном воздействии увеличивают риск возникновения сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, а также уменьшают продолжительность жизни.
Для снижения содержания вредных газов и аэрозолей, выделяющихся при сварке необходимы:
1. механизация и автоматизация производственных процессов, дистанционное управление ими;
2. исключение или резкое уменьшения выделения вредных веществ в воздух производственных помещений (заменой токсичных веществ нетоксичными);
3. усовершенствование системы вентиляции и ионизации воздуха.
Требуемое количество поступающего воздуха L рассчитывается по формуле:
L=kV
где к - кратность воздухообмена, показывающая, сколько раз в течение часа воздух меняется в помещении, ч*1; V — объем вентилируемого помещения, м3 .
Для участка сварки требуемое количество поступающего воздуха равно (V цеха = 151,74, к = 26):
L= 26*151,74= 3945,24 м3 /ч
Интенсивное теплое излучение . Спектр излучения сварочной дуги включает в себя диапазон инфракрасных волн (3430–750 нм), видимый диапазон (750–400 нм) и ультрафиолетовый диапазон (400–180 нм). При этом доля инфракрасных лучей составляет от 30 до 70 % всей энергии излучения дуги. Именно инфракрасные лучи способны вызвать профессиональную катаракту. Видимый свет электрической дуги нестерпимо ярок. Смотреть на него сколько-нибудь долго невозможно, поэтому ни у кого из сварщиков не вызывает сомнения необходимость использования светофильтров.
Самое опасное воздействие на организм, с точки зрения охраны труда, имеет ультрафиолетовая часть спектра. Даже кратковременное воздействие ультрафиолетовых лучей на незащищенный глаз способно вызвать ожог роговой оболочки — электроофтальмию. Неопытные сварщики чаще других страдают этим заболеванием из-за того, что не умеют еще своевременно, в момент возбуждения сварочной дуги, устанавливать в нужное положение щиток со светофильтром. Ультрафиолетовое излучение, воздействуя на открытые участки кожи, вызывает ожоги, подобные тем, которыми страдают люди, злоупотребившие солнечными лучами при загорании. Ожоги от сварочной дуги могут быть, однако, гораздо сильнее и опаснее, чем от солнца. Чем выше сила тока при сварке, тем сильнее излучение сварочной дуги.
Для снижения вредного воздействия теплового излучения необходимо:
1. Использование теплозащитных экранов (для локализации источников теплового излучения, снижения облученности на рабочих местах, а также для снижения температуры поверхностей, окружающих рабочее место). Часть теплового излучения экраны отражают, а часть поглощают.
2. Правильная организация труда и отдыха работников. Для них нужно устраивать специальные места отдыха в помещениях с нормальной температурой, оснащенных системой вентиляции и снабжения питьевой водой.
Искры, брызги и выбросы расплавленного металла и шлака. Искры и брызги могут служить причиной ожогов различной степени. Грамотный подбор и применение комплексных средств индивидуальной защиты позволит свести к минимуму риск поражения данным фактором. Необходимо снабжение рабочих куртками, брюками, обувью специальной конструкции, при которой искры от сварки и горячая окалина не смогут задержаться на их поверхности долгое время, попасть между деталями одежды или ботинок. Для производства такой одежды нужно использовать хлопковые ткани нового поколения высокой плотности с огнестойкими отделками.
Обувь должна обладать жаростойкими и антистатическими свойствами; иметь простые застежки, позволяющие быстро снять обувь в случае аварийной ситуации, связанной с угрозой здоровью работника.
Заключение
В процессе своей трудовой деятельности электросварщик подвергается воздействию целого комплекса опасных и вредных производственных факторов физической и химической природы: тепловое излучение, сварочный аэрозоль, искры и брызги расплавленного металла и шлака.
Именно эти факторы вызывают профессиональные заболевания и травматические повреждения. Другие вредности: газы, шум, электромагнитные поля, имеют меньшее значение и обычно не служат причиной профессиональных заболеваний. Поэтому необходимо уделить должное внимание основным поражающим факторам. При сравнении в данной работе интегральной оценки тяжести труда сварщика до и после принятия мер по снижению воздействия опасных факторов мы видим, что категорию тяжести труда удалось снизить с пятой на четвертую. Однако эта категория все равно остается высокой из-за возможного неудобного положения рабочего в процессе сварки (лежа на животе, сидя на корточках и т.д.). Данный фактор можно снизить путем автоматизации процесса, однако в настоящее время эти решения находятся в стадии разработки. И пока основным действующим лицом процесса будет человек, процесс сварки будет характеризоваться как тяжелый труд.
ВведениеТЕМА 2. ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ
2.1 Механизированная сварка в среде защитных газов
Механизированной
Техника безопасности
Основные правила техники безопасности при проведении сварочных работ
В мае 2015 года Научно-техническим центром исследований проблем промышленной безопасности разработаны межотраслевые правила техники безопасности. Они обязательны для выполнения всеми работниками и работодателями. Начинающим сварщикам, имеющим аппараты для личного применения, необходимо с ними ознакомиться.
Что делать, если болят глаза от сварки?
Основные положения ТБ:
- При выполнении шва на посторонние дела не отвлекаются: нужно постоянно контролировать шов.
- Чтобы обезопасить окружающих от излучения электродуги, требуется защита высотой до 1,8 метров.
- Горючих жидкостей, замасленной ветоши и сухого мусора не должно быть на расстоянии до 5 метров от зоны сварки, поэтому необходимо соблюдать чистоту.
- Для защиты лица и глаз используется специальная маска со светофильтром.
- В непроветриваемом помещении необходим респиратор.
- При работе на высоте нужно контролировать закрепление соединяемых элементов, если необходимо пользоваться лестницей, используют страховочные пояса.
- Переносить или переставлять оборудование можно только после отключения его от сети.
- Во время сварки следят за проводкой, чтобы она не скрутилась, это важное условие безопасности.
- Если ремонтируется автотранспорт, необходимо проверить, отключен ли аккумулятор.
- Для экипировки нужна спецодежда, пропитанная огнеупорным составом, недопустимо оставлять открытые участки кожи. Одежда не должна быть влажной.
Взрыво- и пожаробезопасность
Электробезопасность при выполнении сварочных работ
Специальный раздел правил ТБ для работы с электрическим оборудованием. Техника безопасности при проведении сварочных работ разработана с учетом поражающих факторов. Нормы по параметрам электротока:
- поражение током силы больше 0,05 А приводит к травмам;
- напряжение свыше 110 вольт опасно для жизни.
Электробезопасность при ручной дуговой сварке
Включить звук
Чтобы снизить риск вреда здоровью, необходимо соблюдать электробезопасность. Основные правила:
- электроосвещение можно запитывать только от тока в 12 В;
- максимальное напряжение холостого хода сварочного аппарата – 90 В;
- до включения оборудования проверяется заземление или подключение к нулю;
- необходимо проверить качество провода – надежная изоляция подразумевает отсутствие трещин, прожогов;
- электропитание осуществляется через распределительное устройство, оснащённое предохранителями;
- длина провода более 10 метров не допускается;
- если был обрыв кабеля или повреждена изоляция, допустимо только муфтовое соединение двух кусков.
Категорически запрещается
В технике безопасности при выполнении сварочных работ предусмотрены важные запреты – моменты, соблюдение которых начинающие иногда выпускают из вида:
- нельзя допускать работу на улице при осадках: дождь, снег одинаково опасны;
- при дуговой сварке нельзя работать в маске или щитке с трещинами светофильтра, повреждениями экрана;
- важно предусмотреть защиту органов дыхания – или приточную вентиляцию, или шлемы с воздухоподдувом;
- небезопасно производить работы на весу, удерживая деталь рукой, запрещается;
- соседство с горючими веществами неприемлемо;
- нельзя работать в промасленной одежде или со следами смазки;
- длительный электрический контакт со свариваемыми деталями недопустим, увеличивается риск поломки оборудования и поражения током.
Заключение
Механизированная сварка в защитном газе имеет свои преимущества, так например: сварочная дуга находится при работе внутри потока газа. Этот поток защищает сварочный шов от окисления при контакте с кислородом и азотом, содержащихся в воздухе. Отсутствуют флюсы и шлаки, поэтому не требуется постоянная очистка металла и обмазка, что делает процесс более трудоемким и дорогостоящим. Механизированной сваркой можно обрабатывать разнообразные металлы и сплавы, в том числе и цветные. Производится сварка без применения ручной подварки и внутренних колец. А сам сварочный шов имеет хороший внешний вид и при этом очень устойчив к внутренним нагрузкам и деформации. Стоит отметить и малую деформацию свариваемых поверхностей, небольшую поверхность термического влияния. Еще одно преимущество - это возможность наблюдения за формированием шва.
Однако механизированная сварка имеет и недостатки, к примеру: в ветреную погоду невозможно выполнять сварочные работы, поскольку при сильном порыве ветра защитный газ сдувается. Помимо этого, для обработки некоторых видов металлов требуется использовать дорогостоящие газы.
Механизированная сварка в защитном газе позволяет качественно обработать практически все использующиеся в строительстве материалы. Использование защитного газа или смеси газов позволяет уменьшить расход электродов, время плавления металла и количество разбрызгиваемых капель вокруг сварочного шва. Однако не все газы или их смеси подходят для обработки того или иного материала, и сварка требует больших затрат дорогостоящего газа.
Список литературы
1. Малышев.Б.Д, Мельник.В.И, Гетия.И.Г. Ручная дуговая сварка. - М.: Стройиздат, 1990.
2. Рыбаков.В.М. Дуговая и газовая сварка. М.: Высшая школа, 1986
3. Журнал "Промышленное Оборудование" 2004 г.
4. Казаков.Ю.В, Козулин.М.Г. Сварка и резка материалов. - М.: Издательский центр “Академия”, 2000
5. Фоминых.В.П, Яковлев.А.П. Ручная дуговая сварка. - М.: Высшая школа, 1986.
6. ГОСТ 12.3.003-86
7. ГОСТ 12.1.004—91
8. www.kisar.ru
9. www.svarkainfo.ru
Предварительный просмотр:
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СМОЛЕНСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
Допускается к защите
Зам. директора по УМР
_________ Е.А. Холменкова
«____» __________ 2023 г.
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема 1: «СВАРКА И РОБОТИЗАЦИЯ СВАРОЧНЫХ РАБОТ»
Тема 2: «СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ. МЕХАНИЗИРОВАННАЯ СВАРКА»
Студента группы ЭГС-1-20
Ролдугина Дениса Игоревича
Профессия: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))
Руководитель:
________________ Ткаченко Т.В.
«____» _____ 20____г.
2021 г.
СОДЕРЖАНИЕ
стр. |
Введение 3
1. ТЕМА 1 СВАРКА И РОБОТИЗАЦИЯ СВАРОЧНЫХ РАБОТ 3
1.1 Понятие сварки 3
1.2 Виды сварки 4
1.3 Роботизация сварочных работ 9
Техника безопасности 11
Заключение 12
Введение 15
2. ТЕМА 2 СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ. МЕХАНИЗИРОВАННАЯ СВАРКА 20
2.1 20
2.2 Подзаголовок 25
2.3 Подзаголовок 27
Техника безопасности 28
Заключение 29
Список литературы 30
Введение
ТЕМА 1 СВАРКА И РОБОТИЗАЦИЯ СВАРОЧНЫХ РАБОТ
- Понятие сварки
Текст Сварка - технологический процесс соединения твёрдых материалов в результате действия межатомных сил, которое происходит при местном сплавлении или совместном пластическом деформировании свариваемых частей.
Сваркой получают изделия из металла и неметаллических материалов (стекло, керамика, пластмасс и др.). Изменяя режимы сварки, можно наплавлять слои металла различной толщины и различного состава. На специальном оборудовании в определенных условиях можно осуществлять процессы, противоположные по своей сущности процессу соединения, например огневую, или термическую, резку металлов.
Сварка - общее название более 50 разных технологических процессов создания неразъемного соединения металлических деталей. Один из старейших способов сварки, в настоящее время редко применяемый, - кузнечная сварка, при которой соединение деталей осуществляется за счет их совместного деформирования. Современные процессы сварки - электродуговая, газовая сварка, сварка сопротивлением, пайка твердым и др. - основаны на местном сплавлении соединяемых деталей.
1.2 Виды сварки
Механическая сварка
Она же сварка взрывом. Выделение тепла происходит за счет трения между соединяемыми материалами. Трение происходит за счет взрыва, который сжимает соприкасающиеся поверхности деталей. Данный метод применяется для плакирования металлов инородным материалом.
Термическая сварка
Данный тип сварки включает в себя несколько разновидностей:
Электродуговая сварка
Данный вид сварки наиболее часто используемый. Расплавление свариваемых материалов или деталей происходит за счет выделяемой электрической дугой теплоты. После застывания свариваемые поверхности образуют единое сварное соединение. Для данного типа сварки необходим сильноточный источник питания низкого напряжения. К его зажиму присоединяется сварочный электрод, к которому, в свою очередь, прикасается свариваемая деталь.
Основными «подвидами» электродуговой сварки являются: ручная дуговая сварка, сварка неплавящимся электродом, сварка плавящимся электродом, сварка под флюсом, электрошлаковая сварка.
Ручная дуговая сварка
Является универсальным технологическим процессом. С её помощью можно производить сварочные работы в любом пространственном положении, из различных марок сталей, даже при отсутствии необходимого оборудования. Используется специальный покрытый флюсом электрод. Покрытие используется для защиты шва металла от внешних воздействий. Сварка проводится на постоянном токе прямой или обратной полярности и на переменном токе. Данный вид сварки применяется для выполнения коротких и криволинейных швов в труднодоступных местах, а также при монтажных работах.
Сварка неплавящимся электродом
В качестве электрода используется стержень из графита или вольфрама. Температура плавления данных материалов выше температуры, при которой протекает сварочный процесс. Сварка чаще всего проводится в среде защитного газа (аргон, гелий, азот и их смесях) для защиты шва и электрода от влияния атмосферы. Сварку может проводить как без присадочного материала, так и с ним. В качестве присадочного материала используются металлические прутки, проволока, полосы.
Сварка плавящимся электродом
В качестве электрода используется проволока (стальная, медная или алюминиевая), к которой через токопроводящий наконечник подводится ток. Электрическая дуга расплавляет проволоку, и для обеспечения её постоянной длины проволока подаётся автоматически механизмом подачи. Для защиты от атмосферы применяются защитные газы (аргон, гелий, углекислый газ и их смеси), подающиеся из сварочной головки вместе с электродной проволокой.
Сварка под флюсом
В этом виде сварки конец электрода также представлен в виде металлической проволоки или стержня, на конец которой подается слой флюса. В качестве флюсов применяют прокаленную буру, борную кислоту, кремниевую кислоту и др. Флюсы используются в виде порошков, паст, водных растворов. Горение дуги происходит в газовом пузыре, находящемся между металлом и слоем флюса. Сама дуга при этом не видна. Благодаря этой технологии усиливается защита металла от вредного воздействия атмосферы и улучшается глубина проплавления металла.
Электрошлаковая сварка
При электрошлаковой сварке в качестве электродов служат: электродная проволока, стержни, пластины. Источником теплоты является расплавленный шлак, через который протекает электрический ток. При этом теплота, выделяемая флюсом, расплавляет кромки свариваемых деталей и присадочную проволоку. Способ находит своё применение при сварке вертикальных швов толстостенных изделий. Электрошлаковая сварка используется в машиностроении для изготовления ковано–сварных и лито–сварных конструкций.
Плазменная сварка
Источником теплоты является плазменная струя, получаемая при нагреве электрическим током электрода. Струя плазмы сжимается и ускоряется под действием электромагнитных сил, оказывая на свариваемое изделие как тепловое, так и газодинамическое воздействие. Теплом струи расплавляется основной металл около дуги, а также присадочный металл. Помимо сварки этот способ часто используется для наплавки, напыления и резки.
Электронно-лучевая сварка
Источником теплоты является электронный луч. Луч получается за счёт термоэлектронной эмиссии с катода электронно-лучевой пушки. Данный вид сварки применяется в промышленных условиях в вакуумных камерах. Известна также технология сварки электронным лучом в атмосфере нормального давления, когда электронный луч покидает область вакуума непосредственно перед свариваемыми деталями.
Лазерная сварка
Источником теплоты служит сфокусированный лазерный луч. Применяют твердотельные, газовые, жидкостные и полупроводниковые лазерные установки. Лазерный луч также используется для резки различных материалов. Основными достоинствами лазерной сварки являются: возможность вести процесс на больших скоростях, практически отсутствие деформаций изделия и узкий шов.
Газопламенная сварка
Источником теплоты является газовый факел, образующийся при сгорании смеси кислорода и горючего газа. В качестве горючего газа могут быть использованы ацетилен, водород, пропан, бутан и их смеси. Тепло, выделяющееся при горении смеси кислорода и горючего газа, оплавляет свариваемые поверхности и присадочный материал с образованием сварочной ванны. Пламя может быть «окислительным» или «восстановительным», это регулируется количеством кислорода.
Термомеханическая сварка
Сварка происходит за счет нагревания свариваемых поверхностей. У этого вида сварки тоже имеются свои разновидности.
Контактная сварка
При данном типе сварки изделия нагреваются, и происходит их деформация, что обеспечивает их взаимное проникновение. Свариваемые детали зажимаются в сварочных клещах, и по электродам пускают ток высокого напряжения, который плавит детали. Затем ток отключают и сильно сжимают клещи, из-за чего металл кристаллизируется, образуя, сварной шов.
Диффузионная сварка
При диффузионной сварке соединяемые поверхности сдавливают и нагревают. Обычно этот процесс происходит в вакууме. В результате этого действия образуется сварочный шов. Данная технология весьма дорогостоящая и поэтому находит свое применение в основном в авиакосмической, электронной и инструментальной промышленности.
Кузнечная сварка
Сваривание поверхностей происходит за счет ударов кованым молотом по раскаленным деталям. Данный тип сварки не надежен, малопроизводителен и пригоден для ограниченного числа сплавов. Кузнечная сварка на сегодняшний день практически нигде не используется.
Сварка высокочастотными токами
Свариваемые изделия располагают вплотную друг к другу и разогревают за счет пропускания тока высокой частоты, затем детали сжимают. После этого полученному изделию необходимо остыть, и оно готово. Метод применяется в основном для изготовления труб и фасонных изделий из сортовой стали.
- Роботизация сварочных работ
В современном мире применение роботизированной техники и автоматизация производства являются уже необходимым условием высокого качества выпускаемой продукции и скорости проводимых работ. Роботы используются для решения самых разнообразных задач, они универсальны и позволяют добиваться высокой точности и скорости выполнения той или иной задачи на производстве. Именно поэтому роботизированная техника используется сегодня в большинстве отраслей, в том числе в машиностроении и судостроительной промышленности.
Без сварки в наши дни не обходится, пожалуй, ни одно производство. Технология роботизированной сварки позволяет повысить общую эффективность производственных процессов, сэкономить время и ресурсы организации. Сварочные работы обычно занимают большую часть времени при изготовлении различных конструкций из металла и поэтому требуют привлечения высококвалифицированных и подчас высокооплачиваемых сварщиков, способных качественно и быстро справиться с решением этих задач. Однако, роботизированная сварка при помощи сварочных роботов манипуляторов, применяемая на производстве, способствует уменьшению нагрузки на профессиональных сварщиков при выполнении монотонной работы, привлекая их только для сварки нестандартных изделий. Таким образом, роботизированная сварка позволяет снизить себестоимость выпускаемой продукции, повысить производительность и качество сварочных работ.
Организация роботизированной сварки требует от сварочного оборудования серьезных технических характеристик, высокой надежности и способности быстро реагировать при изменениях сварочного режима и условий. Сварочные роботы манипуляторы позволяют успешно автоматизировать сварочные процессы на производстве. Современный сварочный робот-манипулятор обладает хорошей надежностью, широким выбором функций и параметров для решения разных задач. Сварочные роботы манипуляторы оснащаются специальным интерфейсом, делающим их чрезвычайно удобными для применения на производстве. Такие многофункциональные роботы могут использоваться сразу для нескольких видов работ, а их компактность позволяет осуществлять сварочные работы даже в условиях ограниченного пространства.
Техника безопасности
Сварочный аппарат, электроды, кабели, горелки и редукторы – главные материальные части успешного сварочного труда. Главные, но не единственные! Сварочные работы представляют реальную опасность для здоровья сварщика, а вот избежать этих опасностей вовсе не сложно. Если высказаться коротко, то техника безопасности при сварочных работах сводится к очевидным истинам. Нельзя наплевательски относиться к своему организму. Нельзя приступать к работе и открывать сварочный кейс, думая только о сварке. Сначала подумайте о себе. Все сварочные швы мира не стоят удара током в 220 вольт. И острота зрения не вернется к сварщику, работавшему в полукустарной маске, будь он хоть трижды профессионал. Так что прислушайтесь к этим строчкам, мы ведь о вашем здоровье беспокоимся. Рассмотрим основные сварочные опасности и методы их профилактики.
Заключение
Текст В ходе производственной практики была изучена организация ОАО «СУПТР 10» и его участок Октябрьского ЛПУ МГ «Ямбург-Западная граница (основной дюкер)» капитального ремонта газопровода 869-883 км. Произведено ознакомление с технологией выполнения основных производственных процессов, организацией работ. Особое внимание было уделено технологии сварочных работ.
Сварка является весьма сложным процессом, в особенности если иметь в виду многообразие способов сварки, основанных на использовании различных физических явлений. Конечная цель сварочного производства – выпуск экономичных сварных конструкций, отвечающих по своим конструктивным формам, механическим и физическим свойствам тому назначению и тем условиям эксплуатации, для которых они создаются.
При изготовлении стыков магистрального газопровода применяется сварочная технология. Качество сварки соединения зависит от квалификации сварщика: умение быстро зажигать дугу, поддерживать необходимую её длину, равномерно перемещать дугу вдоль свариваемых кромок, выполнять требуемые колебательные движения электрода при сварке, сваривать шов в разных пространственных положениях.
Ручная дуговая сварка слишком трудоёмка, требует большого количества квалифицированных кадров, сравнительно дорога, и, естественно, не может обеспечить однородность продукции, а так как последующий контроль качества сварки затруднителен, недостаточно надёжен и не всегда выполним, то доверие к качеству сварки снижается и заведомо уменьшаются допускаемые напряжения для сварных швов. В автоматизации дуговой электросварки за последние годы достигнуты такие успехи, что уже сейчас этот процесс по степени автоматизации основных операций может считаться одним из наиболее передовых и прогрессивных технологических процессов металлообработки. Автоматизации хорошо поддаются все основные виды дуговой сварки. По степени механизации процесса различают автоматы и полуавтоматы; в последних сохраняется ещё значительная доля ручного труда.
В данном отчёте рассмотрен вид сварочных работ в ОАО «СУПТР 10» - ручная дуговая сварка.
Изучена область применения сварочных работ в ОАО «СУПТР 10». Выявлены преимущества и недостатки этого способа сварки.
Рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности в сварочном производстве. Изучены проектные документы по участку «Ямбург-Западная граница «основной дюкер)».
Повышения рентабельность сварочного производства ОАО «СУПТР 10» за счёт механизации производства. Применение автоматической и полуавтоматической сварки вместо ручной является одним из самых значимых мероприятием по обеспечению рентабельности и экономичности сварочных работ. На швах где возможно применение механизированной сварки необходимо применять автоматическую или полуавтоматическую сварку. Этот принцип давно доказан во всех развитых странах Европы и США.
Преимущества автоматической и полуавтоматической сварки перед ручной:
-облегчение труда сварщика
-повышение производительности в 5 - 10 раз, а при сварке на больших токах (форсированные режимы) в 10 - 20 раз.
-Высокое качество и хорошее формирование швов; швы имеют большую прочность, пластичность и ударную вязкость.
-Угар и разбрызгивание металла составляет всего 1 - 3% от массы электродной проволоки. Сравните с 5% потерь при ручной сварке открытой дугой
+-Возможность сваривать металл значительной толщины (до 20 мм) без разделки кромок.
-Малый расход сварочной проволоки и электроэнергий и низкая общая стоимость сварки.
В последние годы является актуальным прогрессивные методы повышения производительности, а следовательно и экономии трудозатрат. Возможно это будущий курс ОАО «СУПТР 10» в сварочном производстве по капитальному ремонту магистрального газопровода
Техника безопасности
Текст Сварочный аппарат, электроды, кабели, горелки и редукторы – главные материальные части успешного сварочного труда. Главные, но не единственные! Сварочные работы представляют реальную опасность для здоровья сварщика, а вот избежать этих опасностей вовсе не сложно. Если высказаться коротко, то техника безопасности при сварочных работах сводится к очевидным истинам. Нельзя наплевательски относиться к своему организму. Нельзя приступать к работе и открывать сварочный кейс, думая только о сварке. Сначала подумайте о себе. Все сварочные швы мира не стоят удара током в 220 вольт. И острота зрения не вернется к сварщику, работавшему в полукустарной маске, будь он хоть трижды профессионал. Так что прислушайтесь к этим строчкам, мы ведь о вашем здоровье беспокоимся. Рассмотрим основные сварочные опасности и методы их профилактики.
Заключение
Текст В ходе производственной практики была изучена организация ОАО «СУПТР 10» и его участок Октябрьского ЛПУ МГ «Ямбург-Западная граница (основной дюкер)» капитального ремонта газопровода 869-883 км. Произведено ознакомление с технологией выполнения основных производственных процессов, организацией работ. Особое внимание было уделено технологии сварочных работ.
Сварка является весьма сложным процессом, в особенности если иметь в виду многообразие способов сварки, основанных на использовании различных физических явлений. Конечная цель сварочного производства – выпуск экономичных сварных конструкций, отвечающих по своим конструктивным формам, механическим и физическим свойствам тому назначению и тем условиям эксплуатации, для которых они создаются.
При изготовлении стыков магистрального газопровода применяется сварочная технология. Качество сварки соединения зависит от квалификации сварщика: умение быстро зажигать дугу, поддерживать необходимую её длину, равномерно перемещать дугу вдоль свариваемых кромок, выполнять требуемые колебательные движения электрода при сварке, сваривать шов в разных пространственных положениях.
Ручная дуговая сварка слишком трудоёмка, требует большого количества квалифицированных кадров, сравнительно дорога, и, естественно, не может обеспечить однородность продукции, а так как последующий контроль качества сварки затруднителен, недостаточно надёжен и не всегда выполним, то доверие к качеству сварки снижается и заведомо уменьшаются допускаемые напряжения для сварных швов. В автоматизации дуговой электросварки за последние годы достигнуты такие успехи, что уже сейчас этот процесс по степени автоматизации основных операций может считаться одним из наиболее передовых и прогрессивных технологических процессов металлообработки. Автоматизации хорошо поддаются все основные виды дуговой сварки. По степени механизации процесса различают автоматы и полуавтоматы; в последних сохраняется ещё значительная доля ручного труда.
В данном отчёте рассмотрен вид сварочных работ в ОАО «СУПТР 10» - ручная дуговая сварка.
Изучена область применения сварочных работ в ОАО «СУПТР 10». Выявлены преимущества и недостатки этого способа сварки.
Рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности в сварочном производстве. Изучены проектные документы по участку «Ямбург-Западная граница «основной дюкер)».
Повышения рентабельность сварочного производства ОАО «СУПТР 10» за счёт механизации производства. Применение автоматической и полуавтоматической сварки вместо ручной является одним из самых значимых мероприятием по обеспечению рентабельности и экономичности сварочных работ. На швах где возможно применение механизированной сварки необходимо применять автоматическую или полуавтоматическую сварку. Этот принцип давно доказан во всех развитых странах Европы и США.
Преимущества автоматической и полуавтоматической сварки перед ручной:
-облегчение труда сварщика
-повышение производительности в 5 - 10 раз, а при сварке на больших токах (форсированные режимы) в 10 - 20 раз.
-Высокое качество и хорошее формирование швов; швы имеют большую прочность, пластичность и ударную вязкость.
-Угар и разбрызгивание металла составляет всего 1 - 3% от массы электродной проволоки. Сравните с 5% потерь при ручной сварке открытой дугой
+-Возможность сваривать металл значительной толщины (до 20 мм) без разделки кромок.
-Малый расход сварочной проволоки и электроэнергий и низкая общая стоимость сварки.
В последние годы является актуальным прогрессивные методы повышения производительности, а следовательно и экономии трудозатрат. Возможно это будущий курс ОАО «СУПТР 10» в сварочном производстве по капитальному ремонту магистрального газопровода
Введение
Сварка – один из наиболее распространенных технологических процессов соединения материалов. К сварке относятся собственно сварка, наплавка, сваркопайка, пайка, склеивание и некоторые другие операции.
С помощью сварки соединяют между собой различные металлы, их сплавы, некоторые керамические материалы, пластмассы, стёкла и разнородные материалы.
Газовая сварка относится к сварке плавлением и по практическому значению уступает лишь дуговой сварке. Сравнительная простота и универсальность делают газовую сварку незаменимой для соединения и небольших деталей из различных металлов и для всевозможных ремонтных работ в машиностроении, строительстве и сельском хозяйстве. Она находит широкое применение при сварке сталей малой толщины, чугуна, цветных металлов и сплавов.
Способ газовой сварки начал применяться в конце прошлого столетия, когда началось промышленное производство ацетилена и кислорода.
Сварка внесла коренные изменения в конструкцию и технологию производства многих изделий. При изготовлении металлоконструкций, прокладке трубопроводов, установке технологического оборудования на сварку приходится четвёртая часть всех строительно-монтажных работ.
Непрерывно повышающиеся требования к качеству продукции, совершенствование технологических процессов производства и методов труда, внедрение в промышленность и строительство новейших достижений науки и техники – всё это повышает требования к уровню подготовки сварщиков.
Основными задачами выполнения письменной экзаменационной работы являются:
систематизация, закрепление и расширение теоретических и практических знаний по соответствующему направлению подготовки (специальности);
применение полученных теоретических и практических знаний при решении конкретных профессиональных задач;
развитие навыков самостоятельной работы и овладение методикой исследования при решении разрабатываемых в работе вопросов;
приобретение навыков систематизации, формулировки выводов и обобщений по результатам выполненной работы;
овладение опытом публичного выступления.
ТЕМА 2 СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ. МЕХАНИЗИРОВАННАЯ СВАРКА
2.1 Подзаголовок
Текст
Заключение
Текст
Список литературы
Текст
Предварительный просмотр:
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СМОЛЕНСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
Допускается к защите
Зам. директора по УР
_________ Е.А. Холменкова
«____» __________ 2025 г.
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема 1: «ТЕХНИКА РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ВОЛЬФРАМОВЫМ ЭЛЕКТРОДОМ»
Тема 2: «ПОДБОР РЕЖИМА, ПОДГОТОВКА И СВАРКА КОНСТРУКЦИЙ, ЧАСТИЧНО МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ (НАПЛАВКИ) В СРЕДЕ ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ»
Студента группы ЭГС-1-22
Тишкина Александра Алексеевича
Профессия: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))
Руководитель:
________________ Якимов С.Г.
«____» _____ 20____г.
2025 г.
СОДЕРЖАНИЕ
стр. |
Введение 3
1. ТЕХНИКА РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ВОЛЬФРАМОВЫМ ЭЛЕКТРОДОМ 4
1.1 Ручная дуговая сварка неплавящимся вольфрамовым электродом 4
1.2 Зажигание дуги 8
1.3 Получение сварного шва 9
1.4 Сварка соединений 10
Техника безопасности 18
Заключение 19
Введение 20
2. ПОДБОР РЕЖИМА, ПОДГОТОВКА И СВАРКА КОНСТРУКЦИЙ, ЧАСТИЧНО МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ (НАПЛАВКИ) В СРЕДЕ ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ 21
2.1 Подбор режима частично механизированной сварки 21
Техника безопасности 25
Заключение 29
Список литературы 30
Введение
Для получения качественного соединения металлических деталей высокого качества необходимо строго соблюдать технику сварки, испытанную на практике многими поколениями сварщиков.
Технология сварки – это совокупность технологических операций, выполняемых последовательно во времени при изготовлении конструкции методом сварки.
Сегодня сваривают материалы, которые еще относительно недавно считались экзотическими.
Необходимость повышения производительности труда ведет к увеличению уровня механизации и автоматизации сварочного производства, к его оснащению новыми сложными машинами и агрегатами, без которых сегодня немыслимо серийное производство многих видов продукции. Все это предъявляет повышенные требования к квалификации специалистов в области сварки, в особенности рабочих – сварщиков, так как именно они непосредственно осваивают новые способы и приемы сварки, новые сварочные машины.
Сегодня рабочему – сварщику недостаточно уметь выполнять несколько, пусть даже сложных, операций освоенного им способа сварки. Он должен понимать физическую сущность основных процессов, происходящих при сварке, знать особенности сварки различных конструкционных материалов, а также смысл и технологические возможности других, как традиционных, так и новых, перспективных способов сварки. [1]
1. ТЕХНИКА РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ВОЛЬФРАМОВЫМ ЭЛЕКТРОДОМ
1.1 Ручная дуговая сварка неплавящимся вольфрамовым электродом
Дуговой сваркой вольфрамовым электродом можно сварить разные типы соединений в различных пространственных положениях. Применение этого способа целесообразно для соединения металла толщиной до 5-6 мм, однако его можно использовать и для сварки металла большей толщины. Сварку выполняют без присадочного материала, когда шов формируется за счет расплавления кромок, и с присадочным металлом, подаваемым в зону дуги в виде сварочной проволоки. Как правило сварку ведут при напряжении 22-34 В; при этом длинна дуги должна быть 1,5- 3 мм. Вылет конца электрода из сопла не должен превышать 3-5 мм, а при сварке угловых швов и стыковых с разделкой 5-7 мм.
Ручную дуговую сварку металла толщиной до 10 мм выполняют "левым" способом (рис. 1). Поток защитного газа должен надежно охватывать всю область сварочной ванны и разогретую часть присадочной проволоки. При уменьшении толщины свариваемого металла угол между горелкой и изделием уменьшают. Для сварки материала толщиной более 10 мм следует применять "правый" способ сварки, а угол между горелкой и изделием должен быть близок к 90°. Такое положение горелки относительно изделия рекомендуется при сварке угловых соединений. Проволоку вводят не в столб дуги, а сбоку, и производят ею возвратно-поступательные движения при сварке тонколистового металла. При сварке многослойных швов отдельные валики рекомендуется выполнять не на всю ширину разделки [1]
Рисунок 1. Схема ручной сварки вольфрамовым электродом: 1 - сопло горелки; 2 - вольфрамовый электрод; 3 - сварочная дуга; 4 - присадочный материал; Uсв - скорость сварки
Такое положение горелки относительно изделия рекомендуется при сварке угловых соединений. Проволоку вводят не в столб дуги, а сбоку, и производят ею возвратно-поступательные движения при сварке тонколистового металла. При сварке многослойных швов отдельные валики рекомендуется выполнять не на всю ширину разделки
Присадочный материал по мере необходимости подается в головную часть сварочной ванны. Сварщик вручную контролирует перемещением сварочной горелки подачу проволоки. Количество присадочного материала, подаваемого в сварочную ванну, выбирают из условия обеспечения требуемой для доли участия присадочного металла в образовании шва. При сварке стыковых соединений без разделки кромок присадочный металл необходим в основном для создания выпуклости шва.
Переход присадочного металла в сварочную ванну, минуя дуговой промежуток, исключает его разбрызгивание. Сокращаются потери на испарение и ограничивается взаимодействие расплавленного металла с газами столба дуги. При сварке на постоянном токе дуга горит без треска, щелчков и жужжания.
Основной недостаток процесса - низкая производительность. Другой недостаток - необходима большая практика и высокая квалификация сварщика. К недостаткам процесса сварки неплавящимся вольфрамовым электродом, по сравнению со сваркой покрытым электродом, относится необходимость применения дополнительных защитных мер против световой и тепловой радиации дуги.
Сварка неплавящимся вольфрамовым электродом производиться на прямой полярности (минус на электроде). Прямая полярность позволяет получить узкую сконцентрированную дугу, обеспечивать глубокое проплавление и большую скорость сварки. Электрод получает меньшую часть тепловой энергии дуги и будет иметь меньшую температуру, чем при сварке на переменном токе или при сварке на обратной полярности, что, в свою очередь, позволяет уменьшить диаметр вольфрамового электрода и снизить расход защитного газа.
При обратной полярности поток электронов так же движется от отрицательного электрода к положительному, но в данном случае – от изделия к электроду. Следовательно, больше теплоты сконцентрировано в дуге около вольфрамового электрода. Поскольку электрод получает значительно больше теплоты при сварке на обратной полярности, чем на прямой, для предотвращения перегрева электрода приходится использовать электроды увеличенного диаметра и уменьшать сварочный ток. Свариваемая деталь при сварке на обратной полярности получает меньше теплоты и, следовательно, получается меньшая глубина проплавления.
Некоторые цветные металлы, например, алюминий и магний, быстро образуют на поверхности оксидную пленку. Прежде чем сваривать алюминий, необходимо удалить оксидную пленку, температура плавление которой значительно выше температуры плавления основного металла. Удаление оксидной пленки может производиться механически, например щетками, или химически – травлением, но как только пленка удалена, металл тут же снова начинает окисляться, затрудняя сварку.
Оксидную пленку с поверхности металла во время сварки на обратной может удалять сама дуга. Положительно заряженные ионы, которые, двигались от основного металла изделия к электроду при сварке на прямой полярности, теперь двигаются от электрода к изделию. Ударяясь с достаточной силой о поверхность изделия, они дробят и расщепляют хрупкую оксидную пленку, тем самым очищая поверхность.
Очищающее действие дуги при сварке на обратной полярности наилучшим образом подходит для сварки алюминия, магния и их сплавов.
Основным требованием для зажигания и горения дуги является ионизация газа в данном промежутке. Ионизированный газ является хорошим проводником электрического тока. Ионизацией называется процесс, при котором из нейтральных атомов и молекул образуются положительные и отрицательные ионы. В обычных условиях воздух как и все газы, обладает слабой электропроводностью. Это объясняется малой концентрацией свободных электронов и ионов, поэтому для того что бы вызвать в воздухе или газе мощный электрический ток, т.е. электрическую дугу, необходимо ионизировать воздушный промежуток (или другую газообразную среду) между электродами.
Ионизацию можно произвести, если приложить к электродам высокое напряжение, тогда имеющиеся в газе (в малом количестве) свободные электроны будут разгоняться электрическим полем и, получив большие энергии смогут разбить нейтральные атомы и молекулы на ионы.
При сварке в защитном газе теплоты, выделяемой дугой, достаточно для ионизации газа. Однако при сварке на переменном синусоидальном токе при переходе тока через нулевое значение теплоты, выделяемой дугой, становиться недостаточно и она гаснет. Для устранения этого явления при сварке на переменном синусоидальном токе для начального зажигания дуги без короткого замыкания электрода на деталь применяют осцилляторы. Они представляют собой источники высокого напряжения и высокой частоты, способны вызывать искровой разряд между электродом и деталью. Для пробоя межэлектродного промежутка длинной 1 мм в воздухе требуется напряжение около 1 – 3 кВ.
Как правило, при сварке на переменном токе длинна дуги должна быть равна диаметру электрода. При сварке на постоянном токе прямой полярности заостренным концом электрода длинна дуги может быть значительно меньше диаметра электрода.
Вылет электрода – это расстояние, на которое выступает из сопла вольфрамовый электрод. Электрод может выступать из торца сопла, но не более выходного диаметра сопла. При большем вылете появляется вероятность прикосновения к сварочной ванне, сварочной проволоке, подаваемой сварщиком, или боковой поверхности углового шва. Общее правило – начинать сварку нужно с вылета, равного одному диаметру электрода. При сварке корня стыковых и угловых швов вылет электрода увеличивают.
1.2 Зажигание дуги
Современные установки позволяют производить контактный высокочастотный поджог дуги и контактное зажигание дуги. Бесконтактное зажигание дуги производится при сварке на переменном токе, контактное – на переменном токе.
Для бесконтактного зажигания дуги необходимо приблизить электрод горелки к детали, но не касаться его; нажать кнопку включения триггера (при этом произойдут ионизация дугового промежутку и возбуждения дуги). Если в 1 секунды дуга не загорится, то электронная схема отключит осциллятор. Отпустив кнопку триггера и повторно нажав ее, будет сделана вторая попытка возбуждения дуги. В большинстве случаев возбуждение дуги облегчается, если прикоснуться краем сопла к изделию.
При контактном зажигании дуги электрод приближается к детали в месте начала сварки и на 1 – 2 секунды слегка касается поверхности детали; при этом происходит, разогрев заостренного конца электрода. Затем электрод медленно приподнимается вверх. Разогретый конец вольфрамового электрода является хорошим источником электронов. Происходит ионизация дугового промежутка и возбуждение дуги. Дуга формируется, когда электрод поднят.
Режим контактного зажигания имеет ограничение сварочного тока при касании электродом изделия. Это предохраняет вольфрамовый электрод от перегрева и прилипания, а металл сварного шва – от загрязнения.
Описанный метод контактного зажигания дуги требует определенного навыка. Более простой метод представлен на рис. 1.2. Для зажигания дуги нужно слегка прикоснуться к изделию (1) и нажать кнопку триггера; при этом начнет подаваться защитный газ и небольшой ток пройдет через электрод. Затем следует медленно наклонить горелку так, что бы сопло коснулось изделия (2), и продолжить наклон, что бы электрод оторвался от изделия; дуга зажигается (3). После этого надо приподнять горелку; ток поднимается до заданного уровня в течении заданного времени нарастания (4).
Рисунок 1.2. Контактное зажигание дуги:
1 … 4 – последовательность действий
1.3 Получение сварного шва
После того как загорится дуга, нужно держать горелку перпендикулярно поверхности изделия и совершать небольшие круговые движения, пока не сформируется сварочная ванна. После того как сформируется сварочная ванна необходимого размера, следует наклонить горелку под углом 75° к поверхности изделия и начать медленно и равномерно перемещать ее вдоль сварного шва. Скорость перемещения выбирается такой, чтобы сварочная ванна все время оставалась яркой и жидкой. Никаких колебаний или других перемещений, кроме устойчивого движения вперед, производить не следует.
Затем переместить горелку на задний край сварочной ванны и добавить метал присадочной проволоки быстрым касанием проволокой внешнего края сварочной ванны. Присадочную проволоку нужно держать под углом 15° к поверхности детали.
После этого нужно удалить присадочную проволоку и переместить дугу на внешний край сварочной ванны. Когда сварочная ванна вновь станет яркой и жидкой, следует повторить операцию по добавлению присадочного материала. Высота и ширина валика сварного шва зависит от скорости сварки (продольного поступательного движения), поперечного перемещения горелки и количества присадочного материала, вводимого в сварочную ванну.
В процессе сварки горячий конец присадочной проволоки не должен выходить из зоны охвата защищенного газа. После прекращения сварки еще некоторое время в среде инертного газа должны находиться не только электрод и сварочная ванна, но и горячий конец присадочной проволоки.
1.4 Сварка соединений
Сварка стыкового шва без разделки кромок в нижнем положении. Сварку стыкового шва в нижнем положении производят по описанной методике (получение сварного шва). При выполнении сварки необходимо следить, чтобы дуга все время располагалась по линии стыка. Скорость сварки выбирают такой, чтобы получить нужную глубину проплавления. Заканчивая шов, чтобы заварить кратер, нужно уменьшить угол наклона горелки и дать больше присадочного металла.
Сварка соединения внахлестку в нижнем положении. Возбудив дугу, нужно сформировать сварочную ванну так, что бы она перекрывала торец верхнего листа и поверхность нижнего листа, образуя равносторонний треугольник. Поскольку расплавленная поверхность края верхнего листа стремиться стечь с образованием подреза, очень важно подобрать правильный угол наклона горелки. Присадочная проволока подается в передний край сварочной ванны через каждые 5 – 6 мм в количестве, достаточном для образования профильного шва. Заканчивать сварной шов, чтобы не было кратера, следует так же, как и в случае стыкового соединения.
Сварка углового шва таврового соединения в нижнем положении. При сварке следует учитывать, что боковая (вертикальная) поверхность нагревается сильнее и быстрее начинает плавиться. Угол наклона горелки должен быть таким, чтобы большая часть теплоты приходилась на горизонтальную поверхность. Для того чтобы держать короткую дугу и иметь возможность для провара корня шва, необходимо увеличить вылет электрода. Присадочную проволоку подают на край сварочной ванны в точку, где начинается плавление металла. Корректировка в процессе сварки угла наклона горелки и размещение присадочной проволоки помогает избежать подрезов. Кроме того, впадина сварочной ванны во избежание вогнутости шва должна заполняться присадочной проволокой.
Сварка углового соединения в нижнем положении и «в лодочку». Выполнение шва в «лодочку» рассмотрим на примере сварки углового стыка в нижнем положении. Оба края примыкающих деталей должны плавиться, а сварочная ванная должна проходить по средней линии; присадочный металл добавляют в количестве, достаточном для получения выпуклого шва. При сварке тонких материалов можно обходиться без приемного материала, сплавляя кромки стыкуемых деталей.
В процессе сварки независимо от типа соединения и его пространственного положения, все в внимание должно быть сконцентрировано на сварочной ванне. Сварочная ванна – это зона, в которой происходит расплавление и слияние металлов. Управление сварочной ванной и глубиной проплавления имеет первостепенное значение при сварке в любом пространственном положении.
Правила для выполнения качественного соединения в любом пространственном положении остаются теми же, что и при сварке в нижнем положении. Основные правила: чистота свариваемой поверхности, хорошая сборка под сварку, предварительный нагрев, если он требуется, достаточный поток защитного газа и правильно выбранный сварочный току. Кроме того, при сварке (кроме нижнего положения) следует использовать большой сварочный ток и наплавлять большой валик сварного шва. Направлять дугу следует так, чтобы не допускать перегрева свариваемых деталей. Перегрев приводит к свисанию металла шва или прожогу. Формирование валика сварного шва и порядок действий по добавлению присадочного материала необходимо выполнять правильно, чтобы гарантировать полное слияние между порциями добавленного металла.
Сварка в горизонтальном положении. При сварке в горизонтальном положении зажигать дугу нужно на краю стыка. Затем следует спозиционировать горелку (наклон от горизонтали вниз - 15°, отклонение назад (от направления сварки) - 15°). После того как сварочная ванна сформирована, нужно поднести сварочную проволоку на внешний край сварочной ванны к верху детали, затем переместить горелку по ходу сварки (рис. 1.3). Правильно выбранная длинна дуги с соответствующей ей скоростью сварки предотвратит прожоги и сквозное плавление.
Рисунок 1.3. Сварка в горизонтальном положении:
1 – горелка; 2 – присадочная проволока; 3 – шов; 4 – свариваемые детали
Сварка в вертикальном положении. При сварке в вертикальном положении снизу вверх сварка начинается внизу соединения с добавлением присадочного металла сверху. Необходимо попытаться создать «полочку» и с каждым прикосновением сварочной проволокой поднимать ее выше и выше. Все время должна быть площадка для наложения следующей порции присадочного металла. Если сварной шов широкий, то создают «полочку» сначала с одной стороны шва, затем с другой и соединяют их перемычкой.
При сварке стыкового шва с разделкой кромок нужно увеличить вылет электрода, а торец сопла может опираться на край шва. Горелкой совершаются небольшие колебания вверх и вниз.
Эта техника сварки способствует устойчивости руки, но затрудняет наблюдение за сварочной ванной.
При сварке сверху вниз используют поверхностное натяжение расплавленного металла и давление дуги, заставляющей держать расплавленный металл в сварочной ванне. Сварка сверху вниз в вертикальном положении применяется преимущественно для сварки тонкого металла. На рис. 1.4 показано положение горелки и присадочной проволоки при сварке в вертикальном положении.
Рисунок 1.4. Положение горелки 1 и присадочной проволоки 2 при сварке в вертикальном положении
Сварка в потолочном положении. Сварка в потолочном положении наиболее трудная. Как и при сварке в вертикальном положении, сила тяжести, заставляющая вытекать расплавленный металл из сварочной ванны, усложняет сварку.
В отличие от сварки снизу вверх в вертикальном положении, когда можно создать «полочку» и, постепенно ее наращивая, получать сварной шов, при сварке в потолочном положении приходится полагаться только на поверхностное натяжение расплавленного металла сварочной ванны, давление дуги и комбинацию уменьшения сварочного тока и скорости сварки.
При сварке стыковых швов без разделки кромок и угловых швов в потолочном положении можно увеличить вылет электрода и опираться торцом сопла горелки об одну или обе стороны стыка. В процессе сварки сварщик может опираться несколькими пальцами руки или всей рукой, держащей горелку или присадочную проволоку, на поверхность свариваемой детали, чтобы придать устойчивость руке.
Уровень тепловложения в сварочную ванну при сварке в потолочном положении чрезвычайно важен. Тепловложение в сварной шов должно быть меньше, чем при сварке в горизонтальном и нижнем положении, т.е. необходимо уменьшить сварочный ток на 5-10%. Это дает меньший размер сварочной ванны и тем самым предотвращает вытекание и падение из сварочной ванны расплавленного металла сварного шва. Кроме того, меньшая сварочная ванна является более управляемой.
Поток же защитного газа, наоборот, нужно увеличить. На рис. 1.5 показано положение горелки и присадочной проволоки при сварке в потолочном положении. Несомненно, сварка в потолочном положении очень трудна и утомительна для сварщика, поэтому процесс сварки медленный и долгий. Большинство неопытных сварщиков считают сварку в потолочном положении неудобной, поэтому при сварке в потолочном положении желательно принять комфортную позу. Это поможет держать горелку устойчиво, ровно и манипулировать присадочной проволокой.
Рисунок 1.5. Положение горелки и присадочной проволоки при сварке в вертикальном положении:
1 — шов; 2 — присадочная проволока; 3 — горелка; 4 — свариваемые детали
Сварка труб. Сварка неплавящимся вольфрамовым электродом дает самые высококачественные швы при сварке труб с минимальной деформацией. Сварка труб требует большого умения, и только сварщик, освоивший сварку стыковых швов во всех пространственных положениях, может качественно ее выполнить.
Поскольку в большинстве случаев сварка труб производится с зазором, необходимо защищать сварной шов. Это можно сделать концевой заглушкой, одеваемой на трубу, с подачей внутрь защитного газа, или просто закрыть торец трубы бумагой и уплотнить скотчем, но обязательно подать внутрь защитный газ.
Для сварки труб необходимо применять только вольфрамовые электроды с содержанием 1,5% лантана или 2,0% тора. Кроме того, коническая заточка электрода должна иметь притупление диаметром 0,5 мм. Эта небольшая плоская точка помогает равномерно распределить дугу на совмещаемых краях стыка.
Наиболее популярна техника сварки, когда сопло опирается на края сварного соединения. Эта техника использует специфический способ манипулирования горелкой с комбинацией чрезвычайно больших газовых сопел и позволяет хорошо сформировывать сварной шов при минимальной усталости сварщика. При сварке секций трубопровода между ними остается зазор, который должен быть меньше диаметра присадочной проволоки. Проволока должна опираться на кромки зазора, не проскальзывая внутрь.
Для корневого прохода опираются газовым соплом на обе кромки сварной шва, слегка поворачивая горелку от одной стороны к другой. После формирования сварочной ванны совершают небольшие медленные перемещения горелки вперед-назад, постепенно продвигаясь по ходу сварки.
Сварочная проволока не погружается периодически в сварочную ванну, а постоянно держится на ее переднем крае. Когда корневой проход завершен, на горелку устанавливается большее сопло так, чтобы сопло опиралось на кромки зазора и на поверхность шва корневого прохода. Во время сварки совершают небольшие медленные перемещения горелки вперед-назад, постепенно продвигаясь по ходу сварки. Сварочную проволоку держат на переднем крае сварочной ванны, не окуная ее в расплавленный металл. Третий и последующие проходы выполнятся так же.
Методика сварки труб с опиранием сопла на кромки шва требует увеличенного вылета электрода, но электрод не должен касаться расплавленного металла сварочной ванны.
При окончании процесса сварки дугу следует обрывать понижением сварочного тока или постепенным ее удлинением.
Сварка импульсной дугой. При сварке вольфрамовым электродом дуга может гореть как при практически постоянной силе сварочного тока, так и при ее изменении по определенной программе. Данный способ применяется при сварке металла толщиной от долей миллиметров до 3...4 мм. Использование тока, достаточного по значению для стабильного горения дуги и включаемого периодически, импульсами, с частотой до 25 импульсов в секунду, уменьшает размеры сварочной ванны (рис. 1.6). Шов образуется из отдельных расплавленных ванн. В перерыве между импульсами тока сварочная ванна частично кристаллизуется, снижая вероятность прожогов. Однако при больших перерывах между импульсами дуговой промежуток теряет носители зарядов (ионы); повторное возбуждение дуги затрудняется. Для уменьшения влияния данного фактора в паузах между импульсами поддерживается дежурная дуга с уменьшенным током. Регулируя соотношение между током основной дуги, током дежурной дуги, длительностью импульса и длительностью паузы, изменяют форму и размеры шва. Этот способ позволяет сваривать стыковые соединения «на весу» во всех пространственных положениях.
Рисунок 1.6. Изменение сипы тока и напряжения при импульсной аргонодуговой сварке (а) и форма шва в плоскости листа (б) и в продольном сечении (в):
lсв — ток дуги в импульсе; lдеж — ток дуги в дежурном режиме (пауза); tсв — длительность импульса; tп — длительность паузы; Uд — напряжение на дуге
Техника безопасности
- Перед пуском сварочного полуавтомата необходимо проверить исправность пускового устройства (рубильника, кнопочного выключателя).
- Корпус источника питания дуги и аппаратного ящика должны быть заземлены.
- При включении полуавтомата первоначально следует включить рубильник (магнитный пускатель), а затем – аппаратный ящик. При выключении – наоборот.
- Шланги для защитного газа и водяного охлаждения у полуавтомата в местах соединения со штуцерами не должны пропускать газ и воду.
- Опираться или садиться на источник питания дуги и аппаратный ящик запрещается.
- При работе открытой дугой на расстоянии менее 10 м необходимо ограждать места сварки или пользоваться защитными очками.
- Намотку сварочной проволоки с бухты на кассету нужно производить только после специального инструктажа.
- По окончанию работы выключить ток, газ, воду.
- О замеченных неисправностях в работе оборудования необходимо доложить мастеру цеха и без его указания к работе не приступать.
- Устранять неисправности полуавтомата самому варщику запрещается.
Заключение
Дуговая сварка плавящимся электродом (проволокой) в среде инертного или активного газа с непрерывной автоматической подачей электродной проволоки широко применяется в промышленности. Зона сварки защищается извне подаваемых газом. Сварка плавящимся электродом с успехом применяется при автоматизированной и роботизированной сварке. Наибольшее распространение получила полуавтоматическая сварка как наиболее универсальная. Применение термина «полуавтоматическая» не вполне корректно, поскольку оборудование предусматривает автоматическое саморегулирование дуги и скорость плавления электрода.
Единственное ручное управление, требуемое от сварщика при полуавтоматической сварке, - позиционирование и перемещение с определенной скоростью сварочной горелки. Длина дуги и сварочный ток поддерживается автоматически.
Введение
Для получения качественного соединения металлических деталей высокого качества необходимо строго соблюдать технику сварки, испытанную на практике многими поколениями сварщиков.
Технология сварки – это совокупность технологических операций, выполняемых последовательно во времени при изготовлении конструкции методом сварки.
Сегодня сваривают материалы, которые еще относительно недавно считались экзотическими.
Необходимость повышения производительности труда ведет к увеличению уровня механизации и автоматизации сварочного производства, к его оснащению новыми сложными машинами и агрегатами, без которых сегодня немыслимо серийное производство многих видов продукции. Все это предъявляет повышенные требования к квалификации специалистов в области сварки, в особенности рабочих – сварщиков, так как именно они непосредственно осваивают новые способы и приемы сварки, новые сварочные машины.
Сегодня рабочему – сварщику недостаточно уметь выполнять несколько, пусть даже сложных, операций освоенного им способа сварки. Он должен понимать физическую сущность основных процессов, происходящих при сварке, знать особенности сварки различных конструкционных материалов, а также смысл и технологические возможности других, как традиционных, так и новых, перспективных способов сварки.
2. ПОДБОР РЕЖИМА, ПОДГОТОВКА И СВАРКА КОНСТРУКЦИЙ, ЧАСТИЧНО МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ (НАПЛАВКИ) В СРЕДЕ ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ
2.1 Подбор режима частично механизированной сварки
Чтобы правильно подобрать режимы полуавтоматической сварки нужно четко понимать, из чего состоят эти режимы. Далее мы перечислим основные параметры режимов сварки, зная которые вы сможете правильно выбрать настройки полуавтомата.
Начнем с диаметра проволоки. Он может колебаться в пределах от 0.5 до 3 миллиметров. Обычно, диаметр проволоки подбирается исходя из толщины свариваемого металла. Но в любом случае у каждого диаметра есть свои характерные признаки. Например, при работе с проволокой малого диаметра мастера отмечают более устойчивое горение дуги и меньший коэффициент разбрызгивания металла. А при работе с проволокой большего диаметра всегда требуется увеличивать силу тока.
Не стоит забывать и о марке применяемой проволоки. А точнее, металле, из которого проволока изготовлена и какие вещества входят в ее состав. Например, для сварки низкоуглеродистой или низколегированной стали рекомендуется использовать проволоку с раскислителями, а в составе должен присутствовать марганец и кремний.
Но, справедливости ради, в среде защитного газа зачастую либо легированную, либо высоколегированную сталь. В таких случаях используют проволоку, изготовленную из того же металла, что и деталь, которую нужно сварить. Обратите внимание на выбор проволоки, ведь при неправильном выборе шов может получиться пористым и хрупким.
Помимо выбора комплектующих нам также нужно настроить сам полуавтомат. В типичном полуавтомате даже самого низкого ценового сегмента вы сможете настроить силу, полярность и род сварочного тока. У каждого параметра также есть свои особенности. Например, если увеличить силу тока, то глубина провара увеличиться. Силу тока устанавливают, опираясь на диаметр электрода и особенности металла, с которым собираются работать.
Теперь о полярности и роде тока. Общепринято выполнять полуавтоматическую сварку в среде защитного газа, установив постоянный ток и обратную полярность. Переменный род тока или прямая полярность применяются очень редко, поскольку такие настройки не обеспечивают устойчивое горение дуги и способствуют ухудшению качества сварного соединения. Но есть исключение из правил. Так переменный ток показан при сварке алюминия, например.
Также многие новички забывают о таком параметре, как напряжение сварочной дуги. А вместе с тем именно напряжение дуги влияет на глубину провара металла и размер сварочного соединения. Не стоит устанавливать слишком большое напряжение, иначе металл начнем разбрызгиваться, в шве образуются поры, а газ не сможет в должной мере защитить сварочную зону. Чтобы правильно настроить напряжение дуги ориентируйтесь на силу сварочного тока.
Как вы знаете, в полуавтоматической сварке проволока подается с помощью специального механизма. Он работает очень точно, поэтому необходимо заранее установить оптимальную скорость подачи присадочной проволоки, чтобы она вовремя плавилась и способствовала формированию качественного шва. Настраивайте скорость с учетом силы тока. В идеале проволока должна подаваться так, чтобы дуга сохраняла свою устойчивость, а шов формировался постепенно. С увеличением скорости сварки уменьшается все геометрические размеры шва. Она устанавливается в зависимости от толщины свариваемого металла и с учетом обеспечения хорошего формирования шва. Сварку металла большой толщины лучше выполнять более узкими валиками на большей скорости. При слишком большой скорости сварки конец электрода может выйти из зоны защиты и окислиться на воздухе. Медленная скорость сварки вызывает чрезмерное увеличение сварочной ванны и повышает вероятность образования пор в металле шва.
Не менее важна и скорость сварки. От нее во многом зависят физические размеры шва. Скорость регулируется ГОСТами, но ее можно выбрать и по своему усмотрению, опираясь на особенности металла и его толщину. Учтите, что толстый металл нужно варить быстрее, а шов должен быть узким. Но не стоит слишком спешить, иначе электрод может просто выйти из зоны защитного газа и окислиться под воздействием кислорода. Ну а слишком медленная скорость способствует формированию непрочного пористого шва.
Важный параметр параметр, а именно угол наклона электрода при сварке. Наиболее частая ошибка у новичков — держать электрод так, как физически удобно. Это грубейшее нарушение. Ведь угол наклона электрода напрямую влияет на то, какова будет глубина провара и насколько качественным получится шов в конечном итоге.
Существует два типа наклона: углом назад и углом вперед. У каждого положения есть свои достоинства и недостатки. При сварке углом вперед зона сварки видна хуже, зато лучше видны кромки. Также глубина провара меньше. А при сварке углом назад наоборот зона сварки видна намного лучше, но глубина провара увеличивается.
С увеличением вылета электрода ухудшается устойчивость горения дуги и формирование шва, а также увеличивается разбрызгивание жидкого металла. Очень малый вылет затрудняет наблюдение за процессом сварки, вызывает частое подгорание газового сопла горелка до поверхности металла, так как с увеличением этого расстояния ухудшается газовая защита зону сварки и возможно попадание кислорода и азота воздуха в расплавленный металл, что приводит к образованию газовой пор. Величину вылета электрода, а также расстояние от сопла горелки до поверхности металла устанавливают в зависимости от выбранного диаметра электродной проволоки.
Расход защитного газа определяют в основном в зависимости от выбранного диаметра электродной проволоки, но на него оказывают также влияние скорость сварки, конфигурация изделия и наличие движения воздуха, т.е. сквозняков в цехе, ветра и др. Для улучшения газовой защиты в этих случаях приходится увеличивать расход защитного газа, уменьшать скорость сварки, приближать сопло к поверхности металла или пользоваться защитными щитами.
Техника безопасности
При работе с различным сварочным оборудование сварщик всегда должен помнить об опасностях, связанных воздействием на его организм вредных испарений и различных излучений, образующихся в процессе выполнения работ. Для предотвращения травм на производстве весь рабочий персонал проходит различные инструктажи, прежде чем приступать к своей работе. Несоблюдение техники безопасности может привести к травмам или смерти сварщика!
Общие требования безопасности:
- К самостоятельной работе на электросварочном аппарате допускаются лица в возрасте не моложе 18 лет, прошедшие соответствующую подготовку, имеющие квалификационную группу допуска по электробезопасности не ниже II, прошедшие инструктаж по охране труда, медицинский осмотр и не имеющие противопоказаний по состоянию здоровья.
- К работе на электросварочном аппарате под руководством инструктора допускаются обучающиеся с 15-летнего возраста, прошедшие инструктаж по охране труда, медицинский осмотр и не имеющие противопоказаний по состоянию здоровья.
- Обучающиеся должны соблюдать правила поведения, расписание учебных занятий, установленные режимы труда и отдыха.
- При работе на электросварочном аппарате возможно воздействие на работающих следующих опасных и вредных производственных факторов: ослепление глаз вольтовой дугой; ожоги расплавленным металлом; поражение электрическим током при отсутствии или неисправности заземления трансформатора:
отравление угарным газом при отсутствии вентиляции. - При работе на электросварочном аппарате должна использоваться следующая спецодежда и средства индивидуальной защиты: костюм сварщика, берет, рукавицы, защитная маска.
- При работе на электросварочном аппарате соблюдать правила пожарной безопасности, знать места расположения первичных средств пожаротушения. Место, где производятся электросварочные работы, должно быть обеспечено огнетушителем химическим пенным, огнетушителем углекислотным или порошковым, ящиком с песком, бочками с водой.
- При несчастном случае пострадавший или очевидец несчастного случая обязан немедленно сообщить инструктору, который сообщает об этом администрации учреждения. При неисправности оборудования прекратить работу и сообщить об этом инструктору.
- В процессе работы соблюдать правила ношения спецодежды, пользования индивидуальными и коллективными средствами защиты, создать правила личной гигиены, содержать в чистоте рабочее место.
- Обучающиеся, допустившие невыполнение или нарушение инструкции по охране труда, привлекаются к ответственности и со всеми обучающимися проводится внеплановый инструктаж по охране труда.
Требования безопасности перед началом работы:
- Надеть спецодежду, приготовить защитную маску.
- Проверить надежность заземления корпуса сварочного аппарата.
- Убрать с рабочего стола посторонние и ненужные для работы предметы, убедиться, что вблизи места работы нет легковоспламеняющихся материалов и горючих жидкостей.
- Внешним осмотром проверить исправность сварочной части аппарата.
- При проведении сварочных работ в помещении включить вытяжную вентиляцию.
Требования безопасности во время работы:
- Уложить устойчиво свариваемую деталь, для чего применять специальные приспособления.
- Не смотреть глазами, не защищенными маской со светофильтрами, на пламя вольтовой дуги.
- Не использовать в качестве обратного провода сети заземления металлические строительные конструкции зданий, коммуникаций и не сварочного технологического оборудования.
- При смене электродов огарки бросать в металлический ящик.
- При кратковременных перерывах в работе электрододержатель не бросать на землю или пол, а вешать на специальную подставку.
- При зачистке поверхностей свариваемого изделия или удалении с наплавленного металла слоя нагара, надеть защитные очки. Напильники для зачистки применять только с исправными, хорошо насаженными ручками.
- Не оставлять включенный в сеть сварочный аппарат без присмотра.
Требования безопасности в аварийных ситуациях:
- При неисправности сварочного аппарата, сварочных проводов, а также нарушении защитного заземления корпуса сварочного аппарата, прекратить работу и выключить сварочный аппарат. Работу продолжал только после устранения неисправности.
- При коротком замыкании и загорании сварочного аппарата, немедленно отключить электропитание, приступить к тушению очага возгорания углекислотным, порошковым огнетушителем или песком.
- При поражении электрическим током немедленно отключить сварочный аппарат, оказать пострадавшему первую помощь, при отсутствии у пострадавшего дыхания и пульса сделать ему
- искусственное дыхание или непрямой массаж сердца до восстановления дыхания и пульса и отправить пострадавшего в ближайшее лечебное учреждение, сообщить об этом администрации учреждения.
- При получении травмы оказать первую помощь пострадавшему, при необходимости отправить его в ближайшее лечебное учреждение и сообщить об этом администрации учреждения
Требования безопасности по окончании работы:
- Отключить сварочный аппарат от сети.
- Привести в порядок рабочее место и сварочный аппарат.
- Выключить вытяжную вентиляцию.
- Снять спецодежду, принять душ или тщательно вымыть лицо и руки с мылом.
Заключение
В данной работе были описано оборудование, применяемое на производствах, для частично механизированной сварки (наплавки) плавлением, а так же возможные варианты его настройки под поставленные задачи. В работе имеются рисунки: Двухместной установки для автоматической сварки цилиндрических обечаек; Установки для электрошлаковой сварки обечаек прямолинейными швами; Установка У-2 для дуговой сварки наплавки под слоем флюса плоских деталей и деталей тел вращения.
Список литературы
Нормативные акты
- ГОСТ 10157-73 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия.
Научно-техническая литература
- Овчинников В.В. Основы технологии сварки и сварочное оборудование: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В.В. Овчинников. – 2-е изд., стер. – М,: Издательский центр «Академия», 2018. – 256 с.
- Овчинников В.В. Дефекты сварных соединений: учеб. Пособие / В.В. Овчинников. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. - 64 с. - (Сварщик).
- Виноградов В.С. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки: Учеб. для проф. учеб. заведений. - 4-е изд., стереотип. - М.: Высш. шк.; Изд. Центр «Академия», 2001. - 319 с.: ил.
- Чернышов Г.Г. Сварочное дело: Сварка и резка металлов, - 4-е изд., перераб. И доп. – М, : Издательский центр «Академия», 2008. – 496 с.
Интернет ресурсы
Предварительный просмотр:
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СМОЛЕНСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
Допускается к защите
Зам. директора по УР
_________ Е.А. Холменкова
«____» __________ 2023 г.
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема 1: «ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ РУЧНАЯ СВАРКА ЧУГУНА»
Тема 2: «ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ УЗЛОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ ФЕРМ»
Студента группы ЭГС-1-20
Ковалева Романа Сергеевича
Профессия: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))
Руководитель:
________________ Якимов С. Г.
«____» _____ 20____г.
2023 г.
СОДЕРЖАНИЕ
стр. |
Введение 3
1. ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ РУЧНАЯ СВАРКА ЧУГУНА 4
1.1 Ручная дуговая сварка чугуна. Классификация чугуна. 4
1.2 Свариваемость чугуна. 5
1.3 Способы сварки чугуна. 7
Техника безопасности 9
Заключение 10
Введение 11
2. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ УЗЛОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ ФЕРМ 12
2.1 Описание конструкции, выбор способа сварки 12
2.2 Выбор сварочного оборудования 13
2.3 Выбор сварочных материалов, инструментов и приспособлений
конструкция сварка оборудование металл 17
Техника безопасности 19
Заключение 23
Список литературы 24
Введение
В настоящее время повышение капиталовложений в строительство предусматривается за счёт дальнейшей индустриализации строительного производства, последовательного превращения его в единый промышленно-строительный процесс возведения объектов из элементов заводского изготовления и повышения производительности труда на 21 - 23%.
Для сооружения технологических трубопроводов, особенно в химической и пищевой промышленности, всё шире используются трубы из полимерных материалов. Увеличение объёмов и области применения указанных труб объясняется их высокой коррозионной стойкостью, меньшей массой, технологичностью обработки и сварки, низкой теплопроводностью и, как следствие, меньшими затратами на теплоизоляцию.
В последние годы в широких масштабах внедряются индустриальные методы производства трубопроводных работ, что обеспечивает на 40% повышение производительности труда и в 3-4 раза снижает объём работ, выполняемых непосредственно на монтажной площадке, при этом сроки монтажа трубопроводов сокращаются в три раза. Сущность индустриализации трубопроводных работ заключается в перенесении всех трубозаготовительных работ в заводские условия, имея в виду превратить строительное производство в комплексно-механизированный процесс монтажа объектов из готовых узлов и блоков заводского изготовления.
ТЕМА 1 ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ РУЧНАЯ СВАРКА ЧУГУНА
1.1 Ручная дуговая сварка чугуна. Классификация чугуна
Чугуном называют сплавы железа с углеродом, в которых содержание углерода превышает 2%. Широко применяемые марки чугунов обычно содержат 2,5-4% углерода, 1-5% кремния, до 2% марганца, а также примеси фосфора и серы. В состав специальных чугунов входят легирующие добавки: ванадий, молибден, никель, титан, хром и др. Температура плавления чугунов зависит от их химического состава и примерно составляет 1200-1250оС.
Структура чугуна зависит от скорости охлаждения и содержания в нём углерода и легирующих примесей. По структуре чугуны разделяют на белые и серые.
Белый чугун получил своё название от вида излома, который имеет белый или светло-серый цвет. Углерод в нём находится в химически связанном состоянии в виде цементита Fe3C. Цементит хрупок и обладает высокой твёрдостью, поэтому белый чугун не поддаётся механической обработке, для изготовления изделий применяется редко и сварке не подлежит.
Из белого чугуна путём специальной термической обработки (длительная выдержка при температуре 1000оС) получают ковкий чугун. По механическим свойствам он пластичнее белого чугуна. Название «ковкий» это условное название, чугуны не используют в виде поковок, они практически не куются.
Высокопрочные чугуны получают добавлением в сплав некоторых легирующих элементов (магния, церия и др.). Серый чугун содержит в своём составе почти весь углерод в виде графита, поэтому излом его имеет серебристо-серый цвет. Серый чугун хорошо обрабатывается режущим инструментом, поэтому он широко применяется как конструкционный материал. Серый чугун дешевле стали, отличается хорошими литейными свойствами, высокой износостойкостью, способностью гасить вибрации, хорошей обрабатываемостью. Отрицательными его свойствами являются пониженная прочность и высокая хрупкость.
Чугун маркируют по буквенно-цифровой системе: первые буквы (С, К и В) обозначают серый, ковкий и высокопрочный чугун соответственно; вторая буква (Ч) обозначает чугун. В сером чугуне две цифры указывают на временное сопротивление. Например, в марке СЧ10 буквы СЧ обозначают серый чугун, 10 - временное сопротивление. В обозначениях ковкого и высокопрочного чугунов после буквенной маркировки (КЧ и ВЧ) первые две цифры также обозначают временное сопротивление, а вторые две - относительное удлинение, например КЧ 35-10 (ковкий чугун с временным сопротивлением не менее 350 МПа и относительным удлинением не менее 10%).
1.2 Свариваемость чугуна
Чугун относится к материалам, обладающим плохой технологической свариваемостью. Основные трудности при сварке обусловлены высокой склонностью его к отбеливанию, т.е. появлению участков с выделениями цементита, а также образованию трещин в шве и околошовной зоне. Кроме того, чугун имеет низкую по сравнению со сталью температуру плавления (1200-1250оС) и быстро переходит из жидкого состояния в твёрдое. Это вызывает образование пор в шве, поскольку интенсивное выделение газов из сварочной ванны продолжается и на стадии кристаллизации.
Повышенная жидкотекучесть чугуна затрудняет удержание расплавленного металла от вытекания и усложняет формирование шва. Вследствие окисления кремния на поверхности сварочной ванны возможно образование тугоплавких оксидов, что может привести к непроварам.
При выборе способа сварки чугуна необходимо учитывать следующие особенности:
- высокая его хрупкость при неравномерном нагреве и охлаждении может вызвать появление трещин в процессе сварки;
- ускоренное охлаждение приводит к образованию отбеленной прослойки в околошовной зоне и затрудняет его дальнейшую механическую обработку;
- сильное газообразование в жидкой ванне может вызывать пористость сварных швов;
- высокая жидкотекучесть чугуна обусловливает необходимость в ряде случаев подформовки.
Чугунные детали, работающие длительное время при высоких температурах, почти не поддаются сварке. Это происходит в результате того, что под действием высоких температур (300-400оС и выше) углерод и кремний окисляются, и чугун становится очень хрупким. Чугун, содержащий окислённый углерод и кремний, называют горелым.
Плохо свариваются также чугунные детали, работающие длительное время в соприкосновении с маслом и керосином. Поверхность чугуна пропитывается маслом и керосином, которые при сварке сгорают и образуют газы, способствующие появлению сплошной пористости в сварном шве.
1.3 Способы сварки чугуна
Сварку чугуна применяют при ремонтно-восстановительных работах и для изготовления сварно-литых конструкций. Чугун сваривают преимущественно при устранении дефектов литья в чугунных отливках до и после механической обработки, а также при ремонте деталей.
К сварным соединениям чугунных деталей в зависимости от условий эксплуатации предъявляются различные требования - от декоративной заварки наружных дефектов до получения соединений, равнопрочных с основным металлом.
Чугун можно сваривать дуговой сваркой металлическим или угольным электродом, порошковой проволокой, газовой сваркой и другими способами.
Наиболее часто способы сварки чугуна классифицируют по состоянию свариваемой детали. В зависимости от температуры предварительного подогрева различают сварку с подогревом (горячую сварку) и без подогрева (холодную сварку).
Горячую дуговую сварку чугуна применяют в случаях, когда металлом шва должен быть чугун, по своим свойствам приближающийся к свойствам основного металла детали.
Холодную дуговую сварку чугуна выполняют на обрабатываемых и обработанных поверхностях деталей, когда дефекты литья незначительны или средних размеров, когда они несквозные или сквозные, но небольшой протяжённости и, наконец, когда наплавляемый металл не предусмотрен в виде чугуна. При холодной сварке свариваемые детали не подвергают предварительному нагреву.
Особенности применения различных способов дуговой сварки чугуна показаны в таблице 1. Выбор способа и технологии сварки зависит от требований к сварному соединению. При выборе технологии сварки учитывают необходимость подогрева металла, а также механической обработки металла шва и околошовной зоны после сварки.
Техника безопасности
Работа сварщика связана с перемещением грузов подъёмно-транспортными устройствами, поэтому сварщики должны быть аттестованы на право производства сварочных работ. Участок горячей сварки должен быть оборудован дополнительным отсасывающим устройством для удаления выделяющейся при сварке пыли. Дополнительное отсасывающее устройство должно устанавливаться на расстоянии 1-1,2м от места сварки и создавать скорость движения загрязнённого воздуха в сечении отсоса порядка 8 м/с. При холодной дуговой сварке чугуна покрытыми электродами иметь дополнительную вентиляцию необязательно.
Любой вид сварки чугуна, сопровождающийся выделением ядовитых паров (меди, цинка, марганца и др.) должен выполняться сварщиком в фильтрующем шланговом противогазе.
При пайке чугуна припоем из меди и её сплавов сварщику необходимо работать в респираторе (ШБ-1, “Лепесток”, “Астра-2” и др.)
Заключение
Сварочная техника и технология развиваются всё быстрее и быстрее, подчиняясь скорости нового времени. Совершенствуются уже давно известные приёмы сварки и осваиваются новые. Металлы, которые считались несвариваемыми (например, титан и вольфрам), теперь поддаются сварке.
С внедрением передовых технологий совершенствуются методы сварки металлов и сплавов, которые плохо поддаются обработке сваркой. В числе таких материалов и чугуны. Возможность воздействовать на строение чугуна, варьируя химический состав, условия кристаллизации и термической обработки делает чугун универсальным литейным материалом с широким спектром эксплуатационных свойств. Однако, вместе с тем этот сплав весьма хрупкий и непрочный, что предполагает использование сварки в ремонтных целях. О способах, приёмах и материалах для сварки чугуна я рассказал (надеюсь, достаточно объёмно), в своей дипломной работе. Безусловно, время не стоит на месте, и доказательством этому служит создание новых, гораздо более эффективных способов сварки (это относится не только к сварке чугуна).
И в заключение, я хочу сказать: каким бы совершенным не было оборудование и технологии, ничто не сможет заменить человека – его знаний, мастерства, навыков и искренней преданности своему делу. Ведь даже при высокой степени автоматизации остаётся ещё много работ, недоступных для выполнения разного рода автоматам и роботам (и речь идёт не только о сварке).
Введение
Сварка является одним из основных технологических процессов в машиностроении и строительстве. Основным видом сварки является дуговая сварка.
Конструктивное разнообразие сварных конструкций затрудняет их классификацию по единому признаку. Их можно классифицировать по целевому назначению (вагонные, судовые, авиационные и т.д.), в зависимости от толщины свариваемых элементов (тонкостенные и толстостенные), по материалам (стальные, алюминиевые, титановые и т.д.), по способу получения заготовок (листовые, сортопрофильные, сварно-литые, сварно-кованые и сварно-штампованные). Для создания типовых технологических процессов целесообразна классификация по конструктивной форме сварных изделий и по особенностям эксплуатационных нагрузок. По этим признакам выделяют решетчатые сварные конструкции, балки, оболочки, корпусные транспортные конструкции и детали машин и приборов.
В данной работе подробно рассмотрим описание и изготовление решетчатых конструкций, а именно технологию сварки для изготовления фермы.
ТЕМА 2 ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ УЗЛОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ ФЕРМ
2.1 Описание конструкции, выбор способа сварки
Решетчатая конструкция - это система стержней из профильного проката или труб, соединенных в узлах таким образом, что стержни испытывают растяжение или сжатие, а иногда сжатие с продольным изгибом. К ним относят фермы, мачты, колонны, арматурные сетки и каркасы. Рассмотрим разновидность решетчатой конструкции - сварную ферму.
Металлические сварные фермы широко используют при строительстве промышленных и гражданских зданий, мостов, мачт, вышек и т. д. Это объясняется высокой прочностью и жесткостью ферм и небольшими затратами металла на их изготовление.
Технологический процесс сварки металлической фермы начинается с изготовления ее элементов - уголков, швеллеров, косынок и т. п. по заданным чертежам. Изготовленные элементы фермы собирают на стеллаже или в стапелях и скрепляют короткими сварными швами. Последовательность наложения сварных швов при сварке фермы, собранной на прихватках, должна выполняться в соответствии с технологией, предусматривающей получение минимальных короблений, допустимых без последующей рихтовки фермы.
Ферма, которая представлена в работе является макетом, который можно будет демонстрировать на занятиях по дисциплине «Технология производства сварных конструкций». Данная ферма была собрана вручную и сварена полуавтоматической сваркой в углекислом газе.
2.2 Выбор сварочного оборудования
Дуговая сварка в среде защитных газов - инертных (MIG) или активных (MAG) является наиболее применяемым методом в странах Европы и Америки. В обиходе этот метод получил названия полуавтоматической сварки, так как сварщик в ручную передвигает сварочную горелку вдоль шва.Данный метод сварки отличает высокая производительность, простота использования и возможность автоматизации. Сварку данным методом производят с помощью сварочных полуавтоматов.
Процесс полуавтоматической сварки может использоваться как для сварки низко, так и высоколегированных (нержавеющих) сталей, а также для сварки конструкций из алюминия и его сплавов.
Для сварки фермы мы решили применить полуавтоматическую сварку в углекислом газе. Конструктивно сварочный полуавтомат состоит из источника тока (выпрямителя) и механизма подачи сварочной проволоки, выполненных в одном корпусе или раздельно и комплектуется сварочной горелкой (рисунок 1). Основной принцип полуавтоматической сварки MIG/MAG заключается в том, что металлическая проволока во время сварки подается в зону сварки через сварочную горелку и плавится в электрической дуге. Сварочная проволока при этом методе играет двойную роль - она является токопроводящим электродом и служит присадочным материалом.
Исходя из конструктивных особенностей оборудования для полуавтоматической сварки в углекислом газе, мы выбрали сварочный полуавтомат «Спутник».
Полуавтомат сварочный «Спутник» сконструирован для сварки тонколистых металлов и ремонта легковых и грузовых автомобилей. Для удобства работы силовой блок питания (источник сварочного тока) и подающий механизм сконструированы в один корпус.
Силовой блок питания вырабатывает переменный сварочный ток, силовой выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный, дроссель сглаживает пульсации тока после преобразования, блок управления включает и выключает силовой блок питания, пневмоклапан для подачи защитного газа в зону сварки и подающий механизм. Шлангом управления производится включение блока управления и производится сварка. На панели управления расположены все органы управления полуавтомата (кроме кнопки включения схемы, она на ручке шланга управления): регулировка подачи электродной проволоки, регулировка силы сварочного тока и напряжения, тумблер включения сети, сигнальная лампа (показывает наличие напряжения), универсальный разъем для подключения шланга управления, вывод для подключения кабеля обратного тока (массы).
Принцип работы полуавтомата основан на сварке металлов в среде защитного газа плавящимся электродом.
Посредством шланга управления в место сварки автоматически подается электрод и защитный газ, а перемещение сварочной горелки по шву производится вручную сварщиком.
Порядковый номер полуавтомата выбит на передней панели около подающего механизма и на табличке на задней панели. Пломбировка полуавтомата отсутствует.
Во время работы полуавтомата необходимо соблюдать время периода работы и паузы (ПВ), т.к. во время сварки происходит нагрев дросселя, силового выпрямителя и силового трансформатора, при нагреве они могут выйти из строя. Время сварки 3 минуты. Время паузы (перерыва) 2 минуты.
Во время паузы происходит охлаждение за счет естественной вентиляции силовых агрегатов полуавтомата через имеющиеся вентиляционные отверстия в корпусе.
Для сварки использовать сварочную проволоку, желательно омедненную, диаметром 0,6-1 мм (комплект поставки по диаметр 0,8 мм) нельзя использовать ржавую и гнутую сварочную проволоку. Запрещается перемещать полуавтомат за шланг управления.
Технические характеристики Напряжение питания сети, В380Максимальный сварочный ток полуавтомата, А175Номинальное рабочее напряжение полуавтомата, В32Максимальный режим работы ПВ, %60Частота питающей сети, Гц 50Диаметр используемой проволоки, мм0,8-1,2Скорость вылета электрода, м/мин 0-11Потребляемая мощность, кВт не более 3,5Масса полуавтомата, кг 85Размеры 1000х815х355
Способ регулирования сварочного тока ступенчатый.
Кроме сварочного полуавтомата сварка в углекислом газе предусматривает использование дополнительного оборудования - подогревателя и осушителя.
Подогреватель используется только при сварке в углекислом газе. Испарение жидкого СО2 при большом его расходе приводит к резкому понижению температуры. Влага, содержащаяся в газе, замерзает в редукторе. Для безопасности подогреватель питается постоянным (20 В) или переменным током (36 В).
- корпус
- кожух
- змеевик
- теплоизоляция
- нагревательный элемент
- накидная гайка
Осушитель поглощает влагу из углекислого газа. Выпускается двух модификаций: высокого и низкого давления. Осушитель высокого давления устанавливают перед регулятором (редуктором), а низкого - после него. Влагопоглощающим веществом служит силикагельилиалюмогликоль. Путем прокаливания при 250-300 "С эти вещества поддаются восстановлению.
- Втулка
- Накидная гайка
- Пружина
- Сетка
- Фильтр
- Осушающий материал
- Сетчатая шайба
- Корпус
- Штуцер
2.3 Выбор сварочных материалов, инструментов и приспособлений
конструкция сварка оборудование металл
Для сварки фермы был выбран прокат профильной трубы 50 х 25 из стали 09Г2С.
Сталь 09Г2С - низколегированная конструкционная для сварных работ. 09Г2С - сталь, свариваемая без ограничений, при сварке не требует подогрева и последующей термообработки, не флокеночувствительна и не склонна к отпускной хрупкости.
Сталь 09Г2С используется:
для производства паровых котлов;
для производства аппаратов и емкостей, работающих под давлением при температуре -70 - +450 °С;
для производства сварных листовых конструкций в химическом и нефтяном машиностроении;
в судостроении.
Химический состав в % стали 09Г2С:
CSiMnNiSPCrNCuAs до 0.120.5-0.81.3-1.7до 0.3до 0.04до 0.035до 0.3до 0.008до 0.3до 0.08
Для сварки низко и среднелегированных сталей подходят следующие марки сварочной проволоки: Св-08ГС, Св-08Г2С, Св-18ХГС. Для полуавтоматической сварки в углекислом газе (СО2) использовать сварочную проволоку, желательно омедненную, диаметром 0,6-1 мм, также нельзя использовать ржавую и гнутую сварочную проволоку.
При сварке фермы я использовал проволоку Св-08Г2С-О. Омеднение защищает проволоку от окисления и улучшает токоподвод.
Основные характеристики Св-08Г2С-О:
Проволока выпускается диаметром 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 3,8; 4,0; 5,0 мм.
Обработка поверхности: без покрытия, омедненная, полированная (остаточная смазка менее 0,03%), химически полированная проволока.
Защита: газозащитная - CO2 или смесь Ag-80% и CO²-20%.
- Тип тока: постоянный обратной полярности.
Защитным газом в данной сварке выступает углекислый газ (СО2). Углекислый газ является активным, это значит, что он защищает зону сварки от воздуха, растворяется в жидком металле, либо вступает с ним в химическое взаимодействие.
Углекислый газ бесцветный, со слабым запахом, с резко выраженными окислительными свойствами, хорошо растворяется в воде. Тяжелее воздуха в 1,5 раза, может скапливаться в плохо проветриваемых помещениях, в колодцах, приямках. Для снижения влажности СО2, рекомендуется установить баллон вентилем вниз и через 1-2 ч открыть вентиль на 8-10 с для удаления воды. Перед сваркой из нормально установленного баллона выпускают небольшое количество газа, чтобы удалить попавший внутрь воздух.В углекислом газе сваривают чугун, низко- и среднеуглеродистые, низколегированные конструкционные коррозионностойкие стали. Цвет баллона - черный, надпись желтая.
Техника безопасности
Для предупреждения несчастных случаев при сварке необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности:
Для защиты глаз необходимо работать с предохранительным щитком или в шлеме со вставленными в них темными стеклами.
Сварщик должен работать в брезентовой одежде, защищающей тело от ожогов, и в резиновой обуви, предупреждающей поражение электрическим током. Одежда и обувь должны быть сухими. Под ноги следует подстилать резиновый коврик, а при работе сидя пользоваться деревянным табуретом.
Сварочные посты должны быть ограждены перегородками для предупреждения пожара от расплавленных капель. Сварка на расстоянии меньше 5 м от горючих или взрывчатых материалов запрещается.
Вспомогательным рабочим, участвующим в осуществлении процесса сварки, должны выдаваться ручные щитки с защитными красными или зелеными стеклами.
Сварщику запрещается выполнять какой-либо ремонт сварочной аппаратуры.
При использовании баллонов со сжатыми газами необходимо соблюдать установленные меры безопасности: не бросать баллоны, не устанавливать их вблизи нагревательных приборов, не хранить вместе баллоны с кислородом и горючими газами, баллоны хранить в вертикальном положении. При замерзании влаги в редукторе баллона с СО2 отогревать его только через специальный электроподогреватель или обкладывая тряпками, намоченными в горячей воде. Категорически запрещается отогревать любые баллоны со сжатыми газами открытым пламенем, так как это почти неизбежно приводит к взрыву баллона.
При сварке в защитных газах, кроме соблюдений мер, общих для всех способов сварки, необходимо учитывать, что углекислый газ и аргон в 1,5-2 раза тяжелее воздуха. Эти газы могут скапливаться в нижней части отсека, помещения, в связи с чем устройства вытяжной вентиляции нужно устанавливать не только в зоне дыхания сварщика, но и в нижней части помещения. Выбрасывать воздух нужно за пределы рабочих зон. Мощность вытяжной вентиляции на 1 кг наплавленного металла не менее 150 м3/ч.
Безопасное обращение с газовыми баллонами и их хранение
При обращении с газовыми баллонами и их хранении рекомендуется соблюдать следующие практические меры. При транспортировке и складировании необходимо дополнительно принимать во внимание указания официальных органов.
К обращению с газовыми баллонами допускать только лиц, имеющих достаточный опыт и квалификацию.
Газовый баллон представляет собой сосуд под высоким давлением и с ним необходимо обращаться осторожно.
Никогда не снимать и не портить этикетки, прикрепленные изготовителем на баллонах.
До того как использовать баллон, убедиться в правильном его содержимом.
До того как использовать газ, ознакомиться с его свойствами и риском, связанным с его использованием.
В случае неуверенности в правильном обращении с каким-нибудь газом, связаться с изготовителем газа.
Всегда пользоваться защитными перчатками.
Не поднимать баллон за колпак и крышку.
Для перемещения баллонов всегда пользоваться тележкой или ящиками для баллонов.
При перемещении баллона защитный колпак должен всегда находиться на своем месте.
Для выявления утечек использовать мыльный раствор.
Всегда пользоваться регулятором давления, предназначенным для данного газа. Использовать вставки запрещено.
Перед подключением оборудования к баллону, проверить его правильный класс давления.
Предотвратить обратный поток газа в баллон (напр., обратным клапаном), прежде чем подключать баллон.
Вентиль баллона открывать медленно.
Никогда не нагревать газовый баллон.
Подача газа из баллона в другой баллон запрещена.
Никогда не использовать баллон в качестве катка или рабочей подставки.
Содержать вентиль баллона и оборудование чистыми от масла и грязи.
Не допускать падения баллонов.
Защитить баллоны от механических ударов.
Всегда, когда баллоны не используются, закрывать вентиль.
С пустыми баллонами всегда обращаться как с полными.
В случае повреждения баллона в работе, он должен быть четко замаркирован и возвращен поставщику. Ни в коем случае не пытаться ремонтировать баллон или скрывать дефекты, так как это может вызвать риск опасности для других.
Баллоны хранить в помещении с отсутствием риска пожара и расположенном далеко от источников тепла и возгорания.
Склад баллонов должен содержаться в порядке с разрешением доступа в него только уполномоченным лицам. Территория должна быть четко отмечена надлежащими щитами.
Курение и открытое пламя на складе и вблизи него запрещены.
Газовые баллоны должны храниться в вертикальном положении. Вентили баллонов должны быть хорошо закрыты с установоенными на место колпаками.
Пустые баллоны хранить отдельно от полных.
На складе баллоны с разными видами газов хранить отдельно от других.
Меры при пожаре:
- вызвать пожарную охрану.
- обеспечить эвакуацию территории.
- если возможно, убрать баллоны из зоны пожара.
- при отсутствии возможности вывоза баллонов, охлаждать баллоны водой из защищенного места.
- четко пометить баллоны, потерпевшие пожар, и сообщить поставщику.
Заключение
Изготовление конструкций различного назначения с помощью сварки получает все большее распространение во всех промышленно развитых странах. Экономичность изготовления сварных конструкций является основополагающим фактором, обеспечивающим их приоритетное применение по сравнению с литыми, коваными и штампованными конструкциями.
Список литературы
- Казаков Ю.В. Сварка и резка материалов: Учебное пособие для нач. проф. Образования; Под ред. Ю.В. Казакова. - 4-е изд., испр. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 400 с.
- Маслов Б.Г. Производство сварных конструкций: учебник для студентов учреждений сред. проф. Образования. - М.: Издательский цетр «Академия», 2010. - 288 с.
- Хромченко Ф.А. Справочное пособие электросварщика. - 2-е изд., испр. - М.: Машиностроение, 2005. - 416 с.
- Виноградов Ю.Г., Орлов К.С. Материаловедение для слесарей-монтажников. М. 1983
- Кихчик Н.Н. Такелажные работы в строительстве. М. 1983
- Лупачёв В.Г. Ручная дуговая сварка. Мн. 2006
- Тавастшерна Р.И, Бесман А.И., Позднышев В.С. Технологические трубопроводы промышленных предприятий. Справочник строителя. М. 1991
- Тавастшерна Р.И. Изготовление и монтаж технологических трубопроводов. М. 1985
- Тавастшерна Р.И. Монтаж технологических трубопроводов. М.1980
Предварительный просмотр:
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СМОЛЕНСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
Допускается к защите
Зам. директора по УР
_________ Е.А. Холменкова
«____» __________ 2025 г.
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема 1: «ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ДУГА, КЛАССИФИКАЦИЯ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ ПРИ СВАРКЕ»
Тема 2: «ТЕХНОЛОГИЯ РУЧНОЙ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКИ»
Студента группы ЭГС-1-17
Орлова Дмитрия Павловича
Профессия: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))
Руководитель:
________________ Якимов С.Г.
«____» _____ 20____г.
2025 г.
СОДЕРЖАНИЕ
стр. |
Введение 3
1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ДУГА КЛАССИФИКАЦИЯ И ЕЁ ПРИМЕНЕНИЕ
ПРИ СВАРКЕ 4
1.1 Основные сведения о сварочной дуге 4
1.2 Условия горения сварочной дуги 5
1.3 Возбуждение дуги и перенос металла 7
1.4 Строение сварочной дуги 8
1.5 Магнитное дутьё 12
Техника безопасности 14
Заключение 22
Введение 23
2. ТЕХНОЛОГИЯ РУЧНОЙ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКИ 24
2.1 Область применения преимущества и общие характеристики аргонодуговой сварки 24
2.2 Оборудование для аргонно-дуговой сварки 25
2.3 Применение аргона при сварке 28
2.4 Режимы аргонодуговой сварки 27
2.5 Технология аргонодуговой сварки 28
Техника безопасности 32
Заключение 34
Список литературы 35
Введение
Сварка является одним из ведущих технологических процессов обработки металлов. Большие преимущества сварки обеспечили её широко применение в народном хозяйстве; без неё сейчас немыслимо производство судов, автомобилей, самолётов, турбин, котлов, реакторов, мостов и других конструкций.
Перспективы сварки, как в научном, так и в техническом плане, безграничны. Применение сварки способствует совершенствованию и развитию новых отраслей техники—ракетостроения, атомной энергетике, радиоэлектроники.
Развитие техники предъявляет все новые требования к способам производства и в частности к технологии сварки. Сегодня сваривают материалы, которые еще относительно недавно считались экзотическими. Это титановые, ниобиевые и бериллиевые сплавы, молибден, вольфрам, композиционные высокопрочные материалы, керамика, а также всевозможные сочетания разнородных материалов.
Свариваются детали электроники толщиной несколько микрон и детали тяжелого оборудования толщиной в несколько метров. Постоянно усложняются условия, в которых выполняются сварочные работы: сваривать приходится под водой, при высоких температурах, в глубоком вакууме, при повышенной радиации, в невесомости.
Развитие сварки требует серьёзного повышения уровня теоретических знаний и практической подготовки к квалифицированных рабочих.
1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ДУГА, КЛАССИФИКАЦИЯ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ ПРИ СВАРКЕ
1.1 Основные сведения о сварочной дуге
Электрическая дуга называется длительный электрический разряд, происходящий в газовом и ионизированном промежутке между двумя находящимися под напряжением электродами и сопровождающиеся выделениями теплоты и света. Электрическая дуга, использующаяся для сварки металла, называется сварочной дугой.
Сварочные дуги классифицируются:
- по применяемым электродам – дуга с плавящимся электродом и с неплавящимся электродом;
- по степени сжатия дуги –свободная и сжатая;
- по схеме подвода сварочного тока – дуга прямого и косвенного действия;
- по роду тока – дуга переменного тока (однофазного и трёхфазного) и дуга постоянного тока;
- по полярности постоянного тока – дуга на прямой полярности и дуга на обратной полярности тока;
- по виду статической вольтамперной характеристики – дуга с падающей, жёсткой и возрастающей характеристикой.
Дугу называют (короткой), если длина её составляет 2-4 мм. Длина (нормальной) дуги составляет 4-6.мм. Дугу длиной более 6 мм называют (длиной).
Рис.1. Схема электрических сварочных дуг:
а) – прямого действия, б) –косвенного действия, в) –комбинированного действия
Сварочная дуга прямого действия получается когда она горит между электродом и свариваемым металлом.
Дуга косвенного действия – горит между двумя электродами, свариваемый металл не включён в цепь сварочного тока.
Дуга комбинированного действия горит одновременно между двумя электродами и между каждым из электродов и свариваемым металлом. Наибольшее применение имеет дуга прямого действия.
Сварочная дуга может питаться постоянным и переменным током. Дуга постоянного тока горит более устойчиво.
На постоянном токе дуга может питаться током прямой и обратной полярности.
Прямая полярность – если «минус» источника питания присоединен к электроду, «плюс» к свариваемому изделию, а «обратная» - если подсоединение произведено на оборот.
Дуга комбинированного действиявключается в цепь трехфазного тока и горит одновременно как между двумя электродами, так и между каждым из электродов и свариваемым металлом. В этом случае количество выделяющегося тепла увеличивается и производительность сварки возрастает.
1.2 Условие горения сварочной дуги
В обычных условиях газы не проводят электрического тока. Для поддержания горения дуги необходимо иметь в пространстве между электродами элекрически заряженные частицы (положительные и отрицательные ионы и электроны). Ионы в газовом промежутке между электродами образуются в результате потери или присоединения атомам электронов, а электроны испускаются сильно нагретым катодом.
Процесс образования электрически заряженных частиц в пространстве называется ионизацией, а энергия, затраченна на отрыв электрона от атома, следовательно, и на образование положительного иона – работой ионизации. Эта работа выражается в электрон вольтах и называется потенциалом ионизации. Для отрыва электрона от атома требуется сообщить ему значительную скорость. Энергия, затраченная на сообщение электрону этой скорости, носит название возбуждение и измеряется в эв.
Величины потенциалов ионизации и возбуждений зависит от природы атомов и колеблются от 3.9 до 24.5 эв. Наименьшими потенциалами ионизации обладают щелочноземельные металлы (калий и кальций) и их соединения.
Элементы, обладающие малыми потенциалами ионизации и возбуждения, вводят в состав электронных покрытий т.к. они способствуют устойчивому горению – первое условие горения дуги.
Напряжение холостого хода источника питания должно быть больше напряжения дуги – второй условие.
Третье условие горения дуги - поддержание высокой температуры нагрева катода. Эта температура зависит от материала катода, состава газового промежутка между электродами, диаметра электрода и температуры окружающей среды.
Такой способ получил название сварки (наплавки) трехфазной дугой.
Рис. 2. Схема строения дуги прямого
действия
1 – электрод. 2 – катодное пятно. 3 – катодная область. 4 – столб дуги.
5 – анодная область. 6 – анодное питание. 7 – сварочное область. 8 – основной метал; а, б, в, г, -кривая падения напряжения в дуге:Uк – падение напряжения в катодной области, Uст– в столбе дуги, Uа – в анодной области, Uд – напряжение дуги, L – длина дуги, h – глубина проплавления (провар)
Дуга прямого действия постоянного тока, горящая между металлическим электродом и свариваемым металлом (рис. 2), имеет три ясно различимые зоны: катодную 3, граничащую с катодным пятном 2 на электроде 1, анодную, граничащую с анодным пятном на металле 8 и столб 4.
1.3 Возбуждение дуги и перенос метала
Дуга может возникнуть в результате пробоя газа (воздуха) или предварительного соприкосновения электродов с последующим разведением их на расстояние нескольких миллиметров.
Рис.3 Схемы переноса электродного металла в дуге
При сварке покрытыми электродами после зажигания дуги (рис. 3), торец электрода I начинает расплавляться и расплавленный слой металла под действие сил тяжести поверхностного натяжения за 0,01 – 0,1 сек образует каплю II. Капля нагревается до высокой температуры и вытягивается, образуя тонкую шейку; постепенно увеличиваясь в размерах, капля перекрывает столб дуги III и создает на мгновение короткое замыкание сварочной цепи.
В след за этим образовавшаяся перемычка из жидкого металла разрывается дуга, возникает вновь и процесс каплеобразования повторяется.
Электродный металл может переноситься в сварочную ванну крупными каплями, в поперечном сечении равными диаметру электрода; мелкими каплями величиной до 0,5 мм; очень мелкими (менее 0,1 мм). Образование и перенос капель жидкого электродного металла происходят в дуге под действием сил тяжести и поверхностного натяжения, сил электромагнитного поля и т. д.
При струйном переносе образуются мелкие капли, которые следуют одна за другой в виде непрерывной цепочки (струи). Струйный перенос электродного металла возникает при сварке проволокой малого диаметра с большой плотностью тока.
Например, при полуавтоматической сварке в аргоне проволокой диаметром 1,6 мм струйный перенос металла осуществляется при критическом токе 300 А. При сварке на токах ниже критического наблюдается капельный перенос металла. Обычно струйный перенос электродного металла приводит к меньшему выгоранию легирующих примесей в сварочной проволоке и к повышенной чистоте металла капель и шва. Скорость расплавления сварочной проволоки при этом увеличивается. Поэтому струйный перенос электродного металла имеет преимущества перед капельным. При сварке штучными электродами струйный перенос электродного металла невозможен ввиду низкой плотности тока на электроде (10 - 20 А/мм2)
1.4 Строение сварочной дуги. Сварочная дуга состоит из катодной области, столба дуги и анодной области (рис. 4)
Рис. 4. Схема процесса объёма ионизации газа:
1 – катод, 2 – катодное пятно, 3 – столб дуги, 4 – анодное пятно, 5 – анод;- Э1, - Э2 - быстрые электроны, А,А’- нейтральные атомы, Э12 – медленные электроны, – И – отрицательный, +И – положительный ионы
При сварке на переменном токе электрод и свариваемый металл по переменно становятся анодом и катодом. Расстояние между торцами электродов или между торцом электрода и свариваемым металлом называется длиной дуги. Дуговой промежуток по характеру протекающих в нем процессов делится на три зоны: катодная – зона, примыкающая к катоду; анодная – зона, примыкающая к аноду; промежуток - столб дуги – промежуток между зонами. На поверхности катода и анода образуются соответственно катодное и анодное пятна представляющие собой наиболее нагретые участки электродов, через которые проходит весь ток дуги.
Схематически процесс ионизации газа электронами показан на рис. 3. Представим, что с поверхности катода начинают вылетать свободные электроны (см. рис. 3). Это явление носит название эмиссии электронов. Под действием электрического поля в катодной области движение сильно ускоряется. При столкновении с нейтральными атомами газа электроны, обладая большой энергией движения, выбивают из оболочки более тяжелого и поэтому менее подвижного атома один или несколько электронов.
Эти электроны уже с меньшей скоростью движутся к положительно заряженному аноду под действием его электрического поля. Атом же с выбитыми из его оболочки электронами, потерявший часть отрицательного электричества, становится положительным ионом, который устремляется к отрицательно заряженному катоду.
При ударе о поверхность катода положительный ион выбивает из него электроны: часть из них он захватывает, превращаясь снова в нейтральный атом, а часть электронов через столб дуги устремляется к аноду. Отрицательные ионы образуются из нейтральных атомов при захватывании ими свободных электронов. Так как отрицательные ионы способны образовывать не все химические элементы, то в ионизированных газах отрицательных ионов содержится меньше, чем положительных. Описанный процесс образования электрически заряженных частиц в среде газов и паров называется объемной ионизацией.
Ионизация возникает не только при соударении электронов с молекулами и атомами газа. Ее могут вызывать также энергия светового излучения, особенно ультрафиолетовые лучи (так называемая фотоионизация), или нагревание газов и паров столба дуги до температуры 2000°С, ускоряющее движение частиц и увеличивающее число их соударений (так называемая термическая ионизация).
В дуге также происходит образование и нейтральных атомов из положительных и отрицательных ионов или из положительных ионов и электронов. Это явление носит название рекомбинации. Вследствие этого процесса образование и исчезновение заряженных частиц в газе при данной температуре может взаимно уравновешиваться и степень ионизации нагретого газа остается постоянной при существующих условиях горения дуги.
Степенью ионизации называется отношение количества заряженных частиц в данном объеме газа к общему количеству частиц до ионизации.
Потенциалом ионизации называется количество энергии, которое необходимо затратить для полного удаления одного электрона из оболочки атома данного вещества.
Схематически процесс ионизации газа электронами показан на рис. 4. Представим, что с поверхности катода начинают вылетать свободные электроны (см. рис. 4). Это явление носит название эмиссии электронов. Под действием электрического поля в катодной области движение сильно ускоряется. При столкновении с нейтральными атомами газа электроны, обладая большой энергией движения, выбивают из оболочки более тяжелого и поэтому менее подвижного атома один или несколько электронов.
Эти электроны уже с меньшей скоростью движутся к положительно заряженному аноду под действием его электрического поля.
Атом же с выбитыми из его оболочки электронами, потерявший часть отрицательного электричества, становится положительным ионом, который устремляется к отрицательно заряженному катоду.
При ударе о поверхность катода положительный ион выбивает из него электроны: часть из них он захватывает, превращаясь снова в нейтральный атом, а часть электронов через столб дуги устремляется к аноду. Отрицательные ионы образуются из нейтральных атомов при захватывании ими свободных электронов. Так как отрицательные ионы способны образовывать не все химические элементы, то в ионизированных газах отрицательных ионов содержится меньше, чем положительных. Описанный процесс образования электрически заряженных частиц в среде газов и паров называется объемной ионизацией.
Ионизация возникает не только при соударении электронов с молекулами и атомами газа. Ее могут вызывать также энергия светового излучения, особенно ультрафиолетовые лучи (так называемая фотоионизация), или нагревание газов и паров столба дуги до температуры 2000°С, ускоряющее движение частиц и увеличивающее число их соударений (так называемая термическая ионизация).
В дуге также происходит образование и нейтральных атомов из положительных и отрицательных ионов или из положительных ионов и электронов. Это явление носит название рекомбинации. Вследствие этого процесса образование и исчезновение заряженных частиц в газе при данной температуре может взаимно уравновешиваться и степень ионизации нагретого газа остается постоянной при существующих условиях горения дуги.
Степенью ионизации называется отношение количества заряженных частиц в данном объеме газа к общему количеству частиц до ионизации.
Потенциалом ионизации называется количество энергии, которое необходимо затратить для полного удаления одного электрона из оболочки атома данного вещества.
При струйном переносе образуются мелкие капли, которые следуют одна за другой в виде непрерывной цепочки (струи). Струйный перенос электродного металла возникает при сварке проволокой малого диаметра с большой плотностью тока. Например, при полуавтоматической сварке в аргоне проволокой диаметром 1,6 мм струйный перенос металла осуществляется при критическом токе 300 А. При сварке на токах ниже критического наблюдается капельный перенос металла. Обычно струйный перенос электродного металла приводит к меньшему выгоранию легирующих примесей в сварочной проволоке и к повышенной чистоте металла капель и шва. Скорость расплавления сварочной проволоки при этом увеличивается. Поэтому струйный перенос электродного металла имеет преимущества перед капельным. При сварке штучными электродами струйный перенос электродного металла невозможен ввиду низкой плотности тока на электроде (10 - 20 А/мм2)
1.5 Магнитное дутьё
Магнитное дутье возникает при воздействии постороннего магнитного поля (намагниченные трубы) на магнитное поле дуги. Дуга отклоняется от оси электрода и зоны сварки, нарушается стабильность горения.
Отклонение дуги внешним магнитным полем
Действие постороннего магнитного поля может быть настолько сильным, что отклонение сварочной дуги не позволяет сварщику наложить сварной шов.
Для устранения или уменьшения магнитного дутья могут быть применены следующие меры:
1. выполнять сварку, когда это возможно, на переменном токе;
2. крепить обратный провод возможно ближе к месту сварки;
3. надежно заземлять свариваемое изделие;
4. ограждать место сварки металлическими экранами для защиты от посторонних магнитных полей.
Если вышеперечисленные методы не устраняют магнитное дутье, то существует более радикальный способ борьбы с этим эффектом.
На трубу, подлежащую сварке, или на обе трубы, подготовленные к стыковке либо уже состыкованные, наматывают сварочный провод сечением не менее 25мм² (6-8 витков). Концы провода подключают к сварочному источнику постоянного тока (выпрямитель, инвертор) и пропускают через провод ток 200 — 300 А в течение 2-3 мин.
Устранение намагниченности проверяется стальной проволокой диаметром 1-1,6мм и длинной примерно 0,5м — проволока не должна притягиваться к трубе.
Если проволока притягивается, то надо пропустить через провод ток в обратном направлении (поменять полярность подключения концов провода).
Рис. 5 Магнитное дутьёа) нормальное положение дуги; б) отклонение влево; в) отклонение вправо г) действие ферромагнитной массы
Техника безопасности
При электродуговой сварки можно получит различные повреждения на приме как:
Поражение электрическим током. Электрический травматизм возникает при замыкании электрической цепи сварочного аппарата через человеческое тело (рис. 169). Причинами электротравматизма являются: недостаточная электрическая изоляция аппаратов и питающих проводов, плохое состояние спецодежды и обуви сварщика, сырость и теснота помещений и другие факторы.
В условиях сварочного производства электротравмы происходят при движении тока по одному из трех путей: 1) рука - туловище-рука; 2) рука - туловище - нога; 3) обе руки - туловище - обе ноги.
При движении тока по третьему пути сопротивление цепи наибольшее, следовательно, степень травматизма наименьшая. Наиболее сильное действие тока будет при движении его по первому пути.
В зависимости от его величины электрический ток, проходящий через человека (при частоте 50 Гц), вызывает следующие травмы: при 0,6 - 1,5 мА - легкое дрожание рук; при 5 - 7 мА - судороги в руках; при 8 - 10 мА - судороги и сильные боли в пальцах и кистях рук; при 20 - 25 мА - паралич рук, затруднение дыхания; при 50 - 80 мА - паралич дыхания; при 90 - 100 мА - паралич дыхания, при длительности более 3 с - паралич сердца; при 3000 мА и при длительности более 0,1с - паралич дыхания и сердца, разрушение тканей тела.
Следовательно, смертельным следует считать величину тока 0,1 А. С повышением частоты электрического тока более 500 Гц действие его существенно ослабевает.
Величина сопротивления человеческого организма. Электрическое сопротивление разных частей тела человека различно: наибольшее сопротивление имеет сухая кожа, ее верхний роговой слой, в котором нет кровеносных сосудов, а также костная ткань; значительно меньше сопротивление внутренних тканей; наименьшее сопротивление имеют кровь и спинномозговая жидкость. Сопротивление человека зависит от внешних условий: оно понижается при повышении температуры, влажности, загазованности помещения. Сопротивление зависит от состояния кожных покровов: при наличии повреждений кожи - ссадин, царапин - сопротивление тела уменьшается.
При напряжении выше 100 В происходит пробой верхнего рогового слоя кожи, что также ведет к уменьшению сопротивления тела. Сопротивление человека, находящегося под действием электрического тока, зависит также от плотности контактов, площади соприкосновения с токоведущими поверхностями и пути электрического тока (см. рис. 169). При определении условий электробезопасности считают величину сопротивления, равную 1000 - 2000 Ом в зависимости от напряжения.
Рис. 6. Двухполюсное прикосновение к сварочной сети
Безопасным считается напряжение 12 В, а при работе в сухих, отапливаемых и вентилируемых помещениях - 36 В.
Защита от поражения электрическим током. Для защиты сварщика от поражения электрическим током необходимо: надежно заземлять корпус источника питания дуги и свариваемое изделие; не использовать контур заземления для обратного провода; хорошо изолировать рукоятку электрододержателя; работать в сухой и прочной спецодежде и рукавицах (ботинки не должны иметь в подошве металлических шпилек и гвоздей); прекращать работу при дожде и сильном снегопаде (если нет укрытий); не производить ремонта оборудования и аппаратуры (должен выполнять электрик); при работе внутри сосудов пользоваться резиновым ковриком и переносной лампой напряжением не более 12 В.
Заземление. Защитное заземление представляет собой соединение металлическим проводом частей электрического устройства (например, корпуса сварочного трансформатора) с землей.
Заземление служит для защиты от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим частям электрических устройств (корпуса источников питания, шкафы управления и др.), оказавшимися под напряжением в результате повреждения электрической изоляции.
Земля в аварийном режиме работы электрооборудования используется в качестве проводника в цепи замыкания. При правильном заземлении электрооборудования образуются параллельные электрические ветви: одна с малым сопротивлением (3 - 4 Ом), а другая, в которую входит человек или группа людей, с большим сопротивлением (2000 Ом). Поэтому практически ток не пройдет через тело человека в случае соприкосновения его с корпусом источника питания, случайно оказавшимся под напряжением.
Включение в работу незаземленных источников питания дуги запрещается (однако имеются некоторые исключения).
Оказание помощи пострадавшему от электрического тока. В первую очередь необходимо отсоединить токоведущий провод от пострадавшего; это делается перерубанием провода острым инструментом с изолирующей рукояткой или отбрасыванием провода от пострадавшего сухой доской. В лучшем случае, если есть возможность, надо сразу выключить рубильник или предохранители. Оказывающий помощь должен предохранить себя от попадания в электрическую цепь, пользуясь для этого изоляционными материалами (сухие доски, резиновый коврик, стекло, пластмасса). Если пострадавший находится на высоте, должны быть приняты меры, исключающие падение после его отключения от провода.
Пострадавшему должен быть обеспечен приток свежего воздуха, полный покой. При отсутствии дыхания и пульса необходимо немедленно начать искусственное дыхание.
Во всех случаях при поражении электрическим током необходимо вызвать врача.
Поражение электрическим током (электрический удар) может вызвать клиническую (мнимую) смерть. Состояние клинической смерти продолжается от 4 до 12 мин. За это время человек может быть возвращен к жизни в результате оказания медицинской помощи (реанимация), непрямого массажа сердца или искусственного дыхания.
Следует иметь в виду, что констатировать смерть может только врач. Поэтому оказывать помощь пострадавшему надо непрерывно до прибытия врача.
Искусственное дыхание. Если к искусственному дыханию приступают на первой минуте, то исход несчастного случая всегда благоприятен. Пострадавшего укладывают на живот. Надо обеспечить приток свежего воздуха, расстегнуть пояс, ворот и другие части одежды, затрудняющие дыхание и кровообращение, а также вытянуть язык, который при параличе западает в гортань и перекрывает дыхательные пути. Один человек, расположившись у головы, удерживает пальцами язык носовым платком, а два других делают искусственное дыхание - перемещением локтей пострадавшего от нижних ребер до уровня маковки головы. Локти должны перемещаться параллельно земле, необходимо производить легкое нажатие локтями на середину ребер. Число движений равно числу собственных глубоких дыханий.
В настоящее время широкое распространение получил способ искусственного дыхания "рот в рот". В этом случае оказывающий помощь вдувает воздух непосредственно в рот пострадавшего. Пострадавший лежит на спине, под лопатки его подложен мягкий валик (одежда), голова запрокинута назад.
Оказывающий помощь делает глубокий вдох, плотно (через марлю, платок) прижимает свой рот ко рту пострадавшего и с силой вдувает воздух. При этом нос пострадавшего должен быть зажат. После вдувания рот и нос пострадавшего освобождают для свободного выхода воздуха. Вдувание производят каждые 5 - 6 с.
Этот способ более эффективен, чем ручной, так как при каждом вдувании в легкие пострадавшего воздуха поступает в 3 - 4 раза больше.
Поражение зрения. Электрическая сварочная дуга выделяет три вида излучений: световое, ультрафиолетовое и инфракрасное.
Световые лучи ослепляют, так как их яркость примерно в 10 000 раз превышает допустимую для глаза. Ослабление зрения, наступившее от действия световых лучей, исчезает через непродолжительный период времени.
Ультрафиолетовые лучи даже при кратковременном действии на небольшом расстоянии вызывают заболевание глаз - светобоязнь (электроофтальмия), выражающуюся в появлении рези в глазах, слезотечении, временном ослаблении зрения. Болезнь проявляется спустя несколько часов после облучения.
Электроофтальмия излечивается в течение 2 - 3 дней цинковыми каплями или каплями "Альбуцид", промыванием слабым чаем, холодным компрессом.
Инфракрасные лучи могут вызвать повреждение глаз только при длительном действии. Это повреждение выражается заболеванием, называемым катаракта (помутнение) хрусталика, которое может привести к частичной или полной потере зрения. Однако это заболевание у сварщиков встречается редко.
Защита органов зрения. Электросварщики работают со светофильтрами, которые задерживают и поглощают излучение дуги. В соответствии с мощностью дуги следует применять светофильтры:
Размер стекол 52×102 мм. Снаружи стекла предохраняются от забрызгивания простым оконным стеклом, которое сменяется по мере загрязнения.
В заводских условиях сварщики работают в изолированных кабинах. При работе на открытом воздухе сварщик должен огородить место сварки (щитами, ширмами и т. п.), учитывая, что вредные излучения дуги распространяются на 15 м.
Стены и потолки сварочных мастерских должны окрашиваться матовой краской темных тонов, исключающей отражение световых лучей.
Отравление вредной пылью и газами. Отравление возможно при сильном загрязнении воздуха сварочной пылью из окислов и соединений марганца, углерода, азота, хлора, фтора и др. По существующим нормам запыленность помещения не должна превышать 10 мг/м3 воздуха, содержание МnО2 не более 0,3 мг/м3, СО не более 30 мг/м3, NO не более 5 мг/м3, паров свинца не более 0,1 мг/м3 и т. д. Количество окисной и вредной пыли при дуговой сварке образуется от 10 до 150 г на 1 кг расплавленных электродов.
Признаками отравления обычно являются: головокружение, головные боли, тошнота, рвота, слабость, учащенное дыхание и др. Отравляющие вещества могут также откладываться в тканях организма человека и вызывать хронические заболевания.
Мероприятиями по борьбе с загрязнением воздуха служат внедрение новых марок покрытий электродов и флюсов с наименьшими токсичными свойствами; приточно-вытяжная вентиляция; устройство передвижных отсосов; приток свежего воздуха от воздухопроводов через электродержатель или шлем; пользование респиратором с химическим фильтром, а иногда и противогазом.
Ожоги. При сварке электродный металл и шлак разбрызгиваются; горячие брызги могут попасть на незащищенную кожу сварщика или вызвать тление и прогорание одежды, а тем самым ожоги. Для защиты от ожогов сварщиков обеспечивают специальной одеждой, обувью, рукавицами и головным убором. При работе рядом с легковоспламеняющимися материалами может возникнуть пожар. Опасность пожара особенно следует учитывать при работе на строительстве.
Если сварочные работы проводятся наверху, то необходимо находящиеся внизу аппаратуру и любые легковоспламеняющиеся материалы защищать от падающих сверху искр. Требуется также особая осторожность при сварке в тех случаях, когда около места выполнения работ располагаются деревянные леса или имеются отходы в виде стружки, опилок и т. д. Иногда для выполнения сварочных работ требуется обязательное разрешение пожарной охраны. В местах электросварочных работ должны быть средства пожаротушения в виде подведенной воды, ящика с песком, щита с инструментом (топор, лом, багор, лопата и т. п.) и огнетушителей.
Ушибы, порезы при сборке и сварке изделий. Основными причинами механических травм на производстве при сборочно-сварочных работах могут быть: отсутствие приспособлений для транспортировки и сборки тяжелых деталей; неисправные транспортные средства (тележки, краны и т. д.); неисправный и непроверенный такелаж (канаты, цепи, тросы, захваты и др.); неисправный инструмент (кувалды, молотки, зубила, ключи и т, д.); незнание и несоблюдение персоналом основных правил по такелажным работам.
При сборочно-сварочных работах чаще всего наблюдаются травмы в виде ушибов и ранений рук (от неумелого обращения с инструментом и деталями) и ног (от падения собираемых деталей). Правильно оснащенное рабочее место сварщика должно полностью обеспечить работающих от всяких механических повреждений.
При составлении технологии сборки и сварки следует самым тщательным образом продумать все проектируемые операции с точки зрения безопасности работы.
Заключение
Важным технологическими характеристики дуги – устойчивость зажигания и стабильность горения. Для надежного обеспечения процесса зажигания дуги необходимо достаточно высоко, но то же время безопасное для работающего напряжение холостого хода источника питания. Обычно напряжение зажигания дуги больше напряжения её горения на переменном токе в 1,2-2,5 раза, а на постоянном токе – в 1,2-1,4 раза.
Продолжительность установления дугового разряда составляет 10…100 мкс.
Непрерывное горение дуги будет поддерживаться, если приток энергии компенсирует её потери. Горящая дуга может быть растянута до определённой максимальной длины, после чего она гаснет.
Введение
Выполнение сварочных работ всегда требовало определенного профильного образования. Но современные технологии позволили настолько упростить этот процесс, что благодаря специальному оборудованию удается получить качественный результат даже в домашних условиях. Принцип работы аргонно-дуговой сварки также отличается простотой, что позволяет использовать его даже непрофессиональным рабочим. Основное отличие сварки с аргоном от обычного электродного метода заключается в том, что работы проводятся с использование защитного облака создаваемого с помощью аргона. При этом температура в столбе дуги достигает 2000°C, что позволяет использование вольфрамовой неплавящейся проволоки в качестве основного расходного материала.
2. ТЕХНОЛОГИЯ РУЧНОЙ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКИ
2.1 Область применения преимущества и общие характеристики аргонодуговой сварки
Сварка аргоном – технология, пользующаяся большой популярностью на данный момент. Это обусловлено ее доступностью, а также возможностью работы с высоко и низколегированными сталями и цветными металлами. Если существует необходимость сварить ответственную конструкцию или труднообрабатываемые металлы, вроде алюминия или титана, то вам не обойтись без аргоновой сварки. Преимущества аргонно-дуговой сварки:
- Качественный шов; - Долговечность соединений;
- Доступность; - Эстетичный вид шва.
Что такое аргонодуговая сварка?
Аргонно-дуговая сварка — способ сварки применимый для сваривания металлов с использованием электрической дуги и газа (аргона). Электрическая дуга плавит металл свариваемой детали, а также присадочный пруток, формируя шов.
Аргон – инертный газ, играет роль изолятора, препятствующего попаданию кислорода и других газов, взаимодействующих со сварочной ванной. При попадании в место сваривания металлов кислород вызывает сильное окисление, влияя на качество шва, а некоторые металлы и вовсе могут возгораться от такой реакции. Благодаря своей инертности аргон сам не вступает в реакции и не дает кислороду реагировать с металлом в сварочной ванне, именно поэтому газ подается до розжига дуги и после окончания сваривания продолжает подаваться некоторое время.
Сварка аргоном проводится двумя видами электродов: плавящимися и неплавящимися.
1. Плавящиеся электроды вызывают розжиг дуги и одновременно являются припоем. Существует обширная классификация такой проволоки, разделяющейся по размеру, а также составу. 2. Неплавящиеся электроды выполнены из самого тугоплавкого металла – вольфрама. При работе аппарата электрод провоцирует розжиг дуги, температура которой – 2000 градусов, а сам вольфрам начинает плавиться при 3600 и более градусов. Такой пруток нужен исключительно для розжига дуги и ее поддержания, присадочный металл подается вручную. Разделяют неплавящиеся электроды по толщине, длине и составу сплава, подходящего под тот или иной металл и способ сварки.
2.2 Оборудование для аргонно-дуговой сварки
Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом предполагает наличие специального оборудования, состоящего из источника питания, газовой установки, при необходимости – механизма подачи проволоки и ряда других систем.каждой системы есть свое предназначение и свои особенности, так для проведения качественных работ вам понадобятся:
- источник напряжения сварки аргонодуговой – разделяют трансформаторы и инверторы. Последние более удобны в использовании и универсальны, являются источником постоянного и переменного тока. Инвертор может использоваться практически в любых условиях квартиры, загородного дома или гаража. Работают инверторы от трехфазной сети и обычных 220В. Лучше всего чтобы аргонная сварка была универсальная и нечувствительная к перепадам напряжения. - горелка – основной рабочий элемент, конструкция которого может различаться, в зависимости от выбранной техника сварки. Существуют горелки для плавящихся электродов и вольфрамовых прутков.
Использование аргонной сварки с подачей проволоки подразумевает наличие специальной горелки.
- сопло – наконечник горелки, регулирующий точность подачи защитного газа и ряд других параметров. Так, как этот элемент работает в непосредственной близости от сварочной ванны, то подвергается высоким температурам. Оптимальным материалом для сопла считается – керамика. - осциллятор – система розжига дуг без контакта со свариваемой поверхностью.
- газовый баллон с редуктором. Объем емкости для газа напрямую влияет на частоту заправки и соответственно отрыв от работы. Редуктор – регулирует расход аргона при сварке. - дополнительные аксессуары.
Сюда входят основные средства индивидуальной защиты, без которых не обойтись при работе с аргонно дуговой сваркой. Также, к аксессуарам стоит отнести – сварочный столик.
Этот элемент во многом облегчает работу сварщика. Ведь позволяет жестко фиксировать свариваемые детали, оборудован системой отвода газов, хорошим освещением. Правильный сварочный стол защитит мастерскую от возгораний, вызванных разбрызгиванием искр.
2.3 Применение аргона при сварке
Сварка в инертных газах выполняется как неплавящимся, так и плавящимся электродом.
Инертные газы не растворяются в металле сварочной ванны и не вступают в химическое взаимодействие с расплавленным металлом и его окислами, они лишь обеспечивают защиту дуги и расплавленного металла от газов окружающего воздуха.
Сварка в инертных газах применяется в тех случаях, когда другие сварочные процессы не могут дать достаточно высокое качество сварных соединений.
Аргон – одноатомный инертный газ без цвета и запаха, тяжелее воздуха. Получают аргон из воздуха. Аргон поставляется двух сортов: высшего и первого. Высший сорт содержит 99,992% аргона, не более 0,006% азота и не более 0,0007% кислорода. Первый сорт содержит аргона 99,987%, азота – до 0,01% и кислорода – не более 0,002%. Аргон поставляется в газообразном виде в баллонах типа А под давлением 15 Мпа. Баллоны окрашены в серый цвет с зеленой полосой и зеленой надписью «Аргон чистый».
Аргон применяют при сварке ответственных сварных швов и при сварке высоколегированных сталей, титана, алюминия, магния и их сплавов (рисунок 1).
Рис. 1. Баллон с аргоном
2.4 Режимы аргонодуговой сварки
Способ сварки подразумевает защиту шва от кислорода с помощью инертного газа – аргона. Поэтому сварщик должен следить за тем, чтобы сварная ванна не выходила из облака газа. Запрещено начинать сваривание до того, как был включен газ.
После окончания работ горелка удерживается в последнем положении, а газ подается еще 5 – 15 секунд. Для лучшего эффекта аргон подается с обеих сторон соединения.
- Скорость подачи проволоки должна быть постоянной, стоит исключить подачу припоя рывками. Если проволока подается автоматически, то оптимальные параметры можно найти в специальных таблицах. При ручной подаче припоя все зависит от самого сварщика. Пруток должен подаваться под правильным углом, перед горелкой и строго по направлению движения шва.
- Расход газа – величина постоянная, прописанная в ГОСТах. Там же можно найти оптимальный баланс между аргоном и другими примесями.
- Настройки тока – один из наиболее сложных, после работ с горелкой, пунктов. Особенно это касается начинающих сварщиков. Основная идея заключается в том, что не стоит настраивать режимы аргонодуговой сварки вручную, не имея опыта.
2.5 Технология ручной аргонодуговой сварки
Ручная аргонодуговая сварка выполняется следующим образом: в специальную сварочную горелку подводится инертный газ и сварочный ток, другая фаза сварочного тока подсоединяется к изделию. В этой горелке установлен вольфрамовый электрод, который в процессе сварки не плавится.
Дуга горит между вольфрамовым электродом и изделием, а присадочная проволока подается в зону сварочной дуги. При ручной аргонодуговой сварке конец вольфрамового электрода затачивают на конус. Длина заточки, как правило, должна быть равна двум-трем диаметрам электрода.
Рис. 2. Схема сварки в инертных газах: а) – неплавящимся электродом на постоянном токе, б) – то же, на переменном токе обратной полярности; 1 – сварочный преобразователь, 2 – амперметр; 3 – вольтметр; 4 – балластный реостат; 5 – наконечник горелки; 6 – вольфрамовый электрод; 7 – редуктор- расходомер для инертного газа; 8 – баллон с аргоном; 9 – сварочный трансформатор; 10 – осциллятор; 11 – механизм подачи проволоки; 12 – плавящаяся сварочная проволока; 13 – контактор; 14 – катушка с проволокой
Дуга зажигается на специальной угольной пластине. Зажигание дуги на основном металле не рекомендуется из-за загрязнения и оплавления конца электрода. Для возбуждения дуги можно применить источник питания с повышенным напряжением холостого хода или дополнительный источник питания с высоким напряжением (осциллятор), так как потенциал возбуждения и ионизации инертных газов значительно выше, чем кислорода, азота или паров металлов. Дуговой разряд инертных газов отличается высокой стабильностью.
Характерной особенностью аргонодуговой сварки неплавящимся вольфрамовым электродом при использовании переменного тока является возникновение в сварочной цепи составляющей постоянного тока, величина
которой может достигать 50% от величины эффективного значения переменного тока сварочной цепи. Выпрямление тока зависит от размеров и формы вольфрамового электрода, материала изделия и режимов сварки (величины тока, скорости сварки и длины дуги)
При чрезмерной величине составляющей постоянного тока нарушается стабильность горения дуги, резко ухудшается качество поверхности наплавляемого металла, появляются подрезы, чешуйчатость и снижается прочность сварных соединений и пластичность металла шва. Особенно
отрицательно появление в сварочной цепи составляющей постоянного тока сказывается на процессе сварки и качестве сварных соединений из алюминия и его сплавов. Устранение составляющей постоянного тока в сварочной цепи переменного тока является первостепенным условием для получения качественных сварных соединений.
При чрезмерной величине составляющей постоянного тока нарушается
стабильность горения дуги, резко ухудшается качество поверхности наплавляемого металла, появляются подрезы, чешуйчатость и снижается прочность сварных соединений и пластичность металла шва. Особенно отрицательно появление в сварочной цепи составляющей постоянного тока сказывается на процессе сварки и качестве сварных соединений из алюминия и его сплавов. Устранение составляющей постоянного тока в сварочной цепи переменного тока является первостепенным условием для получения качественных сварных соединений.
В отличие от ручной дуговой сварки качественными электродами, где необходимо давать три движения электроду (вдоль оси электрода, поперек шва и вдоль оси будущего шва), при ручной аргонодуговой сварке следует давать только одно движение - вдоль оси будущего шва (это правило относится и к механизированным способам сварки). Два других движения не используются при ручной аргонодуговой сварке по следующим причинам: движение вниз по оси электрода исключено потому, что при аргонодуговой сварке электрод не плавится; движение поперек шва не выполняется, чтобы не нарушать защиту расплавленного металла аргоном.
Вследствие исключения колебательного движения электрода поперек шва сварные швы при ручной аргонодуговой сварке образуются значительно уже, чем при ручной дуговой сварке качественными электродами.
После прихватки стык освобождается от приспособления и выполняется первый слой шва с применением присадочной проволоки, марка которой устанавливается либо технологическим процессом, либо техническими условиями. Дуга зажигается не на изделии, а на угольной пластине, гасить дугу лучше дистанционно.
Рис. 3.Технология ручной аргонодуговой сварки
С целью исключения насыщения металла шва кислородом или азотом воздуха конец расплавляемой сварочной проволоки и нагретый конец вольфрамового электрода должны всегда находиться в зоне защитного газа. Для исключения разбрызгивания расплавленного металла конец проволоки необходимо подавать в жидкую ванну плавно. При наложении корневого слоя шва необходимо тщательно следить за полным проплавлением кромок и отсутствием не провара. Степень проплавления можно определить по форме ванны расплавленного металла: хорошему проплавлению соответствует ванна, вытянутая в сторону направления сварки, а недостаточному проплавлению - круглая или овальная. При выполнении сварочных работ вне цеховых условий необходимо стремиться к защите.
Техника безопасностиъ
- Обувь должна быть армирована металлическими пластинами. Тогда она спасет ступню, если на нее упадет баллон с газом.
- Важно следить за исправностью баллона и вентилей на нем. Газ в баллоне находиться под давлением. Если герметизация нарушена, возможен взрыв.
- Утечка газа тоже серьезная проблема. Например, аргон не имеет запаха, и утечку вы даже не почувствуете. А так как он тяжелее воздуха, он будет стелиться понизу и постепенно наполнять комнату. Таким образом, возможно удушье. Чтобы этого избежать, нужно следить за исправностью рукавов, оборудования и наблюдать за своим здоровьем. Если вы чувствуете слабость и вам тяжело дышать, быстро открывайте все ока и двери, промойте глаза водой, а если симптомы не прошли – обращайтесь к врачу. Чтобы не происходило накопление газов, важна правильная и мощная вентиляция в сварочном помещении.
- Также важно не забывать о стандартной технике безопасности для всех видов сварки – заземление оборудования и защитная одежда.
- Заземление. Защитное заземление представляет собой соединение металлическим проводом частей электрического устройства (например, корпуса сварочного трансформатора) с землей.
- Заземление служит для защиты от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим частям электрических устройств (корпуса источников питания, шкафы управления и др.), оказавшимися под напряжением в результате повреждения электрической изоляции.
- Земля в аварийном режиме работы электрооборудования используется в качестве проводника в цепи замыкания. При правильном заземлении электрооборудования образуются параллельные электрические ветви: одна с малым сопротивлением (3 - 4 Ом), а другая, в которую входит человек или группа людей, с
большим сопротивлением (2000 Ом). Поэтому практически ток не пройдет через тело человека в случае соприкосновения его с корпусом источника питания, случайно оказавшимся под напряжением.
- Включение в работу незаземленных источников питания дуги запрещается (однако имеются некоторые исключения).
Заключение
Сварка ручная аргонодуговая становится все более доступной и дешевой. Сегодня, за стоимость дорогих инверторов для работы с электродами, можно купить стартовый набор ТИГ сварка или МИГ. Но учтите, что купленная ручная аргонодуговая сварка это только часть расходов, ведь для работ необходимо постоянно докупать недешевые прутки и газ, поэтому для нечастого использования покупка может потерять свой смысл. Ценность сварки аргоном и технологии заключается в том, что благодаря опыту сварщика и качеству, предлагаемому при сварке аргоном, можно получить соединение исключительной прочности и красивое внешне.
Список литературы
Научно-техническая литература
1. Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка: учебник для нач. проф. образования/ В.С. Виноградов. -3-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. -320 с.
2. Виноградов В.С. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки: Учеб.85 для проф. учеб. заведений. - 4-е изд., стереотип. - М.: Высш. шк.; Изд. Центр «Академия», 2001. - 319 с.: ил.
3. Герасименко А.И. Основы электрогазосварки: учебное пособие /А.И. Герасименко. - Изд. 6-е. - Ростов н/Д : Феникс, 2008. - 380 с.: ил. - (НПО).
4. Гуськова Л.Н. Газосварка: рабочая тетрадь: учебное пособие для образовательных учреждений начального проф. образования / Л.Н. Гуськова. - М.: Издательский центр «Академия», 2008.- 96 с.
5. Маслов В.И. Сварочные работы: Учеб. для нач. проф. образования / Валентин Иванович Маслов. - 2-е изд., стер. - М.: Изд. Центр «Академия» , 2002. - 240с.: ил.
6. Овчинников В.В. Газосварщик: учеб. пособие / В.В. Овчинников. М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 64 с. - (Сварщик).
7. Овчинников В.В. Дефекты сварных соединений: учеб. Пособие / В.В. Овчинников. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. - 64 с. - (Сварщик).
Интернет ресурсы
Предварительный просмотр:
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СМОЛЕНСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
Допускается к защите
Зам. директора по УР
_________ Е.А. Холменкова
«____» __________ 2025 г.
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема 1: «ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ СВАРКЕ»
Тема 2: «СВАРОЧНЫЕ ФЛЮСЫ»
Тема 3: «ТЕХНОЛОГИЯ РУЧНОЙ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКИ. СВАРКА СТАЛЕЙ»
Студента группы ЭГС-1-16
Проничева Глеба Михайловича Профессия: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))
Руководитель:
________________ Якимов С.Г.
«____» _____ 20____г.
2025 г.
СОДЕРЖАНИЕ
стр. |
Введение 3
1. ТЕМА 1. ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ СВАРКЕ 5
1.1 Тепловые процессы при сварке основные понятия и схемы нагреваемых тел 5
1.2 Типы источников нагревании и параметры термического цикла сварки 8
1.3 Особенности плавления и переноса электродного металла 13
1.4 Нагрев и плавление основного металла при сварке 20
Техника безопасности 26
Заключение 27
Введение 28
2. ТЕМА 2. СВАРОЧНЫЕ ФЛЮСЫ 28
2.1 Флюсы для дуговой и электрошлаковой сварки 28
Техника безопасности 37
Заключение 38
Введение 39
3. ТЕМА3. ТЕХНОЛОГИЯ РУЧНОЙ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКИ. СВАРКА СТАЛЕЙ 40
3.1 Сварка в защитных газах 40
3.2 Оборудование для сварки в защитных газах 41
3.3 Аргоно-дуговая сварка 47
3.4 Сварка в углекислом газе 51
Техника безопасности 54
Заключение 57
Список литературы 58
Введение
Сварка – это технологический процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их нагревании или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого.
Благодаря своей относительной простоте применения, быстроте соединения различных материалов сварка находит широкое применение.
Сварка является экономически выгодным, высокопроизводительным технологическим процессом, что обеспечивает ее использование во всех областях машиностроения, строительства, науки и техники. Например, при замене клепаных конструкций на сварные соединения экономия металлов составляет 15–20 %, а при замене литых деталей сварными – около 50 %. Сварка является необходимым технологическим процессом обработки металлов. В настоящее время сваркой соединяют разнородные и однородные материалы: металлы и неметаллы – от нескольких микрон в микросхемах до нескольких метров – в тяжелом машиностроении. Трудно назвать отрасль промышленности, которая обходилась бы без применения сварки. Сваркой соединяют детали космических кораблей, лопасти турбин, корпуса подводных лодок и самолетов, корпуса приборов и выводы микросхем. Детали, соединенные сваркой, имеют прочность, равную прочности основного металла.
Различают два вида (способа) сварки по типу энергетического воздействия:
• сварка плавлением (с применением тепловой энергии);
• сварка давлением (с применением механической энергии).
В первом случае материал в месте соединения расплавляют, а во втором процесс выполняют с приложением давления и местным нагревом или без него.
Энергия в зону сварки вводится в виде теплоты, упругопластической деформации, электронного, ионного, электромагнитного и других видов воздействия.
В зависимости от формы энергии, используемой для образования сварного соединения, все виды сварки разделяют на три класса:
• К термическому классу (Т) относятся виды сварки, осуществляемой плавлением с использованием тепловой энергии. Основными источниками теплоты являются сварочная дуга, плазма, лучевые источники энергии (лазерное, электронное, фотонное излучение), теплота, выделяемая при химических реакциях (газовая, термитная).
• К механическому классу (М) относятся виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии и давления (ультразвуковая, взрывом, трением).
• К термомеханическому классу (ТМ) относятся виды сварки с использованием тепловой энергии и давления (диффузная сварка, контактная и др.).
I. ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ СВАРКЕ
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И СХЕМЫ НАГРЕВАЕМЫХ ТЕЛ
1.1 Тепловые процессы при сварке основные понятия и схемы нагреваемых тел
Под тепловыми процессами при сварке принято подразумевать изменение температуры свариваемых изделий (и присадочного материала) под влиянием источников сварочного нагрева, распространение теплоты в изделии и ее отвод в окружающую среду.
Температура характеризует нагрев изделия. В шкале Кельвина началом отсчета температур служит точка абсолютного нуля. Абсолютные температуры выражают в кельвинах (К). В шкале Цельсия за нуль принята точка таяния льда, которой соответствует значение температуры 273,16 К. Приращения температур в обеих шкалах одинаковы.
Температурное поле - это распределение температур в изделии в конкретный момент. Температура Т в данной точке является функцией теплофизических констант материала, координат точки тела х, у, и времени τ. Распределение температур может быть объемным Т = Т(х, у, z, τ), плоским Т = Т (х, у, z, τ) и линейным Т = Т (х, τ).
Процесс распространения теплоты при сварке разделяют на три стадии: теплонасыщение, связанное с повышением температуры в температурном поле, перемещающемся вместе с источником нагрева; равновесное (установившееся) состояние, при котором устанавливается практически постоянное распределение температур в подвижном температурном поле; выравнивание температуры по окончании сварки.
Термический цикл сварки Т = Т (τ) - изменение температуры во времени в некоторой точке свариваемого изделия.
Изотермическая поверхность - выделенная на контуре или в объеме тела поверхность, образованная точками, имеющими одинаковую температуру в данный момент.
Изотерма - линия на поверхности или в сечении тела, соединяющая точки с одинаковой температурой. Градиент температуры grad Т - приращение температуры в направлении, перпендикулярном изотерме в данной точке.
Удельная (массовая) теплоемкость с, Дж/(г.К), - количество теплоты, необходимое для изменения на 1 К температуры единицы массы тела.
Объемная теплоемкость сρ, Дж/(см3.К), где ρ - плотность вещества, г/см3, - количество теплоты, необходимое для изменения температуры единицы объема тела на 1 К.
Теплопроводность - способность материалов проводить теплоту. Характеризуется коэффициентом теплопроводности А, Вт/(см‘К), который связывает удельный тепловой поток 4, с градиентом температуры в уравнении теплопроводности Фурье. q=-λgradT
Коэффициент температуропроводности а = λ/сρ, см2/с, представляет собой отношение коэффициента теплопроводности к объемной теплоемкости. В расчетах обычно используют усредненные значения теплофизических характеристик (Таблица 1).
Таблица 1
Материал | Плотность р, г/см3 | Коэффицент теплопроводности | Объёмная ёмкость | Коэффициент температуропроводности |
Низкоуглеродистые и низколегированные стали | 7,8 | 0,38-0,42 | 4,9-5,2 | 0,8-0,10 |
Корозионно-стойкие аустенитные стали | 7,8 | 0,25-0,33 | 4,7-4,8 | 0,05-0,07 |
Медь | 8,9 | 3,70-3,80 | 3,8-4,0 | 0,95-0,96 |
Латунь | 8,7 | 1,17 | 3,4 | 0,34 |
Алюминий | 2,7 | 2,70 | 2,7 | 1,00 |
Технический титан | 4,5 | 0,17 | 2,8 | 0,06 |
Распространение теплоты существенно зависит от формы и размеров свариваемой детали, а также количества теплоты, вводимой сварочным источником. Обычно при выполнении тепловых расчетов выбирают одну из следующих основных схем (Рисунок 1)
Бесконечное тело (Рисунок 1, а) соответствует случаю, когда границы детали не влияют на распространение теплоты. Тепловой расчет можно проводить для тела неограниченной протяженности по всем трем осевым направлениям - х, у и z.
Полубесконечное тело (Рисунок 1,б) применяется для описания массивной детали с одной ограничивающей плоскостью z = 0. Остальные поверхности детали значительно удалены и не влияют на распространение теплоты. Схема используется при расчете температур в случае наплавки валиков и укладки угловых швов с малым проплавлением на листах толщиной более 30 мм.
Плоский (Рисунок 1,в) - пластина, у которой значения температуры по толщине неодинаковы, а толщина тела не настолько велика, чтобы можно было пренебречь влиянием ограничивающей плоскости х = S и считать тело полубесконечным.
Бесконечный и полубесконечный стержни (Рисунок 1,r) - тела, протяженные в одном направлении, с одинаковой температурой в пределах поперечного сечения. Данная схема используется в случае расчета температур при контактной стыковой сварке арматуры и стержней.
Бесконечная пластина (Рисунок 1,g) - тело, ограниченное двумя параллельными плоскостями - z=0 и z=S. Температура по толщине листа S постоянна, и теплота распространяется только в плоскости хОу. Эта схема соответствует случаям сварки пластины встык и выполнения углового шва с полным проплавлением.
Полубесконечная пластина - тело, ограниченное двумя параллельными плоскостями - z= 0 и z=S - и плоскостью у = 0. Остальные условия такие же, как и у бесконечной пластины. Данная схема применяется при расчете температур в конструктивном элементе (стенка, ребро, накладка), привариваемом к пластине угловым швом, а также в случае наплавки валика на торец пластины.
1.2 Типы источников нагрева и параметры термического цикла сварки
По продолжительности действия различают мгновенные источники, выделяющие теплоту за очень малый промежуток времени, и непрерывно действующие. Последние в соответствии с расчетной схемой могут быть неподвижными, подвижными и быстродвижущимися. При ручной дуговой сварке и наплавке целесообразно использовать схему подвижного источника теплоты, а для механизированной или автоматической сварки - схему быстродвижущегося источника.
В зависимости от размера зоны, в которой выделяется теплота, различают сосредоточенные и распределенные источники.
Сосредоточенные источники могут быть точечными (теплота выделяется в очень малом объеме), линейными (теплота выделяется по линии) и плоскими (теплота выделяется в плоскости). В случае сварки углового шва на массивной детали или выполнения наплавки на нее для тепловых расчетов используется схема точечного источника на поверхности полубесконечного тела или плоского слоя. Если пластина сваривается стыковым или угловым швом с полным или почти полным проплавлением, то применяют схему линейного источника в пластине (теплота вводится равномерно по всей толщине вдоль условной линии). Для стыковой сварки стержней приемлема схема плоского источника (теплота выделяется в плоскости стыка).
Распределенные источники выделяют теплоту по какой-либо поверхности (в пятне нагрева) или в некотором объеме детали, причем интенсивность ввода теплоты (удельный тепловой поток) в разных точках пятна нагрева неодинакова. В зависимости от характера распределения удельного теплового потока по пятну нагрева распределенные источники могут быть различными. При дуговой и плазменной сварке удельные тепловые потоки распределены по закону, приближающемуся к нормальному, и источники теплоты называют нормальными. Если пятно нагрева имеет форму круга, то источник считают нормально круговым (дуговая и плазменная сварка).
Эффективная тепловая мощность сварочного источника теплоты, т.е. количество теплоты, вводимой при сварке источником в деталь за единицу времени, определяется, если известны параметры режима сварки, по формуле
q=ηIU,
где η - эффективный КПД процесса нагрева; I - сила сва рочного тока; U - напряжение дуги. Значения η для разных способов сварки приведены в Таблице 2.
Погонная энергия сварки, т.е. количество теплоты, вводимой на единицу длины шва, в этом случае находится по формуле
qn= q/Vсв,
где Vсв - скорость сварки.
Если режим сварки неизвестен, но задана площадь поперечного сечения наплавляемого за один проход металла шва (стыкового или углового), то погонную энергию можно определить, решив уравнение
qn= Qv/Fш,
где Qv, - коэффициент, определяемый по Таблице 3;Fш - площадь поперечного сечения наплавленного металла шва.
Таблица 3
Способ сварки | Сварочные материалы | Дж/мм3 |
Ручная дуговая | Электроды | |
УОНИ-13/45 | 65 | |
ЭА-400/10, ЭА606/10 | 42 | |
ЭА-981/15 | 48 | |
Механизированная в углекислом газе | Проволока Св-08ГС | 38 |
Механизированнаяя в углекислом газе | Проволока Св-08А,Флюс ОСЦ-45 | 65 |
Проволока Св-10ГСМТ,Флюс АН-42 | 71 |
При сварке угловых, тавровых и нахлесточных соединений погонная энергия определяется в зависимости от соотношения толщин свариваемых элементов. При сварке угловым швом пластины толщиной S и конструктивного элемента толщиной Sк погонная энергия q1, и q2. вводимая соответственно в пластину и конструктивный элемент (ребро, стенка, накладка), может быть вычислена по формулам
q=2qпS/(2S+Sк),q2=qпSк/(2S+Sk).
Эффективная тепловая мощность в этих случаях определяется по аналогичным формулам с учетом выражения.
Термический цикл сварки характеризуется следующими пара- метрами: максимальная температура Tmax скорости нагрева WH и охлаждения Wo, продолжительность t1, нагрева до заданной температуры T1, и продолжительность t2, нахождения металла при температуре, превышающей Т2(Рисунок 2).
При однослойной сварке (наплавке) закономерность изменения максимальной температуры во времени может быть определена для точечного источника теплоты на поверхности массивного тела
по формуле Tmax-TH=2q/( πeVсвcpr02),
где ТH, - начальная температура изделия или температура предварительного подогрева; π,е - поправочные коэффициенты (е ≈2,718); r0 - расстояние от источника теплоты до точки, в которой определяется температура.
Скорость охлаждения W0, при заданной температуре Т1; зависит не только от формы изделия. Она снижается при увеличении погонной энергии и температуры подогрева и уменьшении толщины листа. При дуговой наплавке валика на массивное тело
W0=-2πλcp(T1-TH)2/(q/Vсв).
При сварке листов встык или при наплавке валика на лист малой толщины
W0=-2πλcp(T1-TH)3/(q/VсвS)2.
При многослойной сварке термический цикл зависит от длины очередного слоя (участка шва). При сварке длинными (0,5... 1,0 м) участками наиболышую скорость охлаждения испытывает металл первого слоя. Последующие слои укладывают на подогретый металл предыдущих слоев, что уменьшает вероятность образования закалочных структур в металле шва и околошовной зоне.
Для расчета скорости охлаждения первого слоя при сварке соединений различного типа применяются схемы наплавки валика на плоский слой, приведенные на Рисунке 3.При этом в качестве q/Vсв и Sсвв формулы подставляют значения q/Vрасч и Sрасч Представленные в Рисунке 3. Скорость охлаждения первого слоя уменьшается с ростом погонной энергии и наиболее существенно - с увеличением температуры подогрева.
Рисунок3
При многослойной сварке короткими (40...400 мм) участками термический цикл должен обеспечить нахождение металла при температуре, превышающей заданную, И умеренную скорость охлаждения ниже этой температуры. Режим сварки короткими участками выбирается исходя из следующего условия: температура шва и околошовной зоны Тв к моменту выполнения второго слоя должна быть на 50 К выше температуры начала образования закалочной структуры - мартенсита (470...620 К - для перлитных сталей).
Для расчета температуры Тв, до которой охлаждается первый слой, принимается схема мгновенного выделения теплоты на свариваемом коротком участке длиной l. Согласно схеме линейного быстродвижущегося источника теплоты в пластине для точек, расположенных на оси шва,
Tв-Tн=q/(VсвS√4πλcpt),
и длительность охлаждения первого слоя до температуры Tв
tв=q2/[4πλcptV2свS2(Tв-Тн)2]
К моменту т, должен быть наплавлен следующий слой. С учётом основного времени сварки - времени чистого горения дуги tг=l/Vсв и продолжительности перерывов t, между выполнением отдельных слоев время сварки одного слоя
tсв=tг+tп.
Длина завариваемого участка, обеспечивающая к началу сварки второго слоя температуру первого слоя выше Тв:
l=tгVсв=kгtсвVсв,
где kг- коэффициент чистого горения дуги. , Для автоматической многодуговой сварки kг = 1, а для ручной многослойной сварки kг = 0,6...0,8. Если предположить, что tсв=tв , то длина завариваемого участка, обеспечивающая к началу сварки второго слоя температуру первого слоя выше Тв:
l=kэkгq2/[4πλcptV2свS2(Tв-Тн)2],
где kэ - поправочный коэффициент, учитывающий тип сварного соединения. Значение этого коэффициента равно 1,5 для стыкового соединения, 0,9 для таврового и нахлесточного соединенийи 0,8 для крестового соединения. Общая длительность сварки n слоев
tсв=nl/(kтVсв).
Продолжительность нахождения околошовной зоны последнего слоя при температуре выше Тв определяют приближенно по формуле
tвп=tв-[tсв-l/(Vсвkг)].
Длительность нагрева до температуры, превышающей заданную, возрастает с увеличением площади поперечного сечения шва.
1.3 Особенности плавления и переноса электродного металла
При дуговой сварке нагрев и расплавление электрода осуществляются за счет энергии, выделяемой дугой в активном пятне, расположенном на его торце, и теплоты, выделяемой при прохождении тока в вылете электрода по закону Джоуля-Ленца. Вылетом называется участок электрода от места контакта с токоподводящим устройством до горящей дуги. Например, при сварке вручную вылет электрода в начале процесса составляет 200 400 мм, а в конце - 30...40 мм. При автоматической и механизированной сварке под флюсом и в защитных газах вылет электродной проволоки составляет 12... 70 мм в зависимости от ее размера и теплофизических свойств.
Количество теплоты, выделяющееся в электроде в единицу времени, тем значительнее, чем больше плотность тока, удельное сопротивление и вылет электрода.
Теплота дугового разряда и тепловая энергия, выделяющаяся при протекании сварочного тока по электроду, обеспечивает плавление последнего.
При механизированной сварке средняя скорость подачи электродной проволоки Vпод должна быть равна средней скорости ее плавления Vпл. Для такого установившегося теплового процесса уравнение баланса имеет вид
Vплhк=qэ+qв-qп.
где hк- удельная энтальпия расплавленного металла на торце электрода перед отрывом капель, кал/г; qэ- мощность дуги, затрачиваемая кал/с; qв тепловая мощность, выделяющаяся в электроде вследствие протекания в нём тока, кал/С; qп- потери тепловой мощности вследствие теплопроводности электрода и теплоотдачи в окружающую среду, в основном через боковые поверхности электродной проволоки, кал/с. При обычно применяемых режимах механизированной сварки больших скоростях подачи электродной проволоки (100...220 м/чили 28...61 см/с), относительно невелики. При сварке под флюсом они составляют 1...5% теплоты, вносимой в электрод. При обдуве электрода защитным газом эти потери возрастают.
Для упрощения рассмотрим влияние различных факторов на подогрев и плавление электродной проволоки без учёта этих потерь. Количество теплоты, вводимой в электродную проволоку дугой за единицу времени, может быть выражено как часть полной электрической мощности дуги
Qэ=0.24Iuηэ
При дуговой сварке плавящимся электродом производительность плавления определяют коэффициентом расплавления электрода αр, г/(А*ч), представляющим собой массу, г, расплавленного в течение 1ч. металла электрода, приходящуюся на единицу силы сварочного тока:
α=3600Gp/I, или αр =864Uηэ/(hк=hп).
Для низкоуглеродистой и аустенитной электродных проволок и некоторых марок электродов, применяемых при ручной сварке сталей, значения h, находятся в пределах 400... 500 кал/г в зависимости от полярности дуги и плотности тока в электроде, а , при сварке штучным электродом составляет 0,20...0,27.
Вследствие довольно быстрой подачи электрода (по мере плавления и отрыва капель) его нагрев теплотой дуги происходит на небольшом участке, прилегающем к расплавленному торцу. Считая дугу при нагреве электродного стержня подвижным плоским источником тепловой энергии, получаем следующее уравнение для количества теплоты, поступающей от дуги в электрод в единицу времени:
qэ=FэcpVпл(Tк-Tп),
где Tк и Tп - температура соответственно капель и электрода, нагретого проходящим током.
Распределение температуры подогрева Tп электродной проволоки диаметром 4 мм по ее длине при I= 840 Vпод= 3,45 см/с согласно расчетным (штриховая линия) и экспериментальным (сплошная линия) данным при автоматической сварке под флюсом. Считается, что длина l расчетного участка нагреваемого электрода равна Н1+ 0,75Н2.
Величина предварительного подогрева электродной проволоки при питании дуги постоянным током обратной полярности больше, чем при питании переменным током при одинаковом вылете, Это обусловлено меньшим коэффициентом расплавления и более низкими значениями скорости ее плавления и подачи, а следовательно, большей длительностью нахождения проволоки в вылете под током.
При питании дуги постоянным током прямой полярности в связи с увеличением αр (как следствие большего катодного падения напряжения, чем анодного) величина Тп оказывается еще меньше, чем при переменном токе.
Для ориентировочного расчета максимальной силы тока ImaxA, исходя из температуры подогрева электродной проволоки в вылете длиной l, мм, можно применить упрощенные формулы. При сварке переменным током с использованием электродной проволоки диаметром d, мм, [Imax=(8 000 + 55ТTп)d2/l; постоянным током.
При дуговой сварке штучными электродами длительность нагрева током разных участков по длине электрода неодинакова. По мере расплавления электрода его оставшаяся часть подогревается все сильнее, и Тп увеличивается. На Рисунке 4б показано изменение температуры электродного стержня при его плавлении для сварочного тока I= 310 А и плотности тока j=10 А/мм?.
Увеличение скорости плавления электрода по мере его подогрева протекающим по стержню током вызывает возрастание коэффициента расплавления. Так, при среднем для штучных электродов значении αр равном 10 г/(А*ч), повышение температуры подогрева от 100 до 700 °С сопровождается увеличениемαр на 15...20 %. Это приводит к неравномерному плавлению электрода по его длине.
Основной характеристикой плавления электрода является линейность скорости его расплавления, зависящей от состава электрода и покрытия, режима сварки, плотности и полярности тока.
В общем случае скорость плавления электрода возрастает с увеличением силы сварочного тока примерно по линейному закону и определяется условиями выделения и передачи теплоты в анодной и катодной областях, т.е. зависит от полярности тока.
При плавлении на торце электрода образуется капля жидкого металла. Большая удельная поверхность и высокие температуры капель способствуют интенсивному взаимодействию металла с окружающей средой. Поэтому характер переноса электродного металла оказывает значительное влияние на металлургические процессы при сварке.
Перенос электродного металла зависит от соотношения сил, действующих на каплю металла на торце электрода.
При сварке покрытыми электродами наблюдается крупно- или мелкокапельный перенос металла Рисунок 5а. Тип переноса зависит от состава и толщины покрытия, режима сварки, рода и полярности тока.
Рисунок 5
При малом напряжении (короткая дуга) перенос металла может осуществляться путем коротких замыканий, поскольку свободный рост капель затруднен. В момент короткого замыкания происходит перетекание металла с торца электрода в ванну. С увеличением напряжения масса переносимых капель увеличивается. так как создаются условия для их свободного роста на торце электрода. Для сварки электродами с кислым и рутиловым покрытиями характерен мелкокапельный перенос. Малый размер капель обусловлен сравнительно низким поверхностным натяжением на границе металла со шлаком, поскольку и тот и другой содержат значительное количество кислорода. Размер капель при этом существенно зависит от силы тока.
При низких плотностях тока металл переносится сравнительно крупными каплями. С увеличением плотности тока масса переносимых капель резко уменьшается, сокращается также продолжительность их взаимодействия с окружающей средой (шлак, газовая фаза). При высоких плотностях тока наблюдается мелкокапельный перенос металла.
Изменение напряжения дуги практически не отражается на переносе металла у электродов с рутиловым и кислым покрытиями. При увеличении толщины кислого или рутилового покрытия наблюдается повышение содержания кислорода в каплях и сокращение их размеров. Уменьшению размеров капель способствует также влияние аэродинамических сил.
Для электродов с основным покрытием характерен крупнокапельный перенос металла в широком диапазоне режимов сварки. Такой перенос обусловлен высоким поверхностным натяжением металла капли на границе со шлаком, поскольку шлак и металл хорошо раскислены, и действием электродинамических сил. У электродов с основным покрытием содержание кислорода в каплях снижается с увеличением толщины покрытия, что способствует увеличению размеров капель. Таким образом, от толщины покрытий на электродах и их состава зависит в основном содержание кислорода в каплях, которое и оказывает решающее влияние на силы поверхностного натяжения, удерживающие каплю на торце электрода.
Струйный перенос электродного металла (Рисунок 5б) характерен для сварки плавящимся электродом в инертных газах. При этом образуются мелкие капли, которые следуют одна за другой в виде непрерывной цепочки (струи). Струйный перенос металла возникает при сварке проволокой малого диаметра с большой плотностью тока. Например, при сварке в аргоне проволокой диаметром 1,6 мм струйный перенос металла начинается при силе тока 300 А. В случае сварки при меньшей силе тока наблюдается капельный перенос металла.
Для сварки плавящимся электродом в активных газах наиболее характерен перенос с короткими замыканиями дугового промежутка.
При импульсно-дуговой сварке в защитных газах перенос металла через дугу имеет свои особенности, так как с помощью специальной системы создаются условия для управляемого и направленного переноса металла с незначительными потерями на угар и разбрызгивание.
Существуют две разновидности управляемого переноса металла. Первая состоит в том, что при каждом импульсе сварочного тока от электрода отделяется и переносится в сварочную ванну одна капля расплавленного металла. Особенностью второй разновидности процесса является то, что во время прохождения импульса сварочного тока большей длительности, чем в первом случае, происходит интенсивное плавление электрода со струйным переносом металла.
Производительность процесса дуговой сварки оценивают по количеству проплавленного (Gпр) или наплавленного (Gн) основного металла в единицу времени. Последнее определяют как увеличение массы конструкции после сварки по сравнению с ее массой до сварки.
При сварке неплавящимся электродом встык или с отбортовкой без присадочной проволоки важно обеспечить необходимую производительность проплавления, а при сварке плавящимся электродом - производительность проплавления и наплавки. При сварке плавящимся электродом производительность наплавки, г, оценивают по формуле
Gн=αнItг
где α - коэффициент наплавки, г/(А*ч); I - сила тока, А;t -
время чистого горения дуги, ч.
Коэффициент наплавки равен отношению массы металла, наплавленного за единицу времени горения дуги, к силе сварочного тока. Обычно этот коэффициент представляют количеством наплавленного в течение 1 ч электродного металла в граммах. приходящимся на 1 А сварочного тока. При сварке покрытыми электродами коэффициент наплавки составляет 6... 12 г/(А ч} под флюсом - 10... 20, в углекислом газе - 12...20, при электрошлаковой сварке - 18...22 г/(А.ч).
Другой важный показатель процесса сварки - производительность расплавления Gp,г электродной проволоки:
Gp=αpItr.
где αp - коэффициент расплавления электродной проволоки, г/ (А. ч). На коэффициент расплавления влияет ряд факторов, определяющих условия сварки: род и сила тока, его полярность, напряжение дуги, состав и толщина покрытия электрода или флюса.
При сварке плавящимися электродами в защитных газах коэффициент расплавления изменяется в зависимости от полярности тока и состава газа. С увеличением сварочного тока коэффициент расплавления возрастает. Особенно это заметно при больших плотностях тока, применяемых при механизированной н автоматической сварке.
1.4 Нагрев и плавление основного металла при сварке
Большая часть теплоты сварочной дуги затрачивается на нагрев и плавление присадочного и основного металлов, электродного покрытия либо флюса и на химические реакции в зоне сварки, а ее остальная часть теряется в окружающей среде. В связи с этим значения основных составляющих теплового баланса дуги принято оценивать, используя эффективные КПА, обычно определяемые экспериментальным путем.
Значение эффективного КПД, является отношением тепловой мощности данной составляющей теплового баланса к тепловому эквиваленту электрической энергии дуги.
Эффективный КПД процесса нагрева изделия сварочной дугой, зависящий главным образом от условий ее горения (Таблица 2), уменьшается при увеличении длины дуги и возрастает с углублением ее в сварочную ванну. На КПД влияет и форма детали в зоне сварки - так называемый геометрический фактор: Например, при наплавке валика открытой дугой в разделку стыкового шва значения КПД на 5...10% выше, чем при наплавке на плоскость, что связано с улучшением теплообмена между дугой и изделием, а также уменьшением потерь теплоты, содержащейся в брызгах электродного материала. Кроме того, теплота, затраченная на нагрев электрода и флюса, участвует затем в нагреве основного металла, что в определенной степени оказывает влияние на характер ввода теплоты сварочной дуги в изделие.
Таблица 2
Процесс | η |
Электрическа дуговая сварка и наплавка: | |
Графитовым электродом | 0.5...0.6 |
Покрытым электродом на постоянном токе | 0.75...0.85 |
Покрытым эллектродом на переменном токе | 0.65...0.75 |
В углекислом газе | 0.72...0.92 |
В аргоне вольфрамовым электродом | 0.65...0.75 |
В аргоне плавящимся электродом | 0.70...0.80 |
Порошковой проволокой(открытая дуга) | 0.80...0.90 |
Под слоем флюса | 0.80...0.95 |
Лентой открытой дугой и в газе | 0.68...0.75 |
Вибродуговая наплавка | 0.60...0.75 |
Плазменно-дуговой нагрев | 0.60...0.75 |
Нагрев плазменной струёй | 0.1...0.5 |
Нагрев газовым пламенем | 0.30...0.80 |
Электрошлаковая сварка листов толщиной ,мм: | |
50 | 0.55 |
100 | 0.80 |
200 | 0.90 |
Электрошлаковая сварка листов толщиной, мм: | |
50 | 0.75...0.80 |
100 | 0.90 |
200 | 0.90 |
Электрошлаковая сварка с гранулированным присадочным материалом листов толщиной, мм: | |
50 | 0.75...0.80 |
100 | 0.90 |
Электрошлаковая наплавка | 0.75...0.95 |
Электронно-лучевой нагрев | 0.70...0.90 |
Нагрев лучом лазера | 0.02...0.20 |
Для большинства открытых дуг длиной 3...6 мм эффективный КПД процесса нагрева составляет 50...65 %. При полном погружении дуги, когда потери на излучение минимальны, КПД достигает 75...85 %.
Согласно наиболее распространенной схеме теплота сварочной дуги передается непосредственно изделию через эффективное пятно дуги, конвективными потоками плазмы вдоль столба дуги и излучением. Такой схеме наиболее точно соответствуют дуги сравнительно небольшой мощности при сварке покрытыми электродами с небольшим количеством шлакообразующих составляющих в покрытии, а также дуги с неплавящимся электродом, горящие в среде аргона. При сварке электродами с высококачественным покрытием либо под флюсом значительная часть теплоты вводится в изделие через электродный металл или шлак, что приводит к существенно более сложному распределению теплового потока.
Процесс нагрева металла сварного соединения при дуговой сварке определяется эффективной тепловой мощностью дуги и распределением выделяемой теплоты на поверхности и в объеме детали. Наибольшую интенсивность тепловой поток сварочной дуги имеет в центре активного пятна. В областях, пограничных с активным пятном, металл нагревается преимущественно за счет излучения и конвективного обмена с горячими газами дуги. При сварке под флюсом тепловой поток дуги является более сосредоточенным, чем при ручной дуговой сварке.
Распространение теплоты в основном металле происходит за счет теплопроводности. В начальный момент сварки поступление теплоты в металл от дуги превышает его теплоотвод от места нагрева. При этом температура металла в точках. находящихся под дугой, непрерывно повышается, т.е. тепловой режим является неустановившимся.
По прошествии некоторого времени наступает равновесие между количеством теплоты, поступающей от источника нагрева, и теплоты, отводимой в изделие. При этом температура в металле на одном и том же расстоянии от дуги остается неизменной, а тепловой режим характеризуется как установившийся.
Тепловое состояние металла сварного соединения обычно изображают в виде системы изотерм. семейство которых образует температурное поле в нагреваемом металле.
По отношению к нагреваемому металлу источники теплоты подразделяют на неподвижные и подвижные, перемещающиеся с определенной скоростью. При неподвижном источнике нагрева тепловое поле в металле характеризуется системой концентрических изотерм с общим центром (Рисунок 6). При подвижном источнике нагрева изотерма приобретают вытянутую форму и перемещаются в направлении его движения.
Процесс распространения теплоты в металле зависит от ряда факторов: эффективной тепловой мощности дуги, характера ее перемещения, теплофизических свойств материала, размера и формы свариваемого изделия. Так, с увеличением мощности дуги области металла, нагретые до одинаковых температур, расширяются .Увеличение скорости перемещения дуги приводит к сужению этих областей в направлении, перпендикулярном оси шва, и сгущению изотерм перед дугой.
Высокая теплопроводность алюминия и меди является причиной значительного уменьшения размера областей, нагретых до одинаковых температур, по сравнению со сталями. Меняется и форма температурного поля: изотермы укорачиваются, приближаясь по форме к окружности, и смещаются в область, расположенную перед источником теплоты.
В процессе сварки источник перемещается вдоль соединяемых кромок, и вместе с ним перемещается сварочная ванна. От формы и размеров сварочной ванны зависят форма и размеры сварных швов и, следовательно, эксплуатационные характеристики получаемых соединений. Форма сварочной ванны при дуговых процессах характеризуется ее длиной, шириной и глубиной проплавления основного металла. В зависимости от способа и режима сварки объем сварочной ванны изменяется от 0,1 до 10 см3.
В плане сварочная ванна имеет форму эллипса, вытянутого вдоль направления сварки. В поперечном сечении в зависимости от режима и условий сварки форма сварочной ванны изменяется в широких пределах. Наиболее. характерной для дуговой сварки является форма провара, приближающаяся к полуокружности.
Время пребывания металла сварочной ванны в жидком состоянии для различных ее участков неодинаково. Приближенно среднюю продолжительность существования сварочной ванны т.е. можно определить по формуле
t=L/Vсв,
где L- длина ванны, мм; Vсв- скорость сварки, мм/С. Теоретически форма ванны расплавленного металла соответствует изотермической поверхности объемного теплового поля, температура которой равна температуре плавления Тпл основного металла. Однако известные расчетные схемы не учитывают распределение источника нагрева, скрытую теплоту плавления и изменение теплофизических характеристик в зависимости от температуры. Поэтому расчет позволяет лишь приближенно оценить Размеры ванны.
Техника безопасности
Нарушение техники безопасности при проведении сварочных работ нередко приводит к самым печальным последствиям – пожарам, взрывам и, как следствие, травмам, а то и гибели людей.
Также при сварке возможны следующие травмы: поражение электрическим током, ожоги от шлака и капель металла, травмы механического характера.
Для предотвращения всех этих положений важно неукоснительно соблюдать следующие меры предосторожности.
1. Надежная изоляция всех, проводов, связанных с питанием источника тока и сварочной дуги, наличие геометрически закрытых включающих устройств, заземление корпусов сварочных аппаратов. Заземлению подлежат: корпуса источников питания, аппаратного ящика, вспомогательное электрическое оборудование. Сечение заземляющих проводов должно быть не менее 25 мм2. Подключением, отключением и ремонтом сварочного оборудования занимается только дежурный электромонтер. Сварщикам запрещается производить эти работы.
2. Применение в источниках питания автоматических выключателей высокого напряжения, которые в момент холостого хода разрывают сварочную цепь и подают на держатель напряжение 12 В.
3. Надежное устройство электрододержателя с хорошей изоляцией, которая гарантирует, что не будет случайного контакта токоведущих частей электрододержателя со свариваемым изделием или руками сварщика (ГОСТ 14651-69). Электродержатель должен иметь высокую механическую прочность и выдерживать не менее 8000 циклов зажима электродов.
4. Работа в исправной сухой спецодежде и рукавицах. При работе в тесных отсеках и замкнутых пространствах обязательно использование резиновых галош и ковриков, источников освещения с напряжением не свыше 6-12 В.
Заключение
Исходя из вышеизложенного можно понять, что в следствие нагрева протекают определённые физические процессы которые надо учитывать при выполнении сварочных работ, а так же необходимо понимание действий которые вы собираетесь совершить.
Введение
Сварочный флюс—материал, используемый при сварке для защиты зоны сварки от атмосферного воздуха, обеспечения устойчивости горения дуги, формирования поверхности сварного шва и получения заданных свойств в наплавленного материала. Например, при газовой и кузнечной сварке металлов широко используют такие компоненты, как бура, борная кислота, хлориды и фториды. Они образуют жидкий защитный слой, в котором растворяются оксиды, образующиеся на свариваемых поверхностях.
При электрошлаковой сварке используют измельчённые композиции сложного состава, через них, кроме того, должен проходить электрический ток, с выделением тепла для нагрева свариваемых деталей.
Сварочные флюсы применяют при механизированной сварке под флюсом, по флюсу, с магнитным флюсом электрошлаковой сварке.
Классификации флюсов. В зависимости от способа изготовления различают керамические, плавленые и плавлено-керамические, а также флюсы-смеси.
II.ФЛЮСЫ ДЛЯ ДУГОВОЙ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ
2.1 Флюсы для дуговой и электрошлаковой сварки
Керамические флюсы получают в виде крупки перемешиванием шихты определённого состава со связующим веществом (жидкое стекло), грануляцией и последующей прокалкой при соответствующих температурах. Некоторые марки керамических флюсов изготавливают, не применяя связующее, а спекая смесь компонентов шихты при повышенных температурах без их сплавления. Флюсы применяют преимущественно при наплавке, поскольку они позволяют легировать наплавляемый метал, изменяя его свойства в широких пределах. Для этой цели во флюсы вводят металлические порошки и ферросплавы.
Плавленые флюсы получают сплавлением компонентов шихты в электрических или пламенных печах с последующей грануляцией расплава мокрым способом в воде, сухим дроблением застывшего шлака или распылением жидкой струи расплава воздушный потоком. Принципиальное отличие плавленого флюса от керамического состоит в том, что плавленый флюс не может содержать легирующие элементы в чистом виде, поскольку в процессе выплавки они неизбежно окислятся. Раскисление и легирование плавленным флюсом происходит путем восстановления элементов из находящихся в нем оксидов.
В плавлено-керамичесхих флюсах плавленный флюс служит шлакообразующей основой керамического флюса, что позволяет повысить стабильность горения дуги, уменьшить газовыделение, улучшить формирование наплавленного металла и отделяемость шлаковой корки.
Флюсы-смеси изготавливают механическим смешением крупинок различных материалов или флюсов. Серьёзным недостатком механических смесей является их склонность к разделению при транспортировании и в процессе сварки вследствие разницы в плотности, форме и размере крупинок. Поэтому флюсы-смеси не обеспечивают достаточной стабильности сварных швов.
В зависимости от шлаковой основы сварочные флюсы подразделяют на три группы: оксидные, солевые и солеоксидные.
Оксидные флюсы состоят из оксидов металлов и могут содержать до 10 % фтористых соединений. Их применяют преимущественно для сварки углеродистых и низколегированных статей. Флюсы солевой группы состоят из фтористых и хлористых соней металлов, а также других химических соединений, не содержащих кислород. Их применяют для с варки алюминия, титана и других активных металлов, а также в электрошлаковой технологии. Флюсы солеоксидной группы содержат фториды и оксиды металлов. Этa группа флюсов наиболее широко используется при сварке и наплавке средне- и высоколегированных статей и сплавов.
Распространено деление флюсов по содержанию в них оксидов кремния и марганца. По содержанию кремнезёма различают бескремнистые (до 5 % SiO2 в виде примеси), низкокремнистые (6 ... 35 %) и высококремнистме (более 35 %) флюсы: по содержанию оксида марганца — безмарганцовистые (до 1 % MnO в виде примеси), низкомарганцовистые (до 10 %), средиемарганцовистьіе ( 15 ... 30 %) и высокомарганцовистые ( более 30 %).
Химическое воздействие расплавленного флюса-шлака на металл шва в значительной степени определяется соотношением кислых, основных и афмотерных оксидов. К основным оксидам относят CaO, MgO, MnO, FeO и др., к кислым — SiO2, TiO2, ZrO2,. Оксиды алюминия (AL2O2)железа(Fe2O3)являются амфотерными. Если в составе содержится большое количество кислых оксидов, то AL2O2 и Fe2O3 ведут себя как основные оксиды; если же флюс состоит преимущественно из основных оксидов — как кислые. Фториды и хлориды считаются химически нейтральными соединениями.
Критерием основности шлака служит соотношение В между количеством основных и кислых оксидов, входящих в состав данного шлака. Флюсы считаются кислыми, если В < 1, основными при В > 1 и нейтральными при В =1.
По строению частиц (крупки) плавленые флюсы подразделяют на пемзовидные, стекловидные и кристалические.
Объёмная масса пемзовидных флюсов составляет 0,6...1,0 кг/ дм3, стекловидных и кристаллических — 1,4...1,8 кг/дм3. Промежуточное положение занимают флюсы полупемзовидного строения.
Поставляемые флюсы имеют размеры зерён 0,25...4,0 мм. При механизированной дуговой сварке используют флюсы размерами 0,25...1,6мм при автоматической дуговой — с размерами зёрен 0,25...2,5; 0,25...4,0; 0,35...3,0 и 0,35...4,0 мм. Стекловидные флюсы с размерами зёрен не более 1,6 мм предназначены для сварки электродной проволокой диаметром, не превышающим 3 мм.
Маркировка флюсов. В связи с широким применением плавленых флюсов разработан стандарт (ГОСТ 9087—81), в котором регламентирован химический состав 21 марки плавленых флюсов, указан цвет, строение и размеры зерна и даны рекомендации в отношении области их применения (Таблица ). Кроме того, введён в действие ГОСТ Р 52222—2004 на плавленые сварочные флюсы для автоматической сварки.
Марка флюса обычно включает в себя наименование разработчика и порядковый номер флюса (серии АН и ФЦ) или индексы, характеризующие состав флюса, например ОФ-6 и -10 (основной флюс) КФ- 16 (кислый) НФ-17 (нейтральный).
Флюсы разных марок отличаются также размером зёрен. Так например, флюсы АН-348-АAH-20C, AH-26П и ОСЦ-45 имеют размеры зёрен 0,35... 3,0 мм; АН-348-АМ, ОСЦ-45-М и ФЦ-9 0,25...1,6 мм; AH-8, AH-22иАН-26С—0,35... 4,0 мми флюсAH-26-CП 0,25... 4,0мм.
В обозначении марки флюса буквы означают: М—мелкий, С—стекловидный, П—пемзовидннй, CП—смешаннмй. Пример условного обозначения флюса по стандарту:
Флюс АН-348-АМ — ГОСТ 9087—81.
При сварке и наплавке высоколегированных сталей и сплавов применяют главным образом безокислительные и безкислородные флюсы (Таблица 5).
При механизированной сварке меди ее сплавов успешно используют обычные марки флюсов (ОСЦ-45, АН-348-А, AH-20, АН-26) широко применяемых для сварки статей.
При сварке алюминия, титана и их сплавов используют бескислородные флюсы, в состав которых входят преимущественно фтористые и хлористые соединения. Первые могут реагировать с оксидами титана и растворять их, поэтому для обеспечения необходимых технологических свойств флюсов них вводят хлористые соединения Таблица 5.
Для электрошлаковой сварки применяют флюсы общего назначения— АН-348-А , АН-22(Таблица 6)
Таблица 6
Марка флюса | Особенности | Содержание (не более), % по массе | Примерное назначение | |||||||||
SiO2 | MnO | Al2O3 | CaO | MgO | CaF2 | NaF | S | P | ||||
Не более | ||||||||||||
АН-30 | Безокисл-ительный | 2--5 | - | 39-44 | 16-20.5 | 13-16 | 19-23 | - | 0.08 | 0.05 | Сварка хромоникелевых сталей | |
АН-70 | То же | 8.0 | - | 30-40 | 25-35 | - | 20-30 | 1-3 | 0.09 | 0.05 | Наплавка высоколегированных сталей | |
48-ОФ-6 | То же | 3.5-6.0 | 0.3 | 20-24 | 16-20 | 2.0 | 50-60 | - | 0.025 | 0.025 | Дуговая и электрошлаковая сварка хромоникелевых сталей при работе сварных соединений в сильно агрессивной среде | |
АНФ-8 | То же | 2.0 | - | 25-35 | 12-18 | - | 45-55 | - | 0.5 | 0.05 | ||
АНФ-5 | Бескисло-родный | 2.0 | - | - | - | - | 75-80 | 17-25 | 0.05 | 0.05 | ||
48-ОФ-6,АНФ — Таблица 7
Таблица 7
Марка флюса | Назначение |
АН-348-а, АН-348-АМ, АН-348-В, АН-348-ВМ, ОСЦ-45, ОСЦ-45М, ОСЦ-45П, ФЦ-9, АН-60, АН-65 | Механизированная сварка и наплавка углеродистых низколегированных сталей углеродистой и низколегированной сварочной проволокой |
АН-8 | Электрошлаковая сварка углеродистых и низколегированных сталей и сварка низколегированных сталей углеродистой и низколегированной сварочной проволокой |
АН-20С, АН-20СМ, АН-20П, АН-15М, АН-18 | Дуговая автоматическая сварка и наплавка высоколегированных и среднелегированных сталей соответствующей сварочной проволокой |
АН-22 | Электрошлаковая сварка и дуговая автоматическая наплавка и сварка низколегированных и среднелегированных сталей соответствующей сварочной проволокой |
АН-26С, АН-26СП, АН-26П | Автоматическая и полуавтоматическая сварка нержавеющих коррозионно-стойких и жаропрочных сталей соответствующей сварочной проволокой |
АН-17М, АН-42, АН-43, АН-47 | Дуговая сварка и наплавка углеродистых низколегированных и среднелегированных сталей повышенной и высокой прочности соответствующей сварочной проволокой |
и флюсы, предназначенные именно для данного процесса (АН-8 и АН-25). Содержащие в этих флюсах оксидов титана обеспечивает их высокую электропроводимость в твёрдом состоянии, что важно в начале процесса, при возбуждении дуги для создания исходного объёма шлаковой ванны. Лучшим с технологической точки зрения является флюс АН-8.
Одной из наиболее важных физических характеристик флюсов является их вязкость в расплавленном состоянии. От вязкости зависят характер формирования шва, глубина проплавления основного металла и выход газов из зоны плавления. Образующиеся при плавлении флюса шлаки влияют на вязкость, в определённом диапазоне температур. В зависимости от характера изменения вязкости различают «длинные» и короткие» шлаки. Если вязкость флюса-шлака меняется в широком диапазоне температур, то шлак называют «длинным», если в узком «коротким».
Температура плавления сварочных флюсов-шлаков должна бьггь несколько ниже температуры плавления металла. Например, при сварке сталей оптимальной считается разница температур, составляющая 200...300 С. Другими важными физическими характеристиками флюсов является их плотность и газопроницаемость. При меньшей плотности шлак легче удаляется из металла сварочной ванны, всплывая на её поверхность. Это способствует получению сварных швов, не содержащих неметаллических включений.
От газопроницаемости флюсов зависит количество газов и паров в зоне плавления.
Высокая газопроницаемость флюса ухудшает его защитные свойства, но способствует лучшему удалению газов, выделившихся в сварочной ванне при кристаллизации. Газопроницаемости флюсов-шлаков зависит от их плотности, гранулометрического состава и строения частиц (пемзовидные, стеклoвидные или кристалические). Лучшей защитной способностью обладают стекловидные флюсы с плотным строением частиц мелкой грануляции и смесь частиц разного гранулометрического состава, обеспечивающего их плотную укладку. Эффективная защита сварочной ванны от атмосферного воздействия осуществляется лишь при определённой толщине своя флюса.
Электропроводностъ флюса в жидком состоянии еще одна важная физическая характеристика. При дуговой сварке под флюсом шунтирование тока через жидкий шлак обычно составляет 2... 5 %. Повышенная электропроводность жидкого шлака может усилить эффект шунтирования, что вызовет нарушение дугового процесса.
Устойчивость горения дуги при сварке под флюсом повышают, добавляя в eгo состав вещества-стабилизаторы с низким потенциалом выхода электронов (соединения щелочных и щелочно-земельных металлов). Благодаря этому облегчается ионизация газа в столбе дуги и увеличивается ее длина (при неизменном напряжении), что способствует получению высококачественных швов с необходимыми геометрическими параметрами.
Отделяемость шлаковой корки определятся как прилипанием шлака к поверхности металла шва, так и заклиниванием шлака между кромками сварного соединения. При правильном выбope флюса шлаковая корка должна легко отделяться от поверхности сварного шва. В случае механического заклинивания легче дробить и удалять шлаки с низкой прочностью. Чем ниже основность шлака, тем больше его прочность, поэтому кислые шлаки удаляются из разделки кромок труднее. Шлак прочно удерживается на поверхности металла шва в том случае, если эта поверхность окислена, а в составе шлака имеются соединения, которые прочно сцепляются с оксидами. Хорошей отделимости шлаковой корки способствует отсутствие оксидного слоя на поверхности шва.
Техника безопасности
Техника бехопасности стандартная для сварочных работ. Отдельного внимания стоит уделить двум пунктам.
1) Ожоги от брызг расплавленного металла и нагретого шлака. Для защиты от ожогов сварщики одевают спецодежду, сшитую из огнеупорной ткани, рукавицы выполняются из плотного материала - спилка (натуральная кожа) или из брезента.
2) Я довитые газы, исходящие иногда от зоны сварки и металлическая пыли в воздух. При сварке возможно выделение ядовитых газов, включающих соединения марганца, цинка, хрома, выделение металлической пыли. Для удаления газов в помещении должна работать вентиляция, а при ее отсутствии используются респираторы, дыхание через трубы с поступающим воздухом и др. Концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны при выполнении сварки не должны превышать допустимых концентраций (ПДК), регламентированных по ГОСТ 12.1.005-88.
Заключение
В процессе газовой и электродуговой сварки высокотемпературная зона обработки чрезвычайно увеличивает свою химическую активность. Следствием являются интенсивное окисление металла, испарение части материала сварочной проволоки, снижение интенсивности металлургических процессов, что препятствует эффективному плавлению. Наконец, с увеличением продолжительности сварки в ванне начинается скапливаться всё больше шлаков. Поэтому такую зону необходимо эффективно изолировать, что и выполняется сварочными флюсами – неметаллическими композициями с определённым набором свойств.
Введение
Аргонодуговая сварка – дуговая сварка в среде инертного газа аргона. Аргон является одним из основных газов, применяемых при сварке металлов для защиты зоны сварки от вредного воздействия окружающей среды. Сварка в среде аргона в технической литературе получила название аргонодуговая сварка. Может осуществляться плавящимся или неплавящимся электродом. В качестве неплавящегося электрода обычно используется вольфрамовый электрод. Весьма производительна и удобна для использования в опредёлённых условиях.
III. РУЧНАЯ АРГОНО-ДУГОВАЯ СВАРКА
3.1. Сварка в защитных газах
Аргон — одноатомный инертный газ без цвета и запаха, тяжелее воздуха. Получают аргон из воздуха. Аргон поставляется двух сортов: высшего и первого. Высший сорт содержит 99,992% аргона, не более 0,006% азота и не более 0,0007% кислорода. Первый сорт содержит аргона 99,987%, азота — до 0,01% и кислорода — не более 0,002%. Аргон поставляется в газообразном виде в баллонах типа А. под давлением 15 МПа. Баллоны окрашены в серый цвет с зеленой полосой и зеленой надписью «Аргон чистый».
Аргон применяют при сварке ответственных сварных швов и при сварке высоколегированных сталей, титана, алюминия, магния и их сплавов.
Гелий — одноатомный инертный газ без цвета и запаха. Газообразный гелий производится также двух сортов: гелий высокой чистоты (99,985% гелия) и гелий технический (99,8%). Транспортируется и поставляется в баллонах. типа А при максимальном давлении 15 МПа. Баллоны окрашены в коричневый цвет белой надписью «Гелий». Гелий используют так же, как аргон, но значительно реже ввиду высокой стоимости.
Углекислый газ СО, не имеет цвета и запаха. Получают его из газообразных продуктов сгорания антрацита или кокса, при обжиге известняка ит. д. Поставляется в сжиженном состоянии в баллонах типа А вместимостью 40 л, в который при максимальном давлении 7,5 МПа
вмещается 25 кг углекислоты (при испарении образуется около 12 750 л газа). Для сварки используют сварочную углекислоту. Чистота углекислоты первого сорта должна быть не менее 99,5%, а высшего — 99,8%. Баллоны с углекислотой окрашивают в черный цвет с желтой надписью «СО, сварочный». Применяется при сварке низкоуглеродистых и некоторых конструкционных и специальных сталей.
— Для снижения влажности углекислого газа рекомендуется установить баллон вентилем вниз и после отстаивания в течение 15 минут осторожно открыть вентиль и выпустить из баллона влагу. Перед сваркой необходимо из нормально установленного баллона выпустить небольшое количество газа, чтобы удалить попавший в баллон воздух. Часть влаги задерживается в углекислоте в виде водяных паров, ухудшая при сварке качество шва. Кроме того, при выходе из баллона от резкого расширения про исходит снижение температуры углекислоты, и влага, отлагаясь в редукторе, забивает каналы и даже полностью закрывает выход газа. Для предупреждения замерзания влаги между баллоном и редуктором устанавливают электрический подогреватель. Окончательное удаление влаги после редуктора производится специальным осушителем, наполненным прокаленным медным купоросом, хромистым кальцием или другим осушительным веществом.
3.2 Оборудование для сварки в защитных газах
Аргонодуговая сварка неплавящимся или плавящимся электродом производится на постоянном и переменном токе. Установка для ручной сварки постоянным током состоит из сварочного генератора постоянного тока или сварочного выпрямителя, балластного реостата, газоэлектрической горелки, баллона с газом, редуктора и контрольных приборов (амперметра, вольтметра и расходомера газа) (Рисунок 7).
Рисунок 7
Источником питания дуги служат сварочные генераторы постоянного тока с жесткой или пологопадающей внешней характеристикой. Для регулирования и получения малых значений сварочного тока и повышения устойчивости горения дуги в сварочную цепь включают балластные реостаты.
Газоэлектрические горелки бывают различной конструкции. Наибольшее применение получила горелка типа ЭЗР. Выпускаются горелки типов ЭЗР-66 для сварки током до150 А, ЭЗР-4—68 — до 500.А и ЭЗР-5—71 — до 800 А.
Электродный держатель типа ЭЗР-3—66 состоит из корпуса, сменного наконечника, рукоятки с устройством включения подачи газа и газотокоподводящего кабеля. Диаметр сопла сменных наконечников — 8 и 10 мм. Они позволяют использовать электроды диаметром 1,5; 2.и 3 мм, рассчитанные на сварочные токи до 150 А. Расход аргона составляет 120—360 л/ч. Масса горелки с газотокопроводящим кабелем — около 3 кг.
Для сварки при больших сварочных токах (до 450 А) применяют также горелки типов АР-10—3 (большая), АР-75, АР-9, снабженные системой водяного охлаждения.
Установка для ручной сварки переменным током состоит из источника питания дуги, осциллятора, балластного реостата, газоэлектрической горелки, баллона с газом, редуктора и контрольных приборов.
Источники питания должны иметь повышенное вторичное напряжение, чтобы обеспечить устойчивое горение дуги. Для этого в сварочную цепь включают два сварочных транс форматора с последовательно включенными вторичными обмотками или применяют трансформатор типа ТСДА с повышенным вторичным напряжением холостого хода. Осциллятор обеспечивает быстрое и легкое возбуждение и устойчивое горение дуги. Применяют газоэлектрические горелки типов ГРАД200 и ГРАД400; отличающиеся легкостью. Такие установки имеют однофазный силовой трансформатор с неподвижным подмагничиваемым шунтом. Сердечник шунта с обмоткой, питаемой постоянным током, расположен перпендикулярно стержням трансформатора, на которых находятся секции первичной и вторичной обмоток. Различают два диапазона регулирования сварочного тока: при параллельном соединении секций обмоток получают большие токи и при их последовательном соединении — малые токи. В пределах каждого диапазона плавное регулирование тока осуществляют подмагничиванием шунта, изменяя ток, питающий его обмотку.
Полуавтоматическая сварка неплавящимся электродом производится шланговым полуавтоматом типа ПШВ-1, состоящим из сопла, вольфрамового электрода, корпуса, сварочной проволоки, рукоятки, механизма подачи сварочной проволоки. ПШВ-1 предназначен для сварки металлов толщиной 0,5—5 мм. Полуавтомат снабжен электродвигателем, который через редуктор и гибкий вал, проходящий по шлангу, приводит во вращение ролики, расположенные на газоэлектрической горелке. Ролики протягивают по шлангу присадочную проволоку и подают ее в зону дуги. Скорость подачи проволоки диаметром 1— 2 мм устанавливается в пределах 5—50 м/ч. Сварку осуществляют постоянным или переменным током с включением в сварочную цепь осциллятора. Полуавтомат позволяет выполнять сварку во всех пространственных положениях шва. Полуавтоматическая сварка плавящимся электродом производится с помощью полуавтоматов типов ПШПА-6, ПШПА-7 и ПШП-9. Первые два предназначены для сварки электродной проволокой диаметром 1,6—2,5 мм при сварочном токе до 300 А, а последний — для сварки малых толщин проволокой диаметром 0,5—1,2 мм при сварочных токах до 180 А. Комплект полуавтомата состоит из переносного пульта управления, механизма подачи. электродной проволоки с кассетой и газоэлектрической горелки в виде пистолета. Электродная проволока вытягивается из кассеты но шлангу роликами, расположенными в пистолете. Ролики вращаются электродвигателем через редуктор с помощью гибкого привода. Пистолет полуавтомата типа ПШПА- 7 предназначен для сварки многослойных швов деталей из алюминия, магния и их сплавов с толщиной кромки до 100—150 мм. Для предохранения от нагрева пистолет имеет водяное охлаждение. Пистолет состоит из сопла, механизма подачи проволоки, шланга для подачи проволоки, шланга для подвода аргона, проводов управления, рукоятки. Для сварки в монтажных условиях рекомендуется ранцевый полуавтомат типа ПДГ-304, имеющий ремни для крепления на спине сварщика. Источником питания служит выпрямитель типа ВДГ-301. Сварочный ток — 315 А, диаметр сварочной проволоки 0,8—2,0 мм, скорость подачи проволоки 0,05—0,2 м/с. Масса механизма полуавтомата ПДГ-304 — 7 кг.
Автоматическая сварка может производиться неплавящимся и плавящимся электродами.
Автомат типа УДПГ-300 служит для сварки в защитном газе. В его комплект входят: сварочная головка, механизм подачи проволоки, электродная проволока, кассета с электродной проволокой, кнопка управления, электродвигатель механизма подачи. |
Применяются специализированные сварочные тракторы типа АДСП-2 для сварки черных и цветных металлов толщиной 0,8 мм и более. Автоматы типа АТВ предназначены для сварки труб различного диаметра неплавящимся вольфрамовым электродом и присадочной проволокой диаметром 1,6—2,0 мм.
Сварка в углекислом газе производится полуавтоматическими и автоматическими аппаратами. Полуавтоматическая установка (Рисунок 8) состоит из сварочного преобразователя постоянного тока, газоэлектрической горелки, механизма подачи электродной проволоки, аппаратного шкафа, баллона с углекислым газом, осушителя, подогревателя, редуктора и расходомера. Применяют сварочные преобразователи типов ПСГ-350 или ПСГ-500—2.
Рисунок 8
Газоэлектрические горелки служат для подвода газа и подачи электродной проволоки в зону дуги и для подвода сварочного тока к электродной проволоке. Они выпускаются различных типов для малых сварочных токов: (до 300 А) и для сварки на больших токах (до 1000 А). Последние снабжены водяным охлаждением. Механизм подачи электродной проволоки используется от полуавтоматов типов ПШПА-6, ПШПА-7. Подача электродной проволоки производится с постоянной скоростью независимо от напряжения дуги. Аппаратный шкаф содержит электрооборудование, необходимое для подвода сварочного тока и тока цепей управления к соответствующей аппаратуре установки. Осушитель газа типа РОК-1, начиненный обезвоженным медным купоросом, применяют для удаления влаги из углекислого газа. Подогреватель с электронагревательным элементом служит для подогрева углекислоты. Это необходимо для предупреждения замерзания редуктора, которое может произойти от понижения температуры газа при редуцировании.
Широкое применение получил полуавтомат типа А-547ум (ПДГ-309), предназначенный для сварки листового материала толщиной до 3 мм во всех пространственных положениях электродной проволокой диаметром 0,8— 1,2 мм с постоянным током обратной полярности. Источниками питания дуги являются выпрямители типа ВС-ЗООБ или ВДГ-301. Сварочный ток. устанавливается в пределах 60—300 А. Механизм подачи электродной проволоки вмонтирован в чемоданчик и состоит из электродвигателя постоянного тока, роликов и катушки с проволокой.
Реостат, включенный. в обмотку двигателя, позволяет плавно изменять скорость вращения электродвигателя и тем самым изменять скорость подачи электродной проволоки в пределах 100—340 м/ч. Применяется электродная проволока марок Св-12ГС, Св-08ГС и Св-08Г2С.
Для автоматической сварки применяют специальные сварочные аппараты типов АДПГ-500, АСУ-6 или сварочные тракторы типов АДС-1000—2, ТС-17М, переоборудованные для сварки в углекислом газе.
3.3 Аргоно-дуговая сварка
При аргонодуговой сварке постоянным током неплавящимся электродом используют прямую полярность. Дуга. горит устойчиво, обеспечивая хорошее формирование шва. При обратной полярности устойчивость процесса снижается, вольфрамовый электрод перегревается, что приводит к необходимости значительно уменьшить сварочный ток. Вследствие этого производительность процесса снижается.
При автоматической и полуавтоматической сварках плавящимся электродом применяется постоянный ток обратной полярности, при котором обеспечивается высокая производительность процесса. Кроме того, при сварке алюминия, магния и их сплавов происходит мощная бомбардировка поверхности сварочной ванны положительными ионами, что наряду с процессом катодного распыления приводит к разрушению пленки оксидов алюминия и магния, облегчая процесс качественной сварки без применения флюсов.
При сварке переменным током неплавящимся электродом необходимо, чтобы источник тока имел более высокое напряжение холостого хода, что обеспечивает устойчивое горение дуги и стабилизирует процесс сварки. Однако в связи с ограничением напряжения по условиям безопасности применяют ток допускаемого напряжения, на который накладывается ток высокой частоты, включая в сварочную. цепь осциллятор.
При сварке переменным током происходит частичное выпрямление тока вследствие различной электронной эмиссии вольфрамового электрода и свариваемого изделия. В периоды, когда вольфрамовый электрод является катодом, электронная эмиссия имеет большую интенсивность, проводимость дугового промежутка повышается, а напряжение на дуге понижается. Вследствие этого сварочный ток увеличивается. В периоды, когда катодом является изделие, электронная эмиссия менее интенсивна, в результате чего сварочный ток уменьшается. Ввиду этого появляется некоторая составляющая постоянного тока, что приводит к уменьшению тепловой мощности дуги и значительно затрудняет разрушение оксидной пленки при сварке алюминиевых и магниевых сплавов и тем самым способствует образованию поверхностных и внутренних дефектов. Поэтому при сварке переменным током принимают меры по устранению или снижению составляющей постоянного тока. Для этой цели в сварочную цепь последовательно включают конденсаторную. батарею. 100 мкФ на 1 А сварочного тока или аккумуляторную батарею (положительный полюс батареи присоединяют к электроду. Применяется также последовательное включение в сварочную цепь активного сопротивления, но такая мера снижает устойчивость горения дуги, и поэтому при такой схеме сварочной цепи приходится использовать источники питания дуги с повышенным напряжением холостого хода до 120 В. При ручной сварке неплавящимся электродом возбуждение дуги производят на угольной или графитовой пластинке и некоторое время разогревают электрод, а затем быстро переносят дугу в начало разделки кромок. При сварке переменным током возбуждение дуги осуществляют с помощью осциллятора без короткого замыкания электрода на изделие. При полуавтоматической и автоматической сварке возбуждение дуги производят путем касания электродной проволокой вводной планки, которую устанавливают для предупреждения дефекта в начале свариваемого шва. Аргонодуговой сваркой можно выполнять швы стыковых, тавровых и угловых соединений. При толщине листов до 2,5 мм рекомендуется производить сварку с отбортовкой кромок. При малом зазоре порядка 0,1—0,5 мм можно сваривать тонколистовой материал толщиной 0,4—4 мм без отбортовки и разделки кромок. При этом чем меньше толщина свариваемых встык листов, тем меньше допустимый зазор. Листы толщиной 4—12 мм сваривают с У-образной разделкой кромок при угле разделки 50—70°. Допустимый зазор в стыке составляет не более 1,0 мм. Расход аргона должен. обеспечить надежную защиту электрода и металла сварочной ванны от воздействия воздуха. Следует учитывать конфигурацию свариваемого изделия, чтобы при экономном расходовании газа создать хорошую защиту шва. Рекомендуются следующие соотношения:
Диаметр вольфрамового электрода, мм ... 1,5—2, 0 2,5—3 3,5—4 4,5—6
Диаметр выходного отверстия сопла, мм ....... 5—7 7—9 912 12—14
Расход аргона, л/мин ........ 2—3 4—5 6—8 10—18
Перед началом сварки следует продуть шланг и горелку небольшой порцией аргона. Возбуждение дуги следует производить спустя 3—4 с после подачи аргона в горелку. Струя аргона должна защищать не только сварочную ванну, но и обратную сторону шва. Если доступ к обратной стороне шва затруднен, то применяют подкладки или флюсовую подушку.
Ручную сварку листов малой толщины производят левым способом, при котором горелка перемещается по шву справа налево. Листы большой толщины (более 12 мм) сваривают правым способом, т. е. горелку ведут слева направо. Ось мундштука горелки при сварке тонких листов (толщиной до 4 мм) должна составлять с поверхностью свариваемых листов 75—80°. Присадочный пруток вводится в зону дуги под углом 10—15° к поверхности свариваемых листов, т. е. почти перпендикулярно оси мундштука горелки. При сварке листов большей толщины ось мундштука горелки располагают почти перпендикулярно к поверхности свариваемых листов. Длина дуги при аргонодуговой сварке небольшая и составляет 1,5—2,5 мм при длине выступающего вольфрамового электрода в пределах 6—12 мм. Дугу следует гасить постепенно, увеличивая дуговой промежуток. Подачу аргона в зону дуги следует прекратить лишь спустя 10—15 секунд после гашения дуги, чтобы защитить металл шва от воздействия воздуха до его затвердевания.
Автоматическая и полуавтоматическая сварка плавящимся электродом производится при постоянной скорости подачи электродной проволоки независимо от напряжения дуги. Постоянство длины дуги поддерживается автоматическим саморегулированием. Применяется электродная проволока диаметром 0,5—2,0 мм. Листы толщиной до 5 мм соединяют стыковой сваркой без разделки кромок, а при толщине листов более 5 мм производят У образную разделку шва с углом разделки 30—50°.
Сварочный ток влияет на характер переноса. металла в: шов. С увеличением тока капельный перенос металла электрода сменяется струйным; и глубина проплавления увеличивается. Значение тока, при котором металл электрода. начинает стекать в сварочную ванну в виде тонкой струи, | называют критическим. Практика показала, что при сварке _ алюминиевых сплавов критический ток составляет 70 А. на 1 мм2сечения электродной проволоки, при сварке сталей — 60—120 А на 1 мм2 сечения проволоки.
Подготовка поверхностей под сварку включает обезжиривание растворителями, бензином авиационным или ацетоном техническим, а затем удаление оксидной пленки механической зачисткой или химическим способом. Механическую зачистку производят металлическими щетками из проволоки диаметром до 5 мм. Химический способ включает травление в течение 0,5—1, ‚0 минуты раствором, состоящим из 45—55 г едкого натра технического и 40— 50 г фтористого натрия технического на 1л воды, промывку проточной водой, нейтрализацию в 25—30%-ном водном растворе азотной кислоты в течение 1—2 минут, промывку в проточной воде, затем в горячей воде, сушку до полного испарения влаги. Обработку рекомендуется выполнять не более чем за 2—4 часа до сварки.
3.4 Сварка в углекислом газе
Сварку в Углекислом газе производят почти во всех пространственных положениях. Сварку осуществляют при питании дуги постоянным током обратной полярности. При сварке постоянным током прямой полярности снижается стабильность горения дуги, ухудшается формирование шва и увеличиваются потери электродного металла на угар и разбрызгивание. Однако в этом случае коэффициент наплавки в 1,6—1,8 раза выше, чем при обратной полярности. Это качество используют при наплавочных работах. Сварку можно производить и на переменном токе при включении в сварочную цепь осциллятора. Источниками питания дуги постоянным током служат сварочные выпрямители с жесткой внешней или универсальной характеристиками.
Листовой материал из углеродистых и низколегированных сталей успешно сваривают в углекислом газе. Листы толщиной 0,6—1,0 мм сваривают с отбортовкой кромок. Допускается также сварка без отбортовки, но с зазором между кромками не более 0,3—0,5 мм. Листы толщиной 1,0—8,0 мм сваривают без разделки кромок, при этом за- зор между свариваемыми кромками должен быть не более 1 мм. Листы толщиной 8—12 мм сваривают V-образным швом, а при больших толщинах — Х-образным швом. Перед сваркой кромки изделия должны быть тщательно очищено от грязи, краски, окислов и окалины.
Наилучшие результаты дает сварка при больших плотностях тока, обеспечивающих более устойчивое горение дуги, высокую производительность процесса и снижение потерь металла на разбрызгивание. Для этого при сварке в углекислом газе применяют электродную проволоку диаметром 0,5—2,0 мм. и выполняют сварку при плотности тока не менее 80 А/мм2.
Сварочная проволока применяется из низкоуглеродистой стали с повышенным содержанием кремния и марганца марок Св-08ГС, Св-08Г2С. Поверхность проволоки должна быть чистой от смазки, антикоррозионных покрытий, ржавчины и загрязнений, нарушающих устойчивость режима сварки.
Режим сварки выбирается в зависимости от толщины свариваемых кромок или величины катета шва (Таблица 8). Сварочный ток и скорость сварки в значительной степени зависят от размеров разделки свариваемого шва, т. е. от количества наплавляемого металла. Напряжение устанавливается таким, чтобы получить устойчивый процесс сварки при возможно короткой дуге (1,5—4,0 мм). При большей длине дуги процесс сварки неустойчивый, увеличивается разбрызгивание металла, возрастает возможность окисления и азотирования наплавляемого металла.
Скорость подачи электродной проволоки зависит от сварочного тока и напряжения. Практически она устанавливается так, чтобы процесс протекал устойчиво при вполне удовлетворительном формировании шва и незначительном разбрызгивании металла.
Расход углекислого газа устанавливается так, чтобы обеспечить полную защиту металла шва от воздействия атмосферного воздуха. При сварке толстых изделий сварочными токами 500—1000 А расход газа достигает 15— 20 л/мин.
Расстояние от торца мундштука горелки до сварного ‘соединения должно быть при сварочных токах до 150 А в пределах 7—15 мм, а при токах до 500А — в пределах 15— 25 мм.
Полуавтоматическую сварку можно вести углом вперед, перемещая горелку справа налево, и углом назад, перемещая горелку слева направо. При сварке углом вперед глубина проплавления меньше, наплавляемый валик получается широкий. Такой метод применяют при сварке тонкостенных изделий и при сварке сталей, склонных к образованию закалочных структур. При сварке углом назад глубина проплавления больше, а ширина валика несколько уменьшается. Угол наклона горелки относительно вертикальной оси составляет 5—15°.
Перед началом сварки следует отрегулировать расход углекислого газа и только спустя 30—40 секунд возбудить дугу и приступить к сварке. Это необходимо, чтобы газ вытеснил воздух из шлангов и каналов сварочной горелки.
Вылет электродной проволоки устанавливается в пределах 8—15 мм при диаметре проволоки 0,5—1,2 мм и 15— 35 мм при диаметре проволоки 1,2—3 мм.
В процессе сварки электроду сообщается такое движение, чтобы получилось хорошее заполнение металлом разделки свариваемых кромок и удовлетворительное формирование наплавляемого валика. Эти движения аналогичны движениям электрода при ручной дуговой сварке качественными электродами. Рекомендуется для снижения опасности образования трещин первый слой сваривать при малом сварочном токе. Заканчивать шов следует заполнением кратера металлом. Затем прекращается подача электродной проволоки, и ток выключается. Подача газа на заваренный кратер продолжается до полного затвердевания металла.
При сварке в углекислом газе следует помнить об отравляющем действии выделяющегося оксида углерода СО. Поэтому при сварке в резервуарах и закрытых помещениях необходимо иметь хорошую вентиляцию.
Техника безопасности
Нарушение техники безопасности при проведении сварочных работ нередко приводит к самым печальным последствиям – пожарам, взрывам и, как следствие, травмам, а то и гибели людей.
Также при сварке возможны следующие травмы: поражение электрическим током, ожоги от шлака и капель металла, травмы механического характера.
Для предотвращения всех этих положений важно неукоснительно соблюдать следующие меры предосторожности.
1. Надежная изоляция всех, проводов, связанных с питанием источника тока и сварочной дуги, наличие геометрически закрытых включающих устройств, заземление корпусов сварочных аппаратов. Заземлению подлежат: корпуса источников питания, аппаратного ящика, вспомогательное электрическое оборудование. Сечение заземляющих проводов должно быть не менее 25 мм2. Подключением, отключением и ремонтом сварочного оборудования занимается только дежурный электромонтер. Сварщикам запрещается производить эти работы.
2. Применение в источниках питания автоматических выключателей высокого напряжения, которые в момент холостого хода разрывают сварочную цепь и подают на держатель напряжение 12 В.
3. Надежное устройство электрододержателя с хорошей изоляцией, которая гарантирует, что не будет случайного контакта токоведущих частей электрододержателя со свариваемым изделием или руками сварщика (ГОСТ 14651-69). Электродержатель должен иметь высокую механическую прочность и выдерживать не менее 8000 циклов зажима электродов.
4. Работа в исправной сухой спецодежде и рукавицах. При работе в тесных отсеках и замкнутых пространствах обязательно использование резиновых галош и ковриков, источников освещения с напряжением не свыше 6-12 В.
5. При работе на электронно-лучевых сварочных установках необходимо максимально полная защита от воздействий жесткого рентгеновского излучения, связанного с горением дуги. Особую опасность для представляет и световой луч квантовых генераторов (лазеров), так как даже отраженные лучи лазера могут вызвать тяжелое повреждение глаз и кожи. Поэтому лазеры имеют автоматические устройства, предотвращающие такие поражения, однако лишь при условии строгого соблюдения производственной инструкции операторами-сварщиками, работающими на этих установках.
Защитные стекла, вставленные в щитки и маски, снаружи закрывают простым стеклом для предохранения их от брызг расплавленного металла. Щитки изготовляют из изоляционного металла - фибры, фанеры и т.д. По форме и размерам они должны полностью защищать лицо и голову сварщика (ГОСТ 1361-69). Для ослабления резкого контраста между яркостью дуги и малой яркостью темных стен (кабины) последние должны быть окрашены в светлые тона (серый, голубой, желтый) с добавлением в краску окиси цинка с целью уменьшения отражения ультрафиолетовых лучей дуги, падающих на стены. При работе вне кабины для защиты зрения работающих сварщиков и вспомогательных рабочих должны применяться переносные щиты и ширмы.
Предотвращение опасности поражения брызгами расплавленного металла и шлака. Образующиеся при дуговой сварке брызги расплавленного металла имеют температуру до 1800 градусов Цельсия, при которой одежда из обычной ткани разрушается. Для защиты от таких брызг обычно используют спецодежду (брюки, куртку и рукавицы) только из специальной ткани. Куртки при работе не следует вправлять в брюки, а обувь должна иметь гладкий верх, чтобы брызги расплавленного металла не попадали внутрь одежды, так как в этом случае возможны тяжелые ожоги.
Для защиты от соприкосновения с влажной, холодной землей и снегом, а также с холодным металлом при наружных работах и в помещении сварщики должны обеспечиваться теплыми подстилками, матами, подколенниками и подлокотниками из огнестойких материалов с эластичной прослойкой. Предотвращение отравления вредными газами и аэрозолями, выделяющимися при сварке.
Высокая температура дуги (6000-8000 °С) неизбежно приводит к тому, что часть сварочной проволоки, покрытий, флюсов переходит в парообразное состояние. Эти пары, попадая в атмосферу цеха, конденсируются и превращаются в аэрозоль конденсации, частицы которого по дисперсности приближаются к дымам и легко попадают в органы дыхания сварщиков. Эти аэрозоли представляют одну из главных профессиональных опасностей труда сварщиков. Количество пыли в зоне дыхания сварщика зависит главным образом от способа сварки и свариваемых материалов, но в известной степени определяется и типом конструкций. Химический состав электросварочной пыли зависит от способов сварки и видов основных и сварочных материалов.
Существуют строгие требования и к обеспечению вентиляции и очистке воздуха при сварочных работах. Для улавливания сварочного аэрозоля на стационарных постах (а там, где это возможно, и на нестационарных) необходимо устанавливать местные отсосы в виде вытяжного шкафа, вертикальной или наклонной панели равномерного всасывания для стола с подрешеточным отсосом и др. При сварке крупногабаритных серийных конструкций на кондукторах, манипуляторах и т. п. местные отсосы необходимо встраивать непосредственно в эти приспособления. При автоматической сварке под флюсом, в защитных газах, а также при электрошлаковой сварке применяют устройства с местным отсосом газов.
Заключение
Благодаря своим преимуществам, сварка в среде аргона получила достаточно большое распространение при сварке различных материалов. Но у аргонодуговой сварки есть и недостатки. Ручная сварка в среде аргона затруднена. При ручной аргонодуговой сварке не рекомендуется выполнять колебательные движения электродом из-за возможного нарушения защиты зоны сварки. В связи с этим производительность ручной сварки в среде аргона оказывается невелика. А сварку автоматическую не во всех случаях возможно применить.
Список использованных источников
Нормативные акты
1. ГОСТ 26001-84 Свариваемость материалов.
2. ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.
3. ГОСТ 14771-76 Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов.
4. ГОСТ 15543-70 Полуавтоматы для сварки в защитных газах.
5. ГОСТ19903-74 Сталь прокатная толстолистовая. Сортамент.
6. ГОСТ 8732-78 Трубы Сортамент.
7. ГОСТ 9467-75 Электроды.
8. ГОСТ 22456-80 Сварочная проволока омеднённая.
9. Закон РФ «Об охране атмосферного воздуха» № 96-ФЗ от 04.05.1999г
Научно-техническая литература
10. Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка: учебник для нач. проф. образования/ В.С. Виноградов. -3-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. -320 с.
11. Виноградов В.С. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки: Учеб. для проф. учеб. заведений. - 4-е изд., стереотип. - М.: Высш. шк.; Изд. Центр«Академия», 2001. - 319 с.: ил.
12. Герасименко А.И. Основы электрогазосварки: учебное пособие /А.И. Герасименко. - Изд. 6-е. - Ростов н/Д: Феникс, 2008. - 380 с.: ил. - (НПО).
13. Гуськова Л.Н. Газосварка: рабочая тетрадь: учебное пособие для образовательных учреждений начального проф. образования / Л.Н. Гуськова. - М.: Издательский центр «Академия», 2008.- 96 с.
14. Маслов Б.Г. Производство сварных конструкций: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Б.Г. Маслов, А.П. Выборнов. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр, «Академия» , 2008. - 256 с.
15. Маслов В.И. Сварочные работы: Учеб. для нач. проф. образования / Валентин Иванович Маслов. - 2-е изд., стер. - М.: Изд. Центр «Академия» , 2002. - 240с.: ил.
16. Овчинников В.В. Газосварщик: учеб. пособие / В.В.Овчинников. М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 64 с. - (Сварщик).
17.Овчинников В.В. Дефекты сварных соединений: учеб. Пособие / В.В.Овчинников. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. - 64 с. - (Сварщик).
18. Овчинников В.В. Оборудование, механизация и автоматизация сварочных процессов: практикум: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. - М.: Издательский центр «Академия», 2010. - 128 с.
19. Овчинников В.В. Сварщик на лазерных и электронно-лучевых сварочных установках: учеб. пособие / В.В.Овчинников. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 64 с. - (Сварщик).
20. Овчинников В.В. Охрана труда при производстве сварочных работ: учеб. Пособие / В.В.Овчинников. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 64 с. - (Сварщик).
21. Полякова Р.Г. Газосварщик: Учебное пособие для ПТУ \ Под ред. В.В.Шапкина. - СПб.: Политехника, 2003.- 354 с.: ил.
22. Потапьевский А.Г. Сварка в защитных газах плавящимся электродом М.: Машиностроение, 2004. - 273 с.
23. Прох Л.Ц. и др. Справочник по сварочному оборудованию - 2-е издание, переработанное и дополненное. - К.: Техника, 2007. - 207 с.
24. Рыбаков В.М. Дуговая и газовая сварка. М.: Высшая школа, 2008.
25. Сварка в машиностроении. Справочник в 4-х т./ Ред.- с 24 кол.: Г.А.Николаев (пред.) и др.- М.: Машиностроение, 2005. - Т.2 (Под ред. А.И. Акулова), 2005. - 462 с.
26. Сварка и резка материалов: Учеб. Пособие для нач. проф. образования / М.Д. Банов, Ю.В. Казаков, М.Г. Козулин и др.; Под ред. Ю.В. Казакова. - 4-е изд., испр. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 400 с.
27. Сварочные работы. ООО «Аделант». 2008. - 320 с. (Серия «Советы профессионалов»)
28. Справочник электрогазосварщика и газорезчика: Учеб. пособие для нач. проф. образования / Г.Г.Чернышов, Г.В.Полевой, А.П.Выборнов и др.; Под ред. Г.Г.Чернышова. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 400 с.
29. Феофанов А.Н. Чтение рабочих чертежей: учеб. Пособие /А.Н.Феофанов. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 80 с.
30. Шебеко Л.П. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки: Учеб. Для сред. ПТУ. - М.: Высшая школа, 2007. - 279 с.
31. Юрьев В.П. Справочное пособие по нормированию материалов и электроэнергии для сварочной техники. М.: Машиностроение, 2005. - 52 с.
32. Юхин Н.А. Газосварщик: Учеб. Пособие для нач. проф. образования /Николай Александрович Юхин; Под ред. О.И.Стеклова. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. -160 с.
33. Юхин Н.А. Выбор сварочного электрода. Учебно - справочное пособие под ред. О.И. Стеклова изд. «СОУЭЛО» - М.: 2003. - 69 с.
34. Юхин Н.А. Механизированная дуговая сварка плавящимся электродом в защитных газах (MIG/MAG) под ред. О.И. Стеклова изд. «СОУЭЛО» - М.: 2002. -73 с.
35. Юхин Н.А. Ручная дуговая сварка неплавящимся электродом в защитных газах (TIG/WIG) под ред. О.И. Стеклова изд. «СОУЭЛО» - М.: 2001. - 49 с.
36.Чернышов Г.Г. Сварочное дело: Сварка и резка металлов: Учебник для нач. проф. образования / Георгий Георгиевич Чернышов. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 496 с
Предварительный просмотр:
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СМОЛЕНСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
Допускается к защите
Зам. директора по УР
_________ Е.А. Холменкова
«____» __________ 2025 г.
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема 1: «ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ СВАРНЫХ ИЗДЕЛИЙ БЕЗ СКОСА КРОМОК РУЧНОЙ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКОЙ СТЫКОВЫМ ШВОМ В НИЖНЕМ ПОЛОЖЕНИИ»
Тема 2: «ТЕХНИКА НАПЛАВКИ РАЗЛИЧНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ: ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ И ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ»
Студента группы ЭГС-1-17
Лабуткина Никиты Валерьевича Профессия: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))
Руководитель:
________________ Якимов С.Г.
«____» _____ 20____г.
2025 г.
СОДЕРЖАНИЕ
стр. |
Введение 3
1. ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ СВАРНЫХ ИЗДЕЛИЙ БЕЗ СКОСА КРОМОК РУЧНОЙ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКОЙ СТЫКОВЫМ ШВОМ В НИЖНЕМ ПОЛОЖЕНИИ 4
1.1 Понятие о сварке и ее сущность 4
1.2 Сварка стыкового соединения в нижнем положении 6
1.3 Технология ручной дуговой сварки 7
Техника безопасности 8
Заключение 12
Введение 13
2. ТЕХНИКА НАПЛАВКИ РАЗЛИЧНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ: ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ И ПЛОСКИХ ПОВЕХНОСТЕЙ 14
2.1 Общие сведения о наплавке 14
2.2 Общие требования к наплавке 15
2.3 Наплавка плоских поверхностей 16
2.4 Наплавка цилиндрических поверхностей 17
Техника безопасности 20
Заключение 25
Список литературы 26
Введение
Современный технический прогресс в промышленности неразрывно связан с совершенствованием сварочного производства.
Сварка – такой же необходимый технологический процесс, как и обработка металлов резанием, литья, ковка и штамповка. Высокая производительность и технологические возможности сварки обеспечили ее широкое применение для создания неразъемных соединений при производстве металлургического, химического и энергетического оборудования, различных трубопроводов, изготовлении и ремонте судов, автомобилей, самолетов, турбин, котлов, реакторов, строительных и других конструкций.
Перспективы сварки как в научном, так и в технологическом плане безграничны. Применение сварки способствует совершенствованию машиностроения и развитию новых отраслей техники- ракетостроения, атомной энергетики, радиоэлектроники.
В настоящее время сварочное производство является самостоятельной отраслью машиностроительной промышленности и для его дальнейшего развития требуется решение целого ряда вопросов, таких, как разработка новых сварочных машин, аппаратов и материалов.
С развитием техники возникает необходимость сваривать детали толщиной от нескольких микрометров (в микроэлектронике) до 10–ов см и даже метров (тяжелом машиностроении). В условия непрерывного усложнения конструкций и роста объема сварочных работ важную роль играет теоретическая и практическая подготовка квалифицированных рабочих-сварщиков.
1. ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ СВАРНЫХ ИЗДЕЛИЙ БЕЗ СКОСА КРОМОК РУЧНОЙ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКОЙ СТЫКОВЫМ ШВОМ В НИЖНЕМ ПОЛОЖЕНИИ
1.1 Понятие о сварке и ее сущность
Сваркой называется процесс получения не разъемных соединений по средствам установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или пластическом деформировании, или совместном действием того и другого.
Различают два вида сварки: сварку плавлением и сварку давлением. Сущность сварки плавлением состоит в том, что металл по кромкам свариваемых частей оплавляется под действием теплоты источника нагрева. Источником могут быть электрическая дуга, газовое пламя, расплавленный шлак, плазма, энергия лазерного луча.
При всех видах сварки плавлением образующейся жидкий металл одной кромки соединяется и перемешивается с жидким металлом другой кромки, создаются общий объем жидкого металла, который называется сварочной ванной. После затвердевания металла сварочной ванны получается сварной шов. [1]
Сущность сварки давлением состоит в пластическом деформировании металла по кромкам свариваемых частей путем их сжатия под нагрузкой при температуре ниже температуры плавления.
Сварной шов получается в результате пластической деформации. Сваркой давлением хорошо свариваются только пластические металлы: медь, алюминий, свинец и др. (холодная сварка).
Среди большого разнообразия различных видов сварки плавлением ведущее место занимает дуговая сварка, источником теплоты при которой служит электрическая дуга.
1.2 Выбор соединения и режима сварки
Сварные соединения могут быть стыковыми, угловыми, тавровыми, нахлесточными, торцовыми, прорезными.
Стыковые соединения наиболее часто применяются при сварке, так как дают высокую прочность при статических и динамических нагрузках. Они обеспечивают оптимальные условия передачи усилий от одного элемента к другому. Стыковые соединения требуют меньшего расхода основного и присадочного металла.
Сваривать встык можно элементы одинаковой или разной толщины. В последнем случае на более толстом из свариваемых листов делают скос с одной или двух сторон до толщины меньшего листа. Без скоса
кромок сваривают листы толщиной до 6мм при односторонней сварке и до 8мм при двухсторонней сварке. При сварке листов толщиной более 8 мм производят односторонней и двухсторонний скос кромок.
Стыковые соединения выполняют также с отбортовкой двух кромок.
Под режимом сварки понимают совокупность ряда факторов, определяющих протекание сварочного процесса и обеспечивающих получение сварного шва заданных размеров формы и качества.
При ручной дуговой сварке к основным факторам относится: тип, марка, и диаметр электрода, сила, род (постоянный или переменный) полярность (прямая или обратная) сварочного тока. Скорость сварки, наклон электрода и изделия.
Сварка может производится электродом, расположенным вертикально, а также углом вперед и углом назад. При сварке углом вперед глубина провара уменьшается, а ширина шва увеличивается. Уменьшается так же высота усиление шва, что дает возможность производить сварку металла небольшой толщины. При сварке углом назад жидкий металл давлением газов вытесняется из-под дуги. При этом толщина прослойки жидкого металла под дугой и ширина шва уменьшаются, а глубина провара и высота усиления шва увеличиваются. [7]
При ручной дуговой сварке более широко используется сварки углом назад.
Рис. 1. Техника сварки стыкового соединения:
а - вертикально расположенным электродом, б - углом назад, в - углом вперед
1.3 Технология ручной дуговой сварки
Ручную дуговую сварку выполняют сварочными электродами, которые вручную подают в дугу и перемещают вдоль заготовки. В процессе сварки металлическим покрытым электродом — дуга горит между стержнем электрода и основным металлом. Стержень электрода плавится, и расплавленный металл каплями стекает в металлическую ванну. Вместе со стержнем плавится покрытие электрода, образуя газовую защитную атмосферу вокруг дуги и жидкую шлаковую ванну на поверхности расплавленного металла. Металлическая и шлаковые ванны вместе образуют сварочную ванну. По мере движения дуги сварочная ванна затвердевает и образуется сварочный шов.
Жидкий шлак после остывания образует твердую шлаковую корку.
Электроды для ручной сварки представляют собой стержни с нанесенными на них покрытиями. Стержень изготовляют из сварочной проволоки повышенного качества. Сварочную проволоку всех марок в зависимости от состава разделяют на три группы: низкоуглеродистая, легированная и высоколегированная.
Техника сварки. Дуга — мощный стабильный разряд электричества в ионизированной атмосфере газов и паров металла. Ионизация дугового промежутка возникает во время зажигания дуги и непрерывно поддерживается в процессе ее горения. Процесс зажигания дуги в большинстве случаев включает в себя три этапа: короткое замыкание электрода на заготовку, отвод электрода и возникновение устойчивого дугового разряда.
Дуга может возбуждаться двумя приемами: касанием конца электрода к свариваемому изделию и отводом от изделия перпендикулярно вверх на расстояние 3—4 мм (рис. 2), или быстрым боковым движением электрода к свариваемому изделию и отводе электрода от изделия («чирканьем» электродом по изделию, подобно зажиганию спички). Прикосновение электрода к изделию должно быть кратковременным, иначе он приваривается к изделию. Второй способ удобнее, но неприемлем в узких и неудобных местах.
Рис. 2. Методы зажигания дуги: а — боковым движением; б — касанием электрода
В процессе сварки необходимо поддерживать определенную длину дуги, которая зависит от марки и диаметра электрода. Ориентировочно нормальная длина дуги должна быть в пределах как расплавленный металл быстро проходит дуговой промежуток и меньше подвергается окислению и азотированию. Кроме этого, сварка на длинной дуге электродами с покрытием основного типа, приводит к пористости металла шва.
Для правильного формирования шва при сварке плавящимся электродом необходимо электрод по отношению к поверхности свариваемого металла держать наклонно, под углом 15—20° от вертикальной линии. Изменяя угол наклона электрода, можно регулировать глубину расплавления основного металла и влиять на скорость охлаждения сварочной ванны.
При сварке стыковых соединений с двух сторон необходимо после выполнения первого шва тщательно зачистить корень шва от наплывов шлака и окалины затем произвести подварку шва с обратной стороны.
Сварку коротких швов (длиной до 300 мм) выполняют сквозным швов на проход. Сварку швов средней длины (300 – 100 мм) производят от середины к концам шва или обратноступенчатым способом.
Для сварки длинных швов (более 1000 мм) применяют обратноступенчатый способ от середины к краям шва. Сущность способа состоит в том, что весь шов разбивают на участки длиной 100 – 350 мм с таким расчетом чтобы каждый участок мог быть сварен целым числом электродов (двумя – тремя и т. д.). Переход от участка к участку при этом совмещается со сменой электрода.
Данный способ применяемся с той целью, чтобы уменьшить, нагрев детали и предотвратить тем самым коробление ее.
Техника безопасности
При работе с различным сварочным оборудование сварщик всегда должен помнить об опасностях, связанных воздействием на его организм вредных испарений и различных излучений, образующихся в процессе выполнения работ. Для предотвращения травм на производстве весь рабочий персонал проходит различные инструктажи, прежде чем приступать к своей работе. Несоблюдение техники безопасности может привести к травмам или смерти сварщика!
Общие требования безопасности:
- К самостоятельной работе на электросварочном аппарате допускаются лица в возрасте не моложе 18 лет, прошедшие соответствующую подготовку, имеющие квалификационную группу допуска по электробезопасности не ниже II, прошедшие инструктаж по охране труда, медицинский осмотр и не имеющие противопоказаний по состоянию здоровья.
- К работе на электросварочном аппарате под руководством инструктора допускаются обучающиеся с 15-летнего возраста, прошедшие инструктаж по охране труда, медицинский осмотр и не имеющие противопоказаний по состоянию здоровья.
- Обучающиеся должны соблюдать правила поведения, расписание учебных занятий, установленные режимы труда и отдыха.
- При работе на электросварочном аппарате возможно воздействие на работающих следующих опасных и вредных производственных факторов: ослепление глаз вольтовой дугой; ожоги расплавленным металлом; поражение электрическим током при отсутствии или неисправности заземления трансформатора:
отравление угарным газом при отсутствии вентиляции. - При работе на электросварочном аппарате должна использоваться следующая спецодежда и средства индивидуальной защиты: костюм сварщика, берет, рукавицы, защитная маска.
- При работе на электросварочном аппарате соблюдать правила пожарной безопасности, знать места расположения первичных средств пожаротушения. Место, где производятся электросварочные работы, должно быть обеспечено огнетушителем химическим пенным, огнетушителем углекислотным или порошковым, ящиком с песком, бочками с водой.
- При несчастном случае пострадавший или очевидец несчастного случая обязан немедленно сообщить инструктору, который сообщает об этом администрации учреждения. При неисправности оборудования прекратить работу и сообщить об этом инструктору.
- В процессе работы соблюдать правила ношения спецодежды, пользования индивидуальными и коллективными средствами защиты, создать правила личной гигиены, содержать в чистоте рабочее место.
- Обучающиеся, допустившие невыполнение или нарушение инструкции по охране труда, привлекаются к ответственности и со всеми обучающимися проводится внеплановый инструктаж по охране труда.
Требования безопасности перед началом работы:
- Надеть спецодежду, приготовить защитную маску.
- Проверить надежность заземления корпуса сварочного аппарата.
- Убрать с рабочего стола посторонние и ненужные для работы предметы, убедиться, что вблизи места работы нет легковоспламеняющихся материалов и горючих жидкостей.
- Внешним осмотром проверить исправность сварочной части аппарата.
- При проведении сварочных работ в помещении включить вытяжную вентиляцию.
Требования безопасности во время работы:
- Уложить устойчиво свариваемую деталь, для чего применять специальные приспособления.
- Не смотреть глазами, не защищенными маской со светофильтрами, на пламя вольтовой дуги.
- Не использовать в качестве обратного провода сети заземления металлические строительные конструкции зданий, коммуникаций и не сварочного технологического оборудования.
- При смене электродов огарки бросать в металлический ящик.
- При кратковременных перерывах в работе электрододержатель не бросать на землю или пол, а вешать на специальную подставку.
- При зачистке поверхностей свариваемого изделия или удалении с наплавленного металла слоя нагара, надеть защитные очки. Напильники для зачистки применять только с исправными, хорошо насаженными ручками.
- Не оставлять включенный в сеть сварочный аппарат без присмотра.
Требования безопасности в аварийных ситуациях:
- При неисправности сварочного аппарата, сварочных проводов, а также нарушении защитного заземления корпуса сварочного аппарата, прекратить работу и выключить сварочный аппарат. Работу продолжал только после устранения неисправности.
- При коротком замыкании и загорании сварочного аппарата, немедленно отключить электропитание, приступить к тушению очага возгорания углекислотным, порошковым огнетушителем или песком.
- При поражении электрическим током немедленно отключить сварочный аппарат, оказать пострадавшему первую помощь, при отсутствии у пострадавшего дыхания и пульса сделать ему
- искусственное дыхание или непрямой массаж сердца до восстановления дыхания и пульса и отправить пострадавшего в ближайшее лечебное учреждение, сообщить об этом администрации учреждения.
- При получении травмы оказать первую помощь пострадавшему, при необходимости отправить его в ближайшее лечебное учреждение и сообщить об этом администрации учреждения
Требования безопасности по окончании работы:
- Отключить сварочный аппарат от сети.
- Привести в порядок рабочее место и сварочный аппарат.
- Выключить вытяжную вентиляцию.
- Снять спецодежду, принять душ или тщательно вымыть лицо и руки с мылом.
Заключение
Ручная сварка удобна при выполнении коротких и криволинейных швов в любых пространственных положениях — нижнем, вертикальном, горизонтальным, потолочном, при наложении швов в труднодоступных местах, а также при монтажных работах и сборке конструкций сложной формы. Ручная сварка обеспечивает хорошее качество сварных швов, но обладает более низкой производительностью, например, по сравнению с автоматической дуговой сваркой под флюсом.
Для получения сварных соединений не требуется применения каких-либо специальных соединительных элементов (заклепок, накладок и т. д.). Для сварных соединений характерно возникновение металлической связи обусловленной взаимодействием ионов и обобществленных электронов.
Для получения сварного соединения совершенного недостаточно простого соприкосновения поверхностей, соединяемых деталей. Межатомные связи могут устанавливаться только тогда, когда соединяемые атомы получат некоторую дополнительную энергию, необходимую для преодоления существующего между ними определенного энергетического барьера. При этом атомы достигают состояния равновесия и действия сил напряжения и отталкивания.
Введение
В настоящее время электродуговая сварка является крупным самостоятельным видом производства и применяется для создания и возведения принципиально новых конструкций и сооружений, для ремонта машин и аппаратов, получения изделия со специальными свойствами.
Сварные конструкции работают при сверхвысоких и сверхнизких температурах, при давлениях, значительно превосходящих атмосферное, и в условиях космического вакуума. Современные достижения в области сварки помогают соединять не только металлы, но и пластмассы, стекло, керамику и другие материалы.
При этом свариваемые элементы могут иметь размеры от нескольких микрон в производстве изделий электронной техники до десятков метров в машиностроение и строительстве. В последнее время сварку применяют для соединения мягких живых тканей.
Дуговая наплавка покрытыми электродами является наиболее распространенным способом ремонта (восстановления формы и размеров) деталей автомобилей, тракторов и других машин, и механизмов вследствие простоты ее осуществления и мобильности оборудования. Наплавку осуществляют обычно вручную, поэтому такой способ называют также ручной дуговой наплавкой.
2. ТЕХНИКА НАПЛАВКИ РАЗЛИЧНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ И ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
2.1 Общие сведения о наплавке
Наплавка предусматривает нанесение расплавленного металла на оплавленную металлическую поверхность с последующей его кристаллизацией для создания слоя с заданными свойствами и геометрическими параметрами. Наплавку применяют для восстановления изношенных деталей, а также при изготовлении новых деталей с целью получения поверхностных слоев, обладающих повышенными твердостью, износостойкостью, жаропрочностью, кислотостойкостью или другими свойствами. Она позволяет значительно увеличить срок службы деталей и намного сократить расход, дефицитных материалов при их изготовлении.
Рис. 1 наплавка
При большинстве методов наплавки, так же как и при сварке, образуется подвижная сварочная ванна. В головной части ванны основной металл расплавляется и перемешивается с электродным металлом, а в хвостовой части происходят кристаллизация расплава и образование металла шва. Наплавлять можно слои металла как одинаковые по составу, структуре и свойствам с металлом детали, так и значительно отличающиеся от них. Наплавляемый металл выбирают с учетом эксплуатационных требований и свариваемости. Наплавка может производиться на плоские, цилиндрические, конические, сферические и другие формы поверхности в один или несколько слоев. Толщина слоя наплавки может изменяться в широких пределах - от долей миллиметра до сантиметров. При наплавке поверхностных слоев с заданными свойствами, как правило, химический состав наплавленного металла существенно отличается от химического состава основного металла.
2.2 Общие требования к наплавке
При наплавке должен выполняться ряд технологических требований. В первую очередь таким требованием является минимальное разбавление направленного слоя основным металлом, расплавляемым при наложении валиков. Поэтому в процессе наплавки необходимо получение наплавленного слоя с минимальным проплавлением основного металла, так как в противном случае возрастает доля основного металла в формировании наплавленного слоя. Это приводит к ненужному разбавлению наплавленного металла расплавляемым основным. Далее при наплавке необходимо обеспечение минимальной зоны термического влияния и минимальных напряжений и деформации. Это требование обеспечивается за счет уменьшения глубины проплавления регулированием параметров режима, погонной энергии, увеличением вылета электрода, применением широкой электродной ленты и другими технологическими приемами.
Технология наплавки различных поверхностей предусматривает ряд приемов нанесения наплавленного слоя: ниточными валиками с перекрытием один другого на 0,3 - 0,4 их ширины, широкими валиками, полученными за счет поперечных к направлению оси валика колебаний электрода, электродными лентами и др. Расположение валиков с учетом их взаимного перекрытия характеризуется шагом наплавки (рис. 2.1).
Рис. 2. - Схема наплавки слоев:В - соответственно ширина валика, hн - высота наплавки, hпр- глубина проплавления.
2.3 Наплавка плоских поверхностей
Наплавка малоуглеродистых и низколегированных сталей производится обычным способом при обычных условиях. Во время наплавки электрод должен быть наклонен под углом 15…20° к вертикали во избежание попадания жидкого шлака на еще не расплавленный основной металл. Наплавка должна осуществляться углом назад (рис. 2, а).
Для получения узкого валика шириной до 1,5 диаметра электрода электрод при наплавке перемещают прямолинейно без поперечных колебаний.
Рис. 3. Техника наплавки: а – углом назад; б – с поперечными колебаниями
Однако из-за высокой скорости охлаждения в металле наплавки могут остаться не успевшие выделиться газы и шлаковые включения. С целью устранения таких дефектов при наплавке накладываются более широкие валики, которые получаются при поперечном перемещении конца электрода (рис. 2, б). Такой прием увеличивает прогрев кромок валика и замедляет скорость охлаждения сварочной ванны, что уменьшает вероятность появления дефектов
С помощью определения состава металла подбирается тип электрода, а толщина и форма заготовок влияет на диаметр сварочного стержня. Если толщина наплавленного материала составляет менее 1,5 мм. – то диаметр прутка должен быть 3 мм. При толщине более 1,5 мм. – 4-6 мм.
Поверхность детали нужно очистить от различного рода загрязнений.
Необходимость предварительного подогрева и последующей термообработки также зависит от марки используемых электродов.
Наплавка изделий из стали осуществляется на постоянном токе обратной полярности.
Данный метод подразумевает применение различных схем наплавочных швов.
При работе с плоскими изделиями выделяют два основных вида:
использование узких валиков (на картинке), каждый последующий валик должен перекрывать другой на 0,3-0,4 своей ширины;
применение широких валиков, которые получаются при увеличенных поперечных движениях электрода.
Ещё одним видом является накладка узких валиков на некотором расстоянии друг от друга. Шлаковая корка удаляется после наложения нескольких валиков. Затем промежутки также заполняются валиками.
Рис. 4 Наплавка узкими валиками
2.4 Наплавка цилиндрических поверхностей
Для восстановления поверхности цилиндров применяются следующие методы наплавления:
1. Наплавка электродами с обмазкой осуществляется тремя способами: а) валиками вдоль образующей цилиндра (продольная наплавка); б) валиками по замкнутым окружностям (круговая наплавка) и в) по винтовой линии.
Изделия малого диаметра и значительной длины следует обрабатывать первым способом. На очищенную поверхность наплавляют валик. Затем деталь поворачивают на 180° и на противоположной стороне наплавляют второй валик. После изделие поворачивают на 90° и наплавляют третий валик, через 180° – четвертый. Далее наплавляется пятый валик, который перекрывает первый. Следует отметить, что перед наложением следующего валика, предыдущие необходимо очистить от шлака.
Второй способ подразумевает, что деталь должна поворачиваться вокруг своей оси в течение всего рабочего процесса. Последний вариант является особенно удобным в случае механизированной наплавки, при которой деталь в процессе наплавки равномерно вращается.
Технологические особенности наплавки
Наплавлять можно металл или одинаковый по составу, структуре и свойствам с основным металлом, или значительно отличающийся от него. В последнем случае на основной металл часто предварительно наплавляют промежуточные слои. При выполнении наплавки необходимо ограничивать перемешивание наплавляемого металла с основным для обеспечения заданного химического состава наплавленного слоя и предупреждения появления трещин. Протяженность зоны термического влияния при наплавке должна быть минимальной — это позволяет предотвратить возникновение значительных сварочных напряжений и деформаций.
Подготовка поверхностей под наплавку
Перед наплавкой поверхность тщательно очищают от масла, краски, окалины и других загрязнений. Поверхностные дефекты, в том числе и ранее наклепанный слой, удаляют механическим путем или резаком для поверхностной кислородной резки. С целью снижения сварочных напряжений необходимо добиваться равномерной толщины наплавленного слоя. Поверхность, имеющую неравномерную выработку с большими колебаниями по высоте, выравнивают механическим путем на металлорежущем оборудовании.
При подготовке под наплавку поверхностей с локальными износами следует избегать плавных переходов наплавляемого металла к основному (рис. 5).
Рис. 5. Правильная (П) и неправильная (Н) подготовка поверхностей под наплавку;
1...6 — последовательность наложения валиков
Наплавку плоских и фасонных поверхностей выполняют отдельными валиками (рис. 6 а...г) или челночным способом (рис. 6, д). При наплавке отдельными валиками каждый из них накладывают на всю длину на расстоянии друг от друга, равном 1/3 ширины валика. После очистки наложенных валиков от шлака заполняют промежутки между ними (см. рис. 6, б,д). Применяют и другие способы наплавки валиками, например, как показано на рис. 6, а, — с перекрытием 1/3 ширины валика после очистки предыдущего валика от шлака.
Рис. 6. Схемы наплавки плоских и фасонных поверхностей:
а, б — отдельными валиками соответственно маленьких и больших плоских поверхностей, в, г — отдельными валиками соответственно зуба и впадин шестерни, д — челночным способом; 1...24 — последовательность наложения валиков
Челночный способ используют для наплавки поверхностей шириной 40...80 мм. Особенность способа заключается в том, что шлак на предыдущем валике не успевает затвердеть, а следовательно, отпадает необходимость в удалении шлака с предыдущего валика.
Наплавку тел вращения выполняют одним из трех способов — по образующим, по окружностям и по винтовой линии.
Наплавку по образующим (рис. 7 а) ведут отдельными валиками так же, как и плоских поверхностей в нижнем положении, периодически поворачивая наплавляемое изделие.
Наплавку по окружностям (рис. 7, 6) выполняют тоже отдельными валиками. Последующий валик накладывают после очистки от шлака предыдущего с перекрытием ≈1/3 ширины валика.
Наплавку по винтовой линии (рис. 7, в) осуществляют непрерывно, а очистка предыдущего валика от шлака может производиться подпружиненными резцами.
Рис. 18.3. Схемы наплавки тел вращения:
а — по образующим, б — по окружностям, в — по винтовой линии; 1...6 — последовательность наложения валиков
Предотвращение возникновения напряжений
В процессе наплавки в изделии появляются значительные внутренние напряжения, которые приводят к его короблению, а иногда и к разрушению. К мерам, принимаемым для предотвращения возникновения напряжений или снятия их с целью уменьшения деформации изделия, относятся следующие: предварительный подогрев до 200...400 °С; ведение наплавки с погружением изделия в воду без смачивания наплавляемой поверхности; ведение процесса при жестком закреплении изделия в приспособлении; предварительный изгиб изделия в направлении, обратном ожидаемому изгибу; высокотемпературный отпуск после наплавки с нагревом до 650...680 °С.
Техника безопасности
При работе с различным сварочным оборудование сварщик всегда должен помнить об опасностях, связанных воздействием на его организм вредных испарений и различных излучений, образующихся в процессе выполнения работ. Для предотвращения травм на производстве весь рабочий персонал проходит различные инструктажи, прежде чем приступать к своей работе. Несоблюдение техники безопасности может привести к травмам или смерти сварщика!
Общие требования безопасности:
- К самостоятельной работе на электросварочном аппарате допускаются лица в возрасте не моложе 18 лет, прошедшие соответствующую подготовку, имеющие квалификационную группу допуска по электробезопасности не ниже II, прошедшие инструктаж по охране труда, медицинский осмотр и не имеющие противопоказаний по состоянию здоровья.
- К работе на электросварочном аппарате под руководством инструктора допускаются обучающиеся с 15-летнего возраста, прошедшие инструктаж по охране труда, медицинский осмотр и не имеющие противопоказаний по состоянию здоровья.
- Обучающиеся должны соблюдать правила поведения, расписание учебных занятий, установленные режимы труда и отдыха.
- При работе на электросварочном аппарате возможно воздействие на работающих следующих опасных и вредных производственных факторов: ослепление глаз вольтовой дугой; ожоги расплавленным металлом; поражение электрическим током при отсутствии или неисправности заземления трансформатора:
отравление угарным газом при отсутствии вентиляции. - При работе на электросварочном аппарате должна использоваться следующая спецодежда и средства индивидуальной защиты: костюм сварщика, берет, рукавицы, защитная маска.
- При работе на электросварочном аппарате соблюдать правила пожарной безопасности, знать места расположения первичных средств пожаротушения. Место, где производятся электросварочные работы, должно быть обеспечено огнетушителем химическим пенным, огнетушителем углекислотным или порошковым, ящиком с песком, бочками с водой.
- При несчастном случае пострадавший или очевидец несчастного случая обязан немедленно сообщить инструктору, который сообщает об этом администрации учреждения. При неисправности оборудования прекратить работу и сообщить об этом инструктору.
- В процессе работы соблюдать правила ношения спецодежды, пользования индивидуальными и коллективными средствами защиты, создать правила личной гигиены, содержать в чистоте рабочее место.
- Обучающиеся, допустившие невыполнение или нарушение инструкции по охране труда, привлекаются к ответственности и со всеми обучающимися проводится внеплановый инструктаж по охране труда.
Требования безопасности перед началом работы:
- Надеть спецодежду, приготовить защитную маску.
- Проверить надежность заземления корпуса сварочного аппарата.
- Убрать с рабочего стола посторонние и ненужные для работы предметы, убедиться, что вблизи места работы нет легковоспламеняющихся материалов и горючих жидкостей.
- Внешним осмотром проверить исправность сварочной части аппарата.
- При проведении сварочных работ в помещении включить вытяжную вентиляцию.
Требования безопасности во время работы:
- Уложить устойчиво свариваемую деталь, для чего применять специальные приспособления.
- Не смотреть глазами, не защищенными маской со светофильтрами, на пламя вольтовой дуги.
- Не использовать в качестве обратного провода сети заземления металлические строительные конструкции зданий, коммуникаций и не сварочного технологического оборудования.
- При смене электродов огарки бросать в металлический ящик.
- При кратковременных перерывах в работе электрододержатель не бросать на землю или пол, а вешать на специальную подставку.
- При зачистке поверхностей свариваемого изделия или удалении с наплавленного металла слоя нагара, надеть защитные очки. Напильники для зачистки применять только с исправными, хорошо насаженными ручками.
- Не оставлять включенный в сеть сварочный аппарат без присмотра.
Требования безопасности в аварийных ситуациях:
- При неисправности сварочного аппарата, сварочных проводов, а также нарушении защитного заземления корпуса сварочного аппарата, прекратить работу и выключить сварочный аппарат. Работу продолжал только после устранения неисправности.
- При коротком замыкании и загорании сварочного аппарата, немедленно отключить электропитание, приступить к тушению очага возгорания углекислотным, порошковым огнетушителем или песком.
- При поражении электрическим током немедленно отключить сварочный аппарат, оказать пострадавшему первую помощь, при отсутствии у пострадавшего дыхания и пульса сделать ему
- искусственное дыхание или непрямой массаж сердца до восстановления дыхания и пульса и отправить пострадавшего в ближайшее лечебное учреждение, сообщить об этом администрации учреждения.
- При получении травмы оказать первую помощь пострадавшему, при необходимости отправить его в ближайшее лечебное учреждение и сообщить об этом администрации учреждения
Требования безопасности по окончании работы:
- Отключить сварочный аппарат от сети.
- Привести в порядок рабочее место и сварочный аппарат.
- Выключить вытяжную вентиляцию.
- Снять спецодежду, принять душ или тщательно вымыть лицо и руки с мылом.
Заключение
Суть процесса состоит во взаимопроникновении раскаленных материалов друг в друга, происходящем на молекулярном уровне. Для этого поверхностный слой основного изделия нагревается до расплавления на небольшую глубину, а присадка – до жидкого состояния.
Получившееся соединение отличается высоким уровнем надежности. Основным достоинством технологии является возможность регулировать толщину данного слоя в значительных пределах и нанесения присадки на элементы различной формы.
Наплавка электродами с покрытием является наиболее универсальным методом, может осуществляться во всех пространственных положениях. Применяется как в промышленной отрасли, так и в бытовой сфере.
Популярность данного способа обусловлена несколькими причинами: простота, удобство, гибкость, отсутствие необходимости в специальном оснащении.
Список литературы
Нормативные акты
1. ГОСТ 26001-84 Свариваемость материалов.
2. ГОСТ 14771-76 Ручная дуговая сварка в среде защитных газов.
Научно-техническая литература
3. Маслов В.И. Сварочные работы: Учеб. для нач. проф. образования / Валентин Иванович Маслов. - 2-е изд., стер. - М.: Изд. Центр «Академия» , 2002. - 240с.: ил.
4. Овчинников В.В. Газосварщик: учеб. пособие / В.В.Овчинников. М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 64 с. - (Сварщик).
5. Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка: учебник для нач. проф. образования/ В.С. Виноградов. -3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2009. -320 с.
6.Рыбаков В.М. Дуговая и газовая сварка. М.: Высшая школа, 2008.
7.Чернышев, Г.Г., Полевой, Г.В. Справочник электрогазосварщика и газорезчика [Текст]: учеб. Пособие для НПО / Г.Г. Чернышев, Г.В. Полевой. – М.: Академия, 2007. – 400 с.
Интернет-ресурсы
- Сварка. Все для сварки (Электронный ресурс) Режим доступа: www.svarka.net. –Доступ 23.08.2012 г.
- Svarkfinfo.ru. Все для надежной сварки. Интернет учебник (Электронный ресурс) Режим доступа: http://www.svarkainfo.ru. – Доступ 23.08.2012 г.
- Ремонт своими руками. Все о сварке для сварщика (Электронный ресурс) Режим доступа: http://otdelka-profi.narod.ru–Доступ 23.08.2012 г.
Предварительный просмотр:
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СМОЛЕНСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
Допускается к защите
Зам. директора по УР
_________ Е.А. Холменкова
«____» __________ 2025 г.
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема 1: «СВАРКА РЕШЕТЧАТЫХ И ЕМКОСТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ»
Тема 2: «ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ СТАЛЕЙ»
Студента группы ЭГС-1-17
Емельяненкова Егора Андреевича
Профессия: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))
Руководитель:
________________ Якимов С.Г.
«____» _____ 20____г.
2025 г.
СОДЕРЖАНИЕ
стр. |
Введение 3
1. СВАРКА РЕШЕТЧАТЫХ И ЕМКОСТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ 4
1.1 Технология изготовления различных конструкций из сталей 4
Техника безопасности 17
Заключение 20
Введение 22
2. СВАРКА ОСНОВНЫХ ТИПОВ КОНСТРУКЦИЙ 24
2.1 Сварка основных типов конструкций 24
Техника безопасности 28
Заключение 31
Список литературы 32
Введение
Электрическая дуговая сварка в современном производстве получила большое развитие и является одним из ведущих технологических процессов обработки металлов. Достоинства сварочных соединений обеспечили их широкое применение в изделиях разного назначения.
Использование сварки при создании конструкций позволяет экономить материалы и время. При этом открываются большие возможности механизации автоматизации производства, создаются предпосылки для повешения производительности и улучшают условия труда работающих.
С развитием техники возникает необходимость сварки деталей разных толщин из разных материалов, и, как следствие, расширяется набор применяемых видов и способов сварки. В настоящее время сваривают детали толщиной от нескольких микронов (в микроэлектронике) до десятков сантиметров и даже метров(в тяжелом машиностроении). Наряду с конструкционными углеродистыми и низколегированными сталями все чаще приходиться сваривать специальные стали, легкие сплавы и сплаве на основе титана, молибдена, циркония и других металлов, а так же, разнородные материалы. От применяемой технологии сварки и качества выполнения сварочных работ во многом зависят качество и надежность готовых изделий и эффективность производства в целом. Одно из наиболее развивающихся направлений в сварочном производстве – широкое использование механизированной и автоматической дуговой сварки, т.е. механизация и автоматизация как самих сварочных процессов, так и комплексная механизация и автоматизация, охватывающая все виды работ, связанных с изготовлением сварных конструкций и созданием поточных и автоматических производственных линий. Важное значение при этом отводиться созданию специального оборудования и средств оснащения технологических процессов. [1]
1. СВАРКА РЕШЕТЧАТЫХ И ЕМКОСТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
1.1 Технология изготовления различных конструкций из сталей
К решетчатым конструкциям относятся плоские (стропильные и подстропильные фермы, плоскости пространственных решетчатых конструкций, фонари и т.п.) и пространственные конструкции (опоры линии электропередач, решетчатые колонны, мачты, башни и т.п).
Решетчатые конструкции состоят из элементов прокатного и составного профиля, соединяемых между собой в узлах. Основными элементами ферм являются пояса, а в мачтах и колоннах — опорные стойки, соединенные между собой стержнями решетки (раскосами, стойками, распорками и связями). Фермы бывают плоские, у которых составляющие ее стержни лежат в одной плоскости, и пространственные, составленные из нескольких плоских. К решетчатым конструкциям относятся также арматуру железобетона – сетки, плоские и пространственные каркасы.
Плоские решетчатые конструкции собирают с помощью кондукторов или копиров. Используют специализированные кондукторы для сборки ферм наиболее распространенных типов или же инвентарные кондукторы, состоящих из универсальных сборочных элементов для фиксации стержней и деталей ферм. Универсальные сборочные элементы можно легко перестроить на строганой поверхности стеллажа для сборки ферм того или иного типа.
При заготовке элементов для сборки фермы в первую очередь определяют минусы раскосов и стоек в узлах фермы путем расчета или шаблонирования. Минусом называется та величина, на которую нужно уменьшить теоретическую длину элемента (расстояние между узловыми точками), чтобы получить его действительный размер. Зная величину минусов, заготовляют из соответствующего профиля элементы требуемой длины. На поясах намечают осевые линии и на них размечают узловые точки, а на концах элементов решетки намечают по осевым линиям риски.
Сборка и сварка плоских ферм производится преимущественно на стеллажах или на козлах, хорошо выверенных по уровню. Процесс сборки плоской фермы выполняется примерно в такой последовательности.
1. На стеллажах, пользуясь фиксаторами, ограничителями и закрепляющими устройствами, выкладывают согласно чертежу первые ветви верхнего и нижнего пояса фермы.
2. В узловых точках поясов устанавливают косынки, прижимают их струбцинами или скобками к ветвям поясов и прихватывают.
3. Проверяют правильность положения поясов и узловых точек, измеряя линейкой или струной по направлению стоек, раскосов и связей их теоретическую длину между взаимно противоположными точками и одновременно наносят на косынках риски по направлению элементов решетки.
4. Выкладывают первые ветви стоек и раскосов, выдерживая величину минуса в каждом узле и, ориентируясь по совпадению рисок на косынках и на концах стержней решетки, прижимают стержни к косынкам и ставят прихватки.
5. Кантуют собранную ветвь фермы на 180°, выкладывают согласно чертежу прокладки на поясах и элементах решетки, прижимают их и прихватывают.
6. Выкладывают вторые ветви поясов, стоек, раскосов и связей, ориентируясь по первой ветви каждого элемента, прижимают их и прихватывают к косынкам и прокладкам.
7. Производят сварку собранной фермы. Сварку узлов начинают от середины фермы и ведут симметрично к ее концам. В каждом узле сначала приваривают косынки к поясам, а затем стойки и раскосы к косынкам.
8. Кантуют второй раз ферму на 180° и производят в таком же порядке сварку узлов со стороны первых ветвей поясов, стоек и раскосов. Если после выполнения рабочих операций по сборке фермы, указанных в п. 4, произвести на первой ветви сварку узлов, как описано в п. 7, то вторая кантовка фермы станет излишней. При этом деформация фермы из ее плоскости после сварки узлов на первой ветви будет увеличена и возможно фермы (после ее кантовки) эта деформация станет значительно меньше.
9. После сварки всех швов ферма подвергается заключительным операциям, по окончании которых поступает в склад готовой продукции.
Помимо описанной в общих чертах сборки и сварки плоской фермы, в зависимости от наличия технологической оснастки и характера ее, ход сборочно-сварочных операций может быть изменен, однако порядок сварки узлов всегда следует вести от середины фермы к ее концам. При изготовлении пространственной решетчатой конструкции ее разбивают на плоские фермы, которые могут быть собраны и сварены описанным выше способом. Затем сваренные плоские фермы соединяются связями и свариваются. В процессе сварки пространственной решетчатой конструкции необходимо ее несколько раз кантовать для сварки узлов со всех сторон.
Если габаритные размеры решетчатой конструкции не слишком велики, то сборку и сварку целесообразно выполнять в специальном поворотном кантователе. Это облегчает доступ к наложению швов и уменьшает трудоемкость выполнения кантовки. [1]
При сборке ферм особое внимание уделяют правильному центрированию стержней в узлах во избежание появления изгибающих моментов, не учтенных расчетом. Разнообразие типов и размеров ферм иногда не позволяет использовать преимущества их
сборки в инвентарных кондукторах. В этих случаях нередко применяют метод копирования. Первую собранную из уголков по разметке ферму (рис. 14.37,а) закрепляют на стеллаже — она служит копиром. При сборке детали каждой очередной фермы 2 раскладывают и совмещают с деталями 1 копирной фермы (рис. 14.37,6). После скрепления деталей 2 прихватками собранную ферму (пока с односторонними уголками) снимают с копира, укладывают на стеллаже отдельно и ставят на нее недостающие парные уголки 3 (рис. 14.37,в). Когда сборка требуемого количества ферм закончена, копирную ферму также дособирают и отправляют на сварку.
Рис. 14.38. Копир с фиксатором для сборки стропильных ферм:
I — основание фиксатора; II — крепление фиксатора к копиру; III — копир;
IV — стойка фиксатора
Для увеличения точности сборки на концах копира укрепляют специальные съемные фиксаторы (рис. 14.38), которые определяют положение деталей с монтажными отверстиями и ограничивают геометрические размеры конструкции в пределах заданных допусков. Сборка ферм по копиру с фиксаторами производится в следующем порядке. Сначала устанавливают концевые планки 2, предварительно сваренные с фасонками 1. Их правильное положение обеспечивают совмещением монтажных отверстий концевых планок с отверстиями в стойке фиксатора IV. Затем на копире раскладывают все остальные элементы, производят прихватку, ферму снимают с копира, кантуют и дособирают, как описано выше.
При достаточно большом количестве выпускаемых ферм одного типоразмера становится экономически целесообразным использование более сложной и производительной оснастки, например приспособления, изображенного на рис. 14.39. Сборку выполняют на стенде 1, снабженном пневмоприжимами. Элементы фермы раскладывают по упорам и фиксаторам, одновременно зажимают
пневмоцилиндрами и жестко соединяют швами, оказавшимися в нижнем положении. С помощью рамки 2 собранную ферму сначала ставят в вертикальное положение, а затем передают на стенд 3, причем в каждом из этих положений выполняют соответствующие швы. В это время на стенде 1 производят сборку следующей фермы. [1]
Рис. 14.39. Схема устройства для сборки и сварки ферм.
Использованию механизированных поточных методов при изготовлении ферм препятствует не только разнообразие типоразмеров и небольшое число изделий в серии, но и низкая технологичность типовых конструктивных решений. Большое количество деталей, составляющих ферму, усложняет сборочную операцию, приводит к необходимости выполнения множества швов, различным образом ориентированных в пространстве, и требует кантовки собранного изделия при сварке. Качество получаемых соединений в значительной мере зависит от квалификации сварщиков и ряда других факторов, характерных для ручного производства. Совершенствование производства стропильных ферм требует создания поточных линий с установками контактной сварки. И это можно видеть на примере типовой стропильной фермы, разработанной в ЦНИИПСКе, показанной на рис. 14.40.
Рис. 14.40. Схема типовой стропильной фермы, свариваемой точечной
контактной сваркой
В зависимости от нагрузки предусмотрены четыре типоразмера, отличающихся сечением используемых профилей, тогда как размеры /=12 м и /г= 1,5 м остаются неизменными. Верхний пояс 1 состоит из двух горячекатаных швеллеров, нижние пояса 2 и раскосы 3 — из одиночных гнутых швеллеров. Короткие отрезки таких швеллеров использованы как диафрагмы верхнего пояса 4, нижний узел объединен косынками 5. Рациональная схема фермы из ограниченного числа элементов позволяет механизировать сборку и выполнять соединения дуговой или контактной точечной сваркой непосредственно в сборочном кондукторе без кантовки фермы.
Проект поточной линии по изготовлению ферм предусматривает три накопителя элементов ферм с механизмами поштучной выдачи, три рольганга, автоматический сборочный кондуктор и две машины для контактной точечной сварки. Швеллер 1 (рис. 14.41), входящий в состав верхнего пояса фермы, подается по рольгангу с приводными роликами до упора (рис. 14.41, а, б). Элементы нижнего пояса 3 и раскос 4 подаются аналогично в соответствующие приемные секции сборочного кондуктора, расположенные ниже уровня плоскости фермы.
Секции вместе с раскосом или элементом нижнего пояса автоматически приподнимаются и каждая из них поворачивается вокруг соответствующей оси О таким образом, чтобы концы повернутых элементов оказались над стенкой швеллера 1 и косынкой 2. При опускании секций кондуктора происходит прижатие сопрягаемых поверхностей. Таким же образом устанавливаются элементы левой части фермы, а затем сверху подаются и прижимаются парные детали пояса 5 и косынки 6. Завершение сборочной операции служит сигналом начала сварки. Точечные контактные машины специальной конструкции по Заданной программе перемещаются вдоль кондукторов и сваривают узлы парными точками (рис. 14.41,в). Вместе со сварочной машиной перемещается механизм автоматической подачи диафрагм в виде коротких отрезков гнутого швеллера,
Рис. 14.41. Схема изготовления типовых стропильных ферм |
вставляемых между стенками верхнего пояса. По окончании сварки специальными выталкивателями, ферма извлекается из кондуктора, приемные секции кондуктора возвращаются в исходное положение.
-Фермы крупных мостовых пролетных строений являются негабаритными конструкциями. Это не позволяет изготовлять их целиком в условиях завода, а сварка на монтаже обычно не может обеспечить те высокие требования к качеству сварных соединений, которые для мостовых конструкций являются обязательными. Поэтому стержневые элементы мостовых ферм обычно изготовляют сварными в условиях завода, тогда как соединения стержней в узлах на монтаже собирают на высокопрочных болтах.
При изготовлении решетчатых конструкций все шире используют трубы. Подготовка их к сборке и сварке требует фигурной обрезки концов на специальных машинах термической резки. Иногда концы труб относительно небольших диаметров сплющивают, что упрощает их соединение в узлах дуговой сваркой. Сплющенные по концам трубы можно соединять в пространственный узел ванной сваркой, как показано на рис. 14.42.
Рис. 14.42. Соединение концов труб в пространственный узел ванной сваркой |
Торцы сплющенных частей образуют ограниченное по периметру пространство, куда в процессе сварки вводят электрод или гребенку электродов. Такие узлы применяются в пространственно-стержневых несущих конструкциях большепролетных покрытий спортивных сооружений и рынков.
Изготовление решетчатых конструктивных элементов типа настилов для покрытия площадок и лестничных ступенек, а также сеток и каркасов арматуры железобетона осуществляют главным образом на автоматических установках и линиях.
Так, в установке, изображенной на рис. 14.43, из намотанных на барабаны 1 продольных проволок и выправленных и нарезанных поперечных проволок 9 контактной точечной сваркой изготовляется непрерывная сетка, разрезаемая на отрезки 8 заданной длины с помощью гильотинных ножниц 7. Продольные проволоки проходят через пятироликовые правильные устройства 2 и направляющие втулки 3. Поперечные проволоки (стержни) по одной захватываются специальным автоматическим механизмом из бункера-питателя и укладываются сверху на продольные проволоки перпендикулярно им. Штоки пневмоцилиндров 5 опускают верхние сварочные электроды, которые зажимают поперечную проволоку во всех ее пересечениях с продольными проволоками. Подвод сварочного тока односторонний к нижним неподвижным электродам. Поперечная проволока после сварки с продольными проволоками захватывается крюками каретки 6, которая посредством двух пневмоцилиндров 4 перемещает всю сваренную часть сетки на заданный шаг. При этом тяговое усилие цилиндров 4 обеспечивает
протаскивание всех продольных проволок через правильные устройства 2 и разматывание катушек 1.
Рис. 14.43. Схема автоматической установки для изготовления арматурных сеток
Решетчатый настил отличается от сетки тем, что имеет большую жесткость, определяемую набором вертикально расположенных полос, соединенных поперечными стержнями (рис. 14.44).
Схема автоматической линии для изготовления настилов показана на рис. 14.45,а. Лента сечением 1250X2 мм из рулона 1 в агрегате 2 распускается дисковыми ножницами (рис. 14.45,6) на полосы шириной 25 мм, которые в периодически действующем устройстве 6 (рис. 14.45,в) поворачиваются на 90° и подаются в машину для контактной сварки 7 по каналам, фиксирующим шаг между ними.
Поперечные стержни из питателя 8 подаются под электроды машины попарно (рис. 14.45,г) с шагом 50 мм. Электроды прижимают стержни к торцам полос и осуществляют рельефную сварку при прохождении тока от одного электрода к другому через стержень, полосу, медную подкладку, вторую полосу и второй стержень. После сварки решетка перемещается шаговым механизмом 9.
Ножницы 10 (рис. 14.45,д) разрезают готовую решетку на отрезки заданной длины, которые поступают в штабелер 11, а затем на промежуточное складочное место 12. Штабелер (рис. 14.45, е) имеет две направляющие со звездочками 4, перемещающими по рольгангу 7, решетка заходит цепи 6 с траками 5. Перемещаясь в направляющие штабелера, концы поперечных стержней попадают в промежутки 2 между траками цепи и движутся вместе сцепью, пока решетка полностью не выйдет за пределы рольганга 7.Тогда включается поворот направляющих штабелера в направлении, показанном стрелками, и решетка под собственным весом падает на рольганг 8. После накопления штабеля заданной высоты включается рольганг 8 и собранные в штабель решетки перемещаются на место промежуточного складирования.
В процессе работы ширину настила регулируют ограничением числа полос— лишние полосы наматывают на барабаны 3 и 4 (рис. 14.45,а), причем крайние идут в отход, а средние используются позднее для изготовления настилов. Подача ленты из рулона осуществляется периодическим включением агрегата 2, синхронизация этой подачи с работой сварочной машины 7 достигается поддержанием запаса ленты в виде петли в накопителе 5.
Рис. 14.45. Автоматическая линия изготовления решетчатых настилов: а —схема линии; б— дисковые ножницы; в — поворот полосы; г — укладка поперечных стержней; д — резка решетки; е — механизм штабелера |
Объемные арматурные каркасы чаще всего представляют собой ряд продольных стержней, соединенных навитой по спирали проволокой, обычно меньшего диаметра, чем продольные стержни. На рис. 14.46 показана схема автоматической установки для изготовления таких каркасов.
Проволоки для продольных стержней 1 поступают из катушек 7 с помощью правильно-подающего устройства 6 в направляющие кронштейны 5, расположенные в пазах неподвижной планшайбы 4. Кронштейны 5 могут перемещаться вдоль пазов в радиальном направлении с помощью ходового винта 10. Вокруг планшайбы по специальной кольцевой направляющей перемещается машина 9 для контактной сварки, имеющая сварочный трансформатор 3, роликовые электроды 2 и бухту 8 с проволокой для скрепляющей спирали. Один из роликов 2 имеет желоб, корректирующий положение очередного витка спирали, а второй ролик контактирует только с продольным стержнем арматуры. Рис. 14.46. Схема автоматической установки для изготовления объемных арматурных каркасов |
Установка имеет универсальный характер; все три движения — подача продольных стержней, их перемещение в радиальном направлении и навивка спирали — управляются программным устройством, позволяющим изменять размеры и форму каркаса в широких пределах непосредственно в процессе изготовления.
Методы, техника и технология сварки арматурных элементов в значительной степени определяются местом производства работ (завод, полигон, монтажная площадка). Контактная сварка наиболее производительна, но ее применение обычно ограничивается заводами и полигонами сборного железобетона. При изготовлении каркасов для монолитных железобетонных сооружений и выполнении монтажных соединений сборного железобетона применяют главным образом электродуговую, ванную и электрошлаковую сварку. Сборные железобетонные элементы обычно имеют закладные детали, расположенные в местах примыкания одного элемента к другому. При монтаже жилых зданий эти закладные детали сваривают ручной дуговой сваркой друг с другом либо непосредственно либо с помощью дополнительных связующих элементов: пластин, уголков, швеллеров или арматурных прутков. В промышленности и при строительстве энергетических сооружений стыковку сборных железобетонных элементов нередко осуществляют сваркой арматурных стержней, выступающих из каждого сборного элемента.
Техника безопасности
Электросварочные работы должны выполняться в соответствии с требованиями ГОСТ 12.3.003--75, ГОСТ 12.3.002--75 и Правил пожарной безопасности.
Учитывая особые условия производства сварочных работ и прежде всего на открытом воздухе, при монтаже на высоте и на ограниченных площадях при реконструкции, устройстве линейных сооружений, нахождении в сосудах и в замкнутых объемных конструкциях, а также повышенную опасность самих работ отбор персонала, допускаемого к выполнению этих работ, производится особенно тщательно.
Электросварщики, поступающие на работу, должны пройти предварительный медицинский осмотр, а в последующем проходить периодические медицинские осмотры в установленном порядке.
К работе по электросварке допускаются лица: прошедшие обучение, инструктаж и проверку знаний техники безопасности и имеющие квалификационное удостоверение;
имеющие квалификационную группу по технике безопасности не ниже II, а при работе в закрытых емкостях -- не ниже III;
прошедшие аттестацию в соответствии с «Правилами аттестации сварщиков» при работах по сварке на объектах, подконтрольных Госгортехнадзору СССР, а также при производстве сварочных работ строительных конструкций.
При производстве сварочных работ должны приниматься меры для надежной защиты рабочих от воздействия: на кожу брызг расплавленного металла и шлака, вредных излучений на глаза, агрессивных химических веществ (кислот, щелочей, маслопродуктов) и электромагнитных полей на человека, поражения током в условиях повышенной опасности, механических травм, отравления вредными газами, выделяющимися при сварке цветных металлов и в результате применения флюсов.
В комплект средств индивидуальной защиты входят: спецодежда, спецобувь и предохранительные приспособления.
Спецодежда предназначается для защиты работающих от непосредственного воздействия искр и брызг металла и шлака, вредных излучений и химических веществ.
Для защиты от поражения током служат диэлектрические перчатки, галоши и коврики, которыми сварщик пользуется при работе внутри котлов, резервуаров, а также на площадках после дождя и снега; в закрытых емкостях необходимо надевать резиновый плащ. Для защиты сварщика от металла и шлака предназначены рукавицы, рукавицы с крагами или перчатками из искростойких материалов и брезентовый костюм.
Специальная обувь применяется для защиты ног сварщика.
Специальные защитные каски предохраняют голову от механических травм и поражения током. Защитные каски часто оснащаются щитками или масками для защиты глаз, лица и органов дыхания электросварщика.
Работа сварщиков разрешается только при наличии защитных щитков со смотровыми стеклами-светофильтрами, поглощающими ультрафиолетовые лучи и снижающими яркость дуги. С внешней стороны защитных стекол обычно вставляют простые стекла, предохраняющие первые от брызг металла и загрязнения.
В особых условиях, например, при потолочной сварке сварщик должен иметь и пользоваться брезентовыми или асбестовыми нарукавниками; при сварке цветных металлов и их сплавов, выделяющих вредные газы, сварщик обязан применять респиратор с химическим фильтром.
Все остальные конструкции, детали, сосуды, резервуары, трубопроводы должны тщательно подготавливаться под сварку: свариваемые поверхности должны быть сухими, очищенными от окалины, смазки и других загрязнений; емкости не должны содержать остатков горючих, жидких химических веществ. Свариваемые поверхности следует обезжиривать с помощью специальных допущенных для этого составов.
Сосуды и резервуары из-под горючих и химических веществ необходимо пропарить, промыть горячим щелочным раствором и тщательно проверить и просушить.
Нередко причиной несчастных случаев является нарушение требований к организации рабочего места сварщика.
При работе на площадках вне помещений сварочные посты и установки следует защищать навесами. Производство электросварочных работ без навесов во время дождя и снега запрещается.
Сварочные работы на высоте могут выполняться только с лесов и подмостей. В случае же отсутствия лесов и подмостей электросварщики должны пользоваться огнестойкими предохранительными поясами и страховочными канатами с карабинами.
Для хранения инструмента, сбора остатков электродов (огарков) служат специальные сумки.
При выполнении работ одновременно на нескольких монтажных уровнях по одной вертикали необходимо, чтобы была обеспечена безопасность работающих на нижних уровнях от падающих брызг металла, возможного падения огарков.
Производство работ в закрытых емкостях должно осуществляться обязательно двумя рабочими. Вне емкости располагается рабочий, имеющий не ниже III квалификационной группы по технике безопасности, который контролирует безопасность выполнения работ сварщиком. Сварщик, работающий внутри емкости, должен иметь предохранительный пояс с веревкой, конец которой держит рабочий, находящийся с внешней стороны емкости. Рабочее место сварщика должно освещаться с помощью наружных светильников или переносной лампы напряжением до 12
Заключение
Достаточно доступное по цене изделие металлопроката используется для изготовления различных конструкций. Решетчатые конструкции - одна из областей применения арматуры. Укрепление окон - стало необходимостью в последние десятилетия и оконные решетки из арматуры заняли свою нишу в использовании арматуры.
Работая над изготовлением оконной решетки, автор участвовал в сборочных и сварочных работах со стальными арматурными прутками и аппаратом для ручной дуговой сварки.
Цель письменной экзаменационной работы «Технология сборки и сварки оконной решетки» была достигнута. Составлен алгоритм сборки и сварки оконной решетки. Для этого были решены следующие задачи: представлен анализ сварной конструкции, подлежащей изготовлению, разработаны требования, предъявляемые к сварной конструкции: материал, вид сварки, способы контроля изделия, его сварочных швов, разработан технологический процесс сборки и сварки оконной решетки, представлен расчет расхода материалов, разработаны мероприятия по технике безопасности при изготовлении оконной решетки.
В процессе работы было проработано понятие электродуговой сварки и её характеристик, исследованы условия формирования различных видов сварных швов, исследован вопрос относительно функционального назначения разных видов арматуры.
Автор считает ценным, что в ходе работы были приобретены умения проявлять самостоятельность в принятии решения, инициативу, приобретены навыки планирования, организации производства и труда, закреплены и углублены знания, полученные в процессе обучения. Также получила развитие информационная компетенция автора, что выразилось в умении работать со специальной литературой и Интернет-источниками. Работая над проектом, автор узнал много интересного о сварке арматуры, научился производить экономические расчеты, подбирать способ и режим сварки, сварочные материалы.
В результате работы была изготовлена оконная решетка. Для работы была использована стальная арматура. Сварка проводилась на сварочном аппарате для электродуговой сварки.
Введение
Сварные металлические конструкции - это конструкции, которые производятся при помощи сварки. Без сварных конструкций невозможно представить строительство зданий, возведение мостов, машиностроение и другие отрасли промышленности. В виде сварных конструкций изготовляется примерно 95% всех стальных конструкций.
Сварные конструкции имеют ряд преимуществ перед клепаными: экономия металла (10--20%) в результате более полного использования сечения и меньшего веса соединит, элементов; меньшая стоимость (благодаря индустриальности изготовления, применению относительно недорогого оборудования); плотность (герметичность) сварных швов, что особенно важно для резервуаров, трубопроводов и гидротехнических сооружений. К недостаткам сварных конструкций следует отнести развитие сварочных напряжений и деформаций как временных (в процессе сварки), так и остаточных. Правильно выбранная технология сварки и ряд специальных мероприятий позволяют изготавливать сварные конструкции достаточно высокого качества.
Повышение механических свойств зоны термического влияния достигается применением рациональных методов сварки, термической и механической обработкой конструкций после сварки. При правильно выбранном технологическом процессе металл шва равнопрочен с основным металлом. Изготовление сварных конструкций осуществляется главным образом дуговой автоматической, полуавтоматической и ручной сваркой плавящимся электродом. Элементы большой толщины (30--50 мм и более) рекомендуется сваривать электрошлаковой сваркой. Ручную сварку применяют при изготовлении конструкций, швы которых имеют относительно малую протяженность и различные направления.
Сварные конструкции выделяются огромным разнообразием изделий. По методу получения заготовок они бывают литосварными, кованосварными, штампосварными и листовыми конструкциями.
Есть ещё один вид классификации сварных конструкций - по целевому назначению. Так, например, бывают судовые, авиационные, вагонные и другие виды конструкций в виде балок, колонн, решетчатых, оболочных, корпусных транспортных конструкций, деталей машин или приборов.
Производство сварных металлических конструкций может быть единичным, серийным и массовым. При единичном производстве каждый раз осуществляется изготовление конструкций, отличающихся по размерам и формам от предыдущих. При таком производстве отсутствует специализация рабочих мест, поскольку их приходится постоянно перестраивать. Сборка изделий производится с помощью специальных инструментов и приспособлений.
Серийное производство предполагает изготовление аналогичных изделий сериями или партиями. В нём на каждом рабочем месте выполняются определённые сборочные операции с помощью специализированных приспособлений строго определённого предназначения.
В ходе массового производства выпускаются изделия одного ассортимента в течение длительного периода. Как правило, это очень востребованные на рынке детали. В этом сегменте бизнеса обязательно должна соблюдаться технология производства сварных конструкций, а также строгое соответствие всех выпускаемых конструкций стандартным типоразмерам.
В период подготовки к сварке металлические заготовки могут подвергаться различным операциям - правке, очистке и подготовке поверхности, разметке и маркировке, резке, гибке, штамповке и механической обработке, что предполагает наличие специального оборудования.
Исходя из всего выше сказанного можно сделать вывод что производство сварных конструкций - это весьма сложное и ответственное дело к которому необходимо подходить со всей ответственностью. И данный курсовой проект готовит к такой работе.
2. СВАРКА ОСНОВНЫХ ТИПОВ КОНСТРУКЦИЙ
2.1 Сварка основных типов конструкций
Сварные конструкции подразделяются на три категории: строительные, машиностроительные и трубопроводы.
Строительные конструкции делятся на следующие группы:
• каркасы промышленных зданий, состоящие из ферм, связей, балок и ограждающих конструкций (панели, оконные переплеты, ворота и др.);
• листовые конструкции (резервуары для хранения жидкостей, газгольдеры для хранения газов, перекрытия большепролетных зданий и сооружений, конструкции вентиляционных систем);
• мачты и опоры (радиомачты, мачты линии электропередачи, опорные конструкции);
• обслуживающие конструкции, обеспечивающие возможность выполнения персоналом своих функций при соблюдении правил безопасности (лестницы, площадки, ограждения);
• сетки и каркасы арматуры для железобетона;
• прочие конструкции (кронштейны, подвески, опоры трубопроводов).
Машиностроительные конструкции условно делятся на следующие группы:
• емкостные конструкции (сосуды и аппараты, работающие под давлением, котлы, емкости различного назначения и вместимости) и оборудование специального назначения (печи, конвертеры, миксеры);
• рамные конструкции (рамы под оборудование, каркасы, этажерочные конструкции, несущие оборудование и трубопроводы);
• нестандартное оборудование (бункеры, затворы, кожухи оборудования);
• детали машин и приборов, работающие преимущественно при переменных многоцикличных нагрузках (станины, валы, колеса);
• прочие конструкции.
Трубопроводы представляют собой устройства для транспортирования жидких, газообразных и сыпучих веществ при различных давлениях и температурах. Трубопроводы делятся:
• на магистральные, имеющие большую протяженность и постоянный диаметр (до 1420 мм и более); предназначены для транспортирования жидкостей и газов от места их добычи к месту переработки или потребления;
• промысловые, имеющие небольшой диаметр (100-420 мм) и малую протяженность; применяются для сбора нефти и газа у скважин и доставки нефти к нефтесборным пунктам, а газа - к компрессорным станциям;
• технологические - трубопроводы промышленных предприятий; предназначены для транспортирования сырья, полуфабрикатов, материалов, необходимых для осуществления технологических процессов, готовой продукции и отходов производства;
• энергетические, обеспечивающие работу тепловых и атомных электростанций и групповых котельных установок;
• санитарно-технические, состоящие из труб малого диаметра с многочисленными резьбовыми соединениями; предназначены для создания комфортных условий в жилых домах, учреждениях и на промышленных предприятиях (хозяйственно-бытовые водопроводы, газопроводы, трубопроводы горячей воды и канализации);
• прочие трубопроводы.
Сварные конструкции классифицируют:
• по способу получения заготовок (листовые, литосварные, кованосварные, штампосварные);
• целевому назначению (вагонные, судовые, авиационные и др.);
• характерным особенностям их работы (балки, рамы, фермы, емкости, сосуды, работающие под давлением, трубы и трубопроводы, корпусные конструкции и т.п.).
Бачки - конструктивные элементы, работающие в основном на поперечный изгиб. Жестко соединенные между собой балки образуют рамные конструкции.
Колонны - элементы, работающие преимущественно на сжатие или сжатие с продольным изгибом.
Решетчатые конструкции представляют собой систему стержней, соединенных в узлах так, что стержни испытывают главным образом растяжение или сжатие. К таким конструкциям относятся фермы, мачты, арматурные сетки и каркасы. Эти конструкции часто выполняют из профиля круглого сечения, поэтому их называют трубчатыми.
Конструкции, испытывающие избыточное давление, - конструкции, к которым предъявляют требование герметичности соединений. К этому типу конструкций относятся различные резервуары, емкости, сосуды и трубопроводы. Они имеют название листовые, поскольку их изготовляют из листового проката.
Корпусные транспортные конструкции - конструкции, подвергающиеся динамическим нагрузкам. Они должны удовлетворять требованиям высокой жесткости при минимальной массе. Основные конструкции данного типа - корпуса судов, вагонов, кузова автомобилей.
Детали машин и аппаратов работают преимущественно при переменных, многократно повторяющихся нагрузках, поэтому характерным требованием для них является получение точных размеров, обеспечиваемое главным образом механической обработкой заготовок или готовых деталей. Примерами таких конструкций являются станины, валы, колеса.
Использование сварных конструкций.
Все перечисленные типы сварных конструкций используют при сооружении строительных конструкций и зданий. Широкополочные прокатные двутавры и тавры используют при изготовлении подкрановых балок, колонн и других элементов строительных конструкций. Между собой подкрановые балки соединяют болтами, пропущенными через торцовые ребра жесткости, выступы этих ребер опирают на колонны.
Колонны могут быть постоянного и переменного сечения, сплошные и решетчатые. Их сечения обычно выполняют составными с использованием широкополочных прокатных профилей. К монтажным работам при сборке колонн предъявляются следующие требования:
• перпендикулярность оси колонны к опорной плоскости плиты башмака;
• соблюдение расстояния между колоннами;
• правильность расположения монтажных отверстий. [1]
Техника безопасности
Сварочные работы относятся к виду работ с повышенным показателем опасности. Среди небезопасных производственных факторов выделяются
- Высокий уровень напряжение электросети
- Световое и ультрафиолетовое излучение сварочной дуги
- Вероятность появления искры и брызг
- Высокая температура сварочной дуги и материалов
- Давление газов, находящихся в баллонах.
Исходя из этого, техника безопасности при выполнении сварочных работ является очень актуальной темой. Ведь ее нарушение влечет за собой самые серьезные последствия. Среди самых частых травм, которые фигурируют в статистике, преобладают поражение электрическим током, ожоги глаз и незащищенных участков кожи и травмы механического свойства.
Меры предосторожности.
Создание необходимой изоляции проводов, питающихся от источника тока и специальное заземление аппаратов для сварки.
Работа должна осуществляться с сухой спецодежде с дополнительными средствами защиты и рукавицами. Для замкнутых пространств необходимо применение прорезиненных ковриков и галош.
Применение по возможности выключателей автоматического режима, которые разрывают ток в цепи при условии холостого хода.
Надежная изоляция электрододержателя. Техника безопасности при выполнении сварочных работ предполагает, что электродержатель должен обладать повышенной прочностью и выдерживать более 8000 зажимов сварочного электрода. Типичный безопасный электрододержатель.
Тщательная защита глаз от сварочного излучения. Световой луч представляет особую опасность для зрения. Поэтому защитные щитки и маски должны быть изготовлены только из высококачественных материалов и обладать прекрасными эксплуатационными характеристиками. Для защиты других участников процесса сварки должны использоваться переносные щиты и ширмы.
Сварочные установки и комплектующие перед началом работ должны внимательно осматриваться на возможность появления неисправностей.
Сварка объемных и крупных конструкций должна проходить только в специализированных помещениях, чтобы доступ и проход между конструкциями не был затруднен.
Дополнительные требования к технике безопасности.
Создание системы функционирующей вентиляции. Известно, что особую опасность для сварщика представляют пары, которые выделяются во время сварочного процесса. В дальнейшем они превращаются в конденсированные аэрозоли. Их химический состав зависит от типа сварки. Только вентиляция, снабженная вытяжным шкафом, местными отсосами позволяет снизить вредное влияние испарений на дыхательную систему сварщика.
Соблюдение требований безопасности при использовании баллонов с газом. Баллоны запрещено устанавливать поблизости от нагревательных приборов. Их эксплуатация должна производиться с осторожностью: не бросать и не переворачивать. Также запрещается использовать отогревание баллонов, это может привести к взрыву. Большую опасность представляет и невнимательная транспортировка баллонов к месту сварки.Баллоны с газом, которые используются при сварочных работах
Предотвращение возможности возгорания. Сварка не должна проводиться в непосредственной близости от горючих и легковоспламеняющихся материалов.
Предупреждение возможности травматизма во время сборочных и транспортировочных работ. Как отмечается, чаще всего механические травмы можно получить из-за неисправности транспортных средств и такелажных приспособлений. Также вред здоровью можно нанести, если не использовать защитные очки при механической зачистке поверхности и швов от шлака.
Чтобы в максимальной степени предотвратить риск возникновения опасных ситуаций при проведении сварочных работ процесс сварку необходимо превращать в предельно автоматизированный процесс. Внимательное соблюдение основных требований техники безопасности сварочных работ значительно снижает вероятность травмирования сварщиков, а также возникновения возгораний, взрывов и т.д.
Заключение
Сварка - технологический процесс, широко применяемый во всех отраслях народного хозяйства для изготовления новых и ремонта эксплуатируемых конструкций и механизмов. Преимущества сварных конструкций в настоящее время общепризнанны, такие конструкции повсеместно применяют взамен литых, клепаных и кованых изделий.
Эти преимущества сводятся к уменьшению расхода металла, снижению затрат труда, упрощению оборудования, сокращению сроков изготовления и увеличению съема продукции без увеличения производственных площадей. Значительно расширяются также возможности механизации основных технологических операций.
Однако все преимущества сварки могут быть реализованы только при обеспечении необходимого качества сварных соединений, гарантирующих длительную и надежную работу их в условиях эксплуатации. Это достигается на основании глубокого изучения вопросов технологии сварки и установления связи ее с конструктивными формами и особенностями изготовляемой продукции.
Список литературы
1. Антонов, В.П. Диффузионная сварка материалов / В.П. Антонов, В.А. Бачин, Г.В. Закорин, и др. - М.: Машиностроение, 2015. - 271 c.
2. Аргоно-дуговая сварка алюминиевых сплавов для строительных конструкций / Коллектив авторов. - М.: Книга по Требованию, 2012. - 180 c.
3. Брауде, М.З. Охрана труда при сварке в машиностроении / М.З. Брауде. - М.: Книга по Требованию, 2012. - 141 c.
4. Виноградов, В.С. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки / В.С. Виноградов. - М.: Академия, 2001. - 319 c.
5. ГОСТ. Сварка, пайка и термическая резка металлов. Сборник гостов. Часть 1. - М.: Стандартов, 2015. - 288 c.
Предварительный просмотр:
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СМОЛЕНСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
Допускается к защите
Зам. директора по УМР
_________ Е.А. Холменкова
«____» __________ 2023 г.
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема 1: «ТЕХНОЛОГИЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ. ЭЛЕКТРОДЫ И ОБОРУДОВАНИЕ»
Тема 2: «СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ. МЕХАНИЗИРОВАННАЯ СВАРКА»
Студента группы ЭГС-1-20
Солошенкова Сергея Викторовича
Профессия: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))
Руководитель:
________________ Ткаченко Т.В.
«____» _____ 20____г.
2021 г.
СОДЕРЖАНИЕ
стр. |
Введение 3
1. ТЕМА 1 ТЕХНОЛОГИЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ. ЭЛЕКТРОДЫ И ОБОРУДОВАНИЕ 5
1.1 Оборудование и электроды для ручной дуговой сварки 5
1.2 Ручная дуговая сварка 7
1.3 Подзаголовок 12
Техника безопасности 14
Заключение 17
Введение 18
2. ТЕМА 2 ВСЕ ПРОПИСНЫЕ 20
2.1 Подзаголовок 20
2.2 Подзаголовок 25
2.3 Подзаголовок 27
Техника безопасности 28
Заключение 29
Список литературы 30
Введение
Текст
ТЕМА 1 ТЕХНОЛОГИЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ. ЭЛЕКТРОДЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
1.1 Оборудование и электроды для ручной дуговой сварки
Технологические процессы сварки занимают ведущее место при производстве изделий, поскольку с их помощью изготавливают почти 70 % всех деталей.
Ручную дуговую сварку выполняют, как правило, ме¬таллическими электродами при питании дуги постоянным или переменным током. Электрическая дуга постоянного тока более стабильна, кроме того, эту сварку можно про¬водить при прямой или обратной полярности, присоеди¬няя в первом случае к детали плюс источника энергии, а к электроду — минус, а в другом случае — наоборот.
Таблица 2. Технические характеристики сварочных преобразователей
Параметр | ПСО-ЗОО-З | ПСО500 | ПСГ-500 | ПСУ-500 | ПС- 1000 |
Номинальная сила сварочного тока, А | 300 | 500 | 500 | 500 | 1000 |
Границы регулирования силы сварочного, тока, А | 100—300 | 65—500 | 60—500 | 60—50.0 | 300—1000 |
Номинальное напряжение, В | 32 | 40 | 40 | 40 | 45 |
Номинальная мощность генератора, кВт | 9,6 | 20 | .20 | 20 | 45 |
Электродвигатель : мощность, кВт | 14 | 28 | 30 | 30 | 55 |
частота вращения, об/мин | 1450 | 2930 | 2930 | 2930 | 1450 |
Внешняя вольт-амперная характеристика | Крутопадающая | Крутопадающая | Жесткая | Жесткая или падающая при соответственном соединении обмоток | Падающая |
Обратная полярность позволяет уменьшить глубину проплавления детали, поскольку на положительном элек¬троде выделяется тепла на 20 % больше, нежели на отри¬цательном. Поэтому детали толщиной менее 3 мм необ-ходимо сваривать постоянным током обратной полярности, чтобы избежать прожогов.
Источниками постоянного тока при ручной сварке являются преобразова¬тели, выпрямители и агрегаты (табл. 2—4).
Источниками перемен¬ного тока при ручной сварке являются - сварочные трансформаторы (табл. 5).
Таблица 3. Технические характеристики сварочных выпрямителей с жесткой внешней вольт-амперной характеристикой
Параметр | ВС-ЗОО | ВС-600 | всж-зоз | ВДГ-302 | ВДГ-601 | ВДУ-504 | ВДУ-1001 | ВДУ-1601 | ВКСМ-1001 |
Номинальная сила сварочного тока, А | 300 | 600 | 315 | 315 | 630' | 500 | 1000 | 1600 | 1000 |
Границы регулирования силы сварочного тока, А | 30—300 | 100—600 | 50—315 | 100—315 | 100—630 | 70—500 | 300—1000 | 500—1600 | 300—1000 |
Рабочее напряжение, В | 20—40 | 20—40 | 32 | 16—38 | 18—66 | 18—50 | 24—66 | 26—66 | 70 |
Потребляемая мощность, кВт | 17 | 35 | 20 | 19 | 67 | 40 | 105 | 165 | 76 |
кпд, % | 70 | 75 | 76 | .75 | 82 | 82 | 83 | 84 | 86 |
Напряжение без нагрузки, В | 20—40 | 20—40 | 18—50 | 30—55 | 66 | 80 | 100 | 100 | 70 |
Таблица 4. Технические характеристики сварочных агрегатов
Параметр | АСБ-ЗОО-7 | АДВ-306 | АДД-ЗОЗ | АСД-З-1 | АСДП-500Г-ЗМ |
Рабочее напряжение, В Границы регулирования силы тока, А Двигатель: тип мощность, кВт Внешняя вольт-амперная характеристика | 32 100-300 ГАЗ-320 23,58 Крутопадающая | 32 15-300 ГАЗ-320Б 23,58 Крутопадающая | 32 100-300 Д-37М 29,44 Крутопадающая | 40 120—500 ЯАЗ-М69-204Г 47,16 Падающая | 55 600 ЯАЗ-М204Г 47,16 Жесткая |
Таблица 5. Технические характеристики сварочных трансформаторов
Параметр | ТСП-2 | ТС-300 | ТД-ЗОО | СТН-450 | СТШ-500 | ТСД-1000 |
Напряжение, В: сети питания рабочее без нагрузки Границы регулирования силы сварочного тока, А Номинальная мощность, кВт | 380/220 30 62 90-300 19,4 | 380/220 30 63 30-385 20 | 380/220 30 75 60-400 19,4 | 380/220 30 80 80-800 40 | 380/220 30 60 145-650 33 | 380/220 42 71 400-1200 78 |
Примечание. Внешняя вольт-амперная характеристика всех сварочных трансформаторов — падающая. | ||||||
1.2 изготовлении деталей
При изготовлении деталей дуговой сваркой возни¬кают следующие нежелательные последствия: окисляется металл, поглощается азот, выгорают легирующие добавки, происходят объемные и структурные превращения, что приводит к короблению деталей, нарушению термической обработки и снижению твердости. Окисление металла понижает механические свойства и пластичность на¬плавленных или сваренных участков. Поглощение азота за счет образования нитрида железа, марганца и других элементов увеличивает прочность сварного шва, однако резко уменьшает его пластичность.
Для уменьшения отрицательного влияния рассмотрен¬ных явлений на изготавливаемые детали сварку или наплавку выполняют электродами с обмазкой. При вы¬боре электродов необходимо учитывать их назначение. Если электроды применяют для сварки деталей из конструкционных сталей, их выбирают исходя из условий максимального приближения качества и свойств материала шва к ме¬таллу изготавливаемой детали, чтобы твердость была одинаковой на всех участках. При сварки деталей из легированных сталей основным критерием является твердость наплавленного слоя и износостойкость.
Электроды для сварки обозначают буквой «Э» и двумя цифрами, например Э-42. Цифры после буквы свидетель¬ствуют о прочности шва на разрыв.
Электроды для наплавки обозначают двумя буквами «ЭН» и цифрами, показывающими гарантированную твер¬дость наплавленного слоя. Наплавочные электроды спе¬циального назначения обозначают тремя буквами. На¬пример, электрод типа ЭНР-62 расшифровывается так: электрод для наплавки режущего инструмента обеспечи¬вает твердость слоя НКСэ 63.
Каждому типу электрода может соответствовать не¬сколько марок обмазки. Обмазки электродов по составу подразделяют: на руднокислые — Р, рутиловые — Т, фто¬ристо-кальциевые — Ф, органические — О. Наибольшее распространение в получили группы Р, Т и Ф. К группе Р относятся электроды ОММ-5, ЦМ-7, ЦМ-8; к группе Т — ЦМ-9, ОЗС-6, АНО-3; к группе Ф — УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, УОНИ-13/65. Марки, типы электродов и их назначение приведены в табл. 6.
Таблица 6. Электроды для ручной дуговой сварки и наплавки
Электрод | Твердость поверхности НВ (HRCэ) после | Область применения | ||
Марка | Тип | наплавки | закалки | |
ОММ-5 | Э-42 | 120—140 | - | Сварка и наплавка малоуглеродистых сталей |
ОМА-2 | Э-42 | 120—140 | - | |
ЦМ-7 | Э-42 | 120—140 | - | Наплавка поверхностей, которые не требуют высокой твердости |
УОНИ- 13/45 | Э-45 | 140—200 |
| |
УОНИ- 13/55 | Э-55 | 140—210 | - | |
ОЗН-300 | ЭН-15ГЗ-25 | 250—300 | 250—300 | Наплавка деталей, работающих в условиях высокого контактного напряжения и ударного нагружения |
ОЗН-400 | ЭН-20Г4-40 | 370—430 | - | |
ОМГ | ЭН-70Х 11-25 | 250—320 | - | Наплавка деталей из стали 110Г13Л, работающих в условиях интенсивного абразив- ного ковшей экскаваторов и т. д.)изнашивания (звенья гусениц, зубья |
ОМГ-Н | ЭН-70Х1ШЗ-25 | 250—310 | - | |
ЦН-5 ЭН-60М | ЭН-25Х 12-40 ЭН-60Х2СМ-50 | (41,5) (51,5) | (50) (61) | Наплавка деталей, быстроизнашивающихся и требующих механической обработки ре- жущим инструментом после наплавки (валы, оси, штампы и т. д.) |
ЦШ-1 | ЭН-ЗОХЗВ8 | (41,5 после отжига) | (55) | |
Т-590 Т-620 ВКН/ЛИВТ | ЭН-УЗОХ25РС2Г-60 ЭН-УЗОХ25Р2 С2ТГ-55 | (56—60) (59—63) (57—61) | - | Наплавка деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного изнашивания (ножи дорожных машин) |
Порошковые электроды изготовляют из порошковой проволоки. На стержень могут быть нанесены покрытия (30—35 % массы стержня), состоящие из феррохрома, ферротитана, феррованадия и других компонентов. Твер¬дость слоя, наплавленного электродами ПЭ-6ХЗВ10, после закалки 64—65 НКСЭ. Порошковые электроды с наполни¬телями из доменного ферромарганца и У35Х717 образуют металлопокрытия высокой твердости (51,5—57 НКСЭ) и износостойкости.
Рисунок. 4. Зависимость диаметра электрода от толщины сваривае¬мых деталей
Диаметр электрода выбирают в зависимости от тол¬щины свариваемых деталей и размещения сварного шва в пространстве. При потолочной сварке применяют элек¬троды диаметром около 4 мм, при вертикальной — до 5 мм. При сварке деталей толщиной до 4 мм диаметр электрода должен равняться толщине деталей. В других случаях для высококачественной свар¬ки диаметр электрода можно определить, используя гра¬фик, представленный на рис. 4. Сила сварочного тока зависит от допустимой плот¬ности тока (10—20 А/мм2) и диаметра электрода. При диаметре электродов 3— 6 мм силу тока (А) опреде-ляют по формуле
I == md,
где m — коэффициент (m = 35-60); d — диаметр электрода, мм.
2. Ручная дуговая сварка
Существует несколько наиболее распространенных спо¬собов дуговой сварки.
Ручная дуговая сварка является далеко не совершенным способом, но универсальным технологическим процессом. Этим способом сваривают конструкции во всех простран¬ственных положениях, из разных марок сталей, цветных сплавов в случаях, когда применение автоматических и полуавтоматических методов не представляется возможным, например при отсутствии требуемого оборудования, недо¬статочного освоения технологического процесса.
Сварные соединения должны быть по возможности рав¬нопрочными с основным металлом элементов конструкций при всех температурах во время эксплуатации, а также при всех видах нагрузок (статических, ударных, вибрацион¬ных).
Слабыми участками в сварных соединениях могут быть швы, зоны термического влияния и сплавления.
Зоной термического влияния называют участок основного металла, прилегающий к швам, который в результате свар¬ки изменяет механические свойства.
Последнее обстоятельство особенно часто имеет место при сварке термически обработанных, а также нагартованных сталей и сплавов.
Улучшение механических свойств сварных соединений достигается:
выбором рациональной конструктивной формы соеди¬нения;
применением рациональных методов сварки;
термической и механической обработкой сварных кон¬струкций после сварки.
Конструкции с равнопрочными сварными соединениями отвечают требованиям экономичности. Избыточная проч¬ность сварного соединения по сравнению с целым элемен¬том лишь удорожает конструкцию и не улучшает условий ее эксплуатации. Недостаточная прочность сварного соеди¬нения снижает несущую способность всей конструкции и не позволяет полностью использовать рабочие сечения ее элементов. Поэтому из условия равнопрочности расчет¬ные усилия соединения определяют:
при растяжении
Р = []РА;
при сжатии
р = []сжА;
при изгибе
М = []РW,
где []Р — допускаемое напряжение при растяжении; []сж —допускаемое напряжение при сжатии; А — пло¬щадь поперечного сечения; W — момент сопротивления се¬чения.
В конструкциях со сварными соединениями в металле швов могут возникать напряжения двух родов: рабочие и связующие. Чтобы установить различие между рабочими и связующими напряжениями, рассмотрим несколько приме¬ров.
На рис. 3.1, а изображены две полосы, соединенные стыковым швом. Полосы подвергаются растяжению. Оче¬видно, что при разрушении шва разрушится и вся конструк¬ция. То же самое произойдет и в соединении, изображен¬ном на рис. 3.1, б.
Сварные соединения, разрушение которых влечет за собой выход из строя конструкции, называются рабочими; напряжения, действующие в этих конструкциях,— рабо¬чими напряжениями.
Совершенно иначе работает наплавленный металл в шве, соединяющем две полосы, показанные на рис. 3.1, в. Наплавленный металл, соединяющий полосы, деформируется вместе с основным, при этом в нем возникают напряжения. Если модуль упругости наплавленного металла незначительно отличается от модуля упругости основного, то в швах при их работе в пределах упругих деформаций обра¬зуются напряжения приблизительно той же величины, что и в растягиваемых полосах, Эти напряжения, возникающие в швах, вследствие их совместной работы с основным ме¬таллом во многих случаях не опасны для прочности конст¬рукций и называются связующими. Пример связующих швов показан на рис. 3.1
Рисунок. 3.1. Примеры рабочих (а, б) и связующих (в, г) швов
Основными типами сварных соединений являются сое¬динения стыковые, нахлесточные, тавровые, угловые. В свар¬ных конструкциях наиболее целесообразны стыковые сое¬динения.
Стыковые соединения. Подготовка кромок стыкового соединения определяется технологическим процессом свар¬ки и толщиной соединяемых элементов. В табл. 6 приве¬дены примеры подготовки кромок стыковых соединений при ручной дуговой сварке по ГОСТ 5264—80,
Можно видеть, что обозначения С1, С2 и т. д, соответст¬вуют определенному характеру выполнения шва (односто¬ронний, двусторонний, на подкладке и т. д.) и форме подготовленных кромок.
Таблица 6. Примеры стыковых соединений
Если элемент работает на растяжение, то допускаемое усилие в сварном соединении
Р = [']рsl;
при сжатии
Р = [']сжsl;
где s — толщина основного металла, так как усиление шва не учитывается; l — длина шва; [ '] р — допускаемое напря¬жение растяжения сварного соединения; [']сж —допу¬скаемое напряжение сжатия сварного соединения.
При работе элементов из высокопрочных сталей наиболее слабым участком в сварном соединении оказывается не металл шва, а прилегающая к нему зона, которая в резуль¬тате термического действия дуги или образования концент¬раторов напряжений может оказаться разупрочненной. В таких случаях необходимо заменить расчет прочности швов расчетом прочности соединений в ослабленных зонах с учетом особенностей механических свойств металла, его термической обработки и других факторов, зависящих от конкретных условий. Если стыковой шов направлен под углом а к усилию (как правило, 45°), то его следует считать равнопрочным основному элементу.
Нахлесточные соединения. В нахлесточных соединениях швы называются угловыми.
При ручной сварке угловые швы имеют различные очер¬тания: нормальные, условно принимаемые очерченными в форме равнобедренного треугольника, выпуклые, вогнутые (рис. 3.2, а. . .в).
Выпуклые швы нецелесообразны ни с технической, ни с экономической стороны. Они требуют больше наплавлен¬ного металла, вызывают концентрацию напряжений.
Целесообразны швы, имеющие очертания неравнобедренных треугольников с отношением основания к высей 1,5 : 1,2 : 1,0 (рис. 3.2, г, д). В швах этого типа иногда производят механическую обработку концов, чтобы обеспечить плавное сопряжение наплавленного металла с основным (рис. 3.2,е). Подобного рода швы, как будет показано ниже, целесообразно применять в конструкциях работающих при циклических нагружениях.
Рис. 3.2. Очертания угловых швов:
а - нормальное; б - выпуклое; в - вогнутое; г - с отношением катетов 1 : 1,5;
д - с отношением катетов 1 : 2; е - то же, с обработкой конца шва
В широкой практике конструирования распространение применение угловых швов с нормальными очертаниями (рис. 3.2, а). Размер катета углового шва нормального очертания обозначают К.
Наименьшая толщина рабочих швов в машинострои¬тельных конструкциях 3 мм. Исключение составляют кон¬струкции, в которых толщина самого металла меньше 3 мм. Верхний предел толщины швов не ограничен, но применение швов, у которых К20 мм, очень редко. В местах зажига¬ния и обрыва дуги механические свойства швов ухудшают¬ся, поэтому минимальную длину рабочих швов целесооб¬разно ограничивать и принимать равной 30 мм. Швы мень¬ших размеров применяют лишь в качестве нерабочих сое¬динений. В зависимости от направления угловых швов по отношению к действующему усилию их разделяют на лобо¬вые, косые, фланговые, комбинированные.
Лобовые швы направлены перпендикулярно усилию. В соединении, показанном на рис. 3.4, а, усилие Р переда¬ется двумя лобовыми швами. Вследствие эксцентриситета элементы несколько искривляются. Расстояние между лобовыми швами следует принимать С>4s. На рис. 3.4, б усилие передается через один лобовой шов на накладку; далее это же усилие переходит с накладки на второй лист. Таким образом, в соединении этого рода имеется лишь один расчетный шов.
Рассмотрим несущую способность угловых швов. В ло¬бовом шве возникает несколько составляющих напряжений (рис. 3.4, в): нормальные напряжения, а на вертикальной плоскости шва в зоне сплавления и касательные напряже¬ния на горизонтальной плоскости.
Фланговые швы направлены параллельно усилию (рис. 3.4, г). В них возникают два рода напряжений. В результате совместной деформации основного и наплавленного металла во фланговых швах образуются связующие
напряжения. Как было указано выше, их не учитывают при определении прочности соединения. По плоскостям соприкосновения валика флангового шва с каждым из листов, а также в самом валике возникают напряжения среза, которые являются рабочими напряжениями соединения.
Рис. 3.4. Соединения с лобовыми и фланговыми швами:
а - с двумя расчетными лобовыми швами; б - с одним лобовым швом;
в - схема усилия в лобовом шве; г - фланговые швы; д - косой шов;
е - комбинированное соединение; ж - прикрепление уголка
Косые швы направлены к усилию под некоторым углом а (рис. 3.4, д). Их часто применяют в сочетании с лобовыми и фланговыми.
Пример комбинированных швов приведен на рис. 3.4, е.
Распределение усилий в отдельных швах, составляющих комбинированное соединение, не одинаково
1.3 Подзаголовок
Текст
На все рисунки в тексте должны быть даны ссылки. Рисунки должны располагаться непосредственно после текста, в котором они упоминаются впервые, или на следующей странице. Рисунки нумеруются арабскими цифрами, при этом нумерация сквозная, но допускается нумеровать и в пределах раздела (главы). В последнем случае номер рисунка состоит из номера раздела и порядкового номера иллюстрации, разделенных точкой (например: Рисунок 1.). Подпись к рисунку располагается под ним посередине строки. Слово «Рисунок» пишется полностью. Точка в конце названия не ставится. [1]
Пример:
Рисунок 1. Нанесение раствора
На все таблицы в тексте должны быть ссылки. Таблица должна располагаться непосредственно после текста, в котором она упоминается впервые, или на следующей странице. Все таблицы нумеруются (нумерация сквозная, либо в пределах раздела в последнем случае номер таблицы состоит из номера раздела и порядкового номера внутри раздела, разделенных точкой (например: Таблица 1.2). Таблицы каждого приложения обозначают отдельной нумерацией арабскими цифрами с добавлением впереди обозначения приложения (например: Таблица В.2). Слово «Таблица» пишется полностью. Название таблицы следует помещать над таблицей слева, без абзацного отступа. Например: Таблица 1 - ________
Точка в конце названия не ставится. В таблице применяется шрифт 12 пт, межстрочный интервал – одинарный, абзацный отступ – 0 мм. Между предыдущем текстом и названием таблицы, а также между таблицей и последующим текстом необходимо оставить по одной пустой строке. [2]
Пример:
Таблица 1 - Спецификация сборных железобетонных элементов
Поз. | Обозначение | Наименование | Кол. | Масса ед.в кг. | Примеч. | |
Центрирование текста заголовков в ячейках таблицы осуществляется по горизонтали и вертикали.
Цифровые значения в таблице выравниваются по центру (по горизонтали и вертикали), текстовые – выравниваются по левому краю с центрированием по вертикали.
Если цифровые или иные данные в таблице отсутствуют, то в соответствующей ячейке ставится прочерк
Перечисления
Перечисления при необходимости могут быть приведены внутри пунктов или подпунктов. Перечисления следует нумеровать порядковой нумерацией арабскими цифрами со скобкой, например: 1), 2), 3) и т.д., и печатать строчными буквами с абзацного отступа
- Инструмент для…
- Инструмент для…
- Инструмент для…
- Инструмент для…
Оформление формул и уравнений
Формулы должны быть выделены из текста в отдельную строку, выше и ниже каждой формулы оставлено по одной свободной строке. Формулы должны нумероваться сквозной нумерацией арабскими цифрами, которые записывают на уровне формулы справа в круглых скобках
Оформление ссылок
Должны быть ссылки в тексте на таблицы, иллюстрации, приложения, источники литературы
Оформление списка использованных источников
На все источники в тексте должны быть даны ссылки. Например: [7]. Библиографическое описание использованных источников осуществляется в соответствии с требованиями к оформлению
Техника безопасности
Текст
Заключение
Текст
Введение
Текст
ТЕМА 2 ВСЕ ПРОПИСНЫЕ
2.1 Подзаголовок
Текст
Техника безопасности
Текст
Заключение
Текст
Список литературы
Текст
Предварительный просмотр:
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СМОЛЕНСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
Допускается к защите
Зам. директора по УР
_________ Е.А. Холменкова
«____» __________ 2025 г.
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема 1: «СВАРКА МЕДИ И ЕЕ СПЛАВОВ»
Тема 2: «ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ»
Студента группы ЭГС-1-22
Антипкина Андрея Дмитриевича
Профессия: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))
Руководитель:
________________ Якимов С.Г.
«____» _____ 20____г.
2025 г.
СОДЕРЖАНИЕ
стр. |
Введение 3
1. СВАРКА МЕДИ И ЕЕ СПЛАВОВ 4
1.1 Определение и свойства меди и её сплавов 4
1.2 Основные трудности при сварке меди 8
1.3 Ручная дуговая сварка меди 11
Техника безопасности 15
Заключение 17
Введение 18
2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ 20
2.1 Общие сведения о сварке в защитных газах 20
2.2 Оборудование для ручной сварки 20
2.3 Оборудование для полуавтоматической сварки 21
Техника безопасности 29
Заключение 30
Список литературы 32
Введение
Сварка - один из распространённых технологических процессов в современном промышленном производстве, в значительной мере определяющий технический уровень, качество, рентабельность и конкурентоспособность выпускаемой продукции. Поэтому, важное значение имеет освоение высокопроизводительных сварочных процессов и нового оборудования.
Дуговая сварка плавлением остаётся основным видом сварки, применяемым в различных областях техники, так как позволяет создавать конструкции, отличающиеся высокой технологичностью, обеспечивает короткие сроки изготовления, ремонта и восстановления конструкций большой экономии труда и металла. Так же дуговая сварка плавлением широко применяется при сварке цветных металлов.
Температуры плавления и кипения цветных металлов относительно невысокие, поэтому при сварке легко получить перегрев и даже испарение металла. Если сваривают сплав металлов, то перегрев и испарение его составляющих может привести к образованию пор и изменению состава сплава. Способность цветных металлов и их сплавов легко окисляться с образованием тугоплавких оксидов значительно затрудняет процесс сварки, загрязняет сварочную ванну оксидами, снижает физико-механические свойства сварного шва.
Ухудшению качества сварного соединения способствует также повышенная способность расплавленного металла (сплава) поглощать газы (кислород, азот водород), что приводит к пористости металла шва. Большая теплоёмкость и высокая теплопроводность цветных металлов и их сплавов вызывают необходимость повышения теплового режима сварки и предварительного нагрева изделия перед сваркой.
Для выполнения качественного сварного соединения применяют различные технологические меры, учитывающие особенности каждого металла (сплава).
1. СВАРКА МЕДИ И ЕЁ СПЛАВОВ
1.1 Определение и свойства меди и её сплавов
Медь — золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой, которая придаёт ей характерный интенсивный желтовато-красный оттенок. Чистую медь применяют для электротехнических целей и поставляют в виде полуфабрикатов - проволоки, прутков лент листов, полос и труб. Из-за малой механической прочности чистую медь не используют как конструкционный материал, а применяют ее сплавы с цинком, оловом, алюминием, кремнием, марганцем, свинцом Легирование меди обеспечивает повышение ее механических, технологических и эксплуатационных свойств. Различают три группы медных сплавов: латуни, бронзы, сплавы меди с никелем. Латуни. Латунями называют двойные или многокомпонентные сплавы на основе меди, в которых основным легирующим элементом является цинк. При введении других элементов (кроме цинка) латуни называют специальными по наименованию элементов, например железофосфорномарганцевая латунь и т.п. В сравнении с медью латуни обладают большей прочностью коррозионной стойкостью и лучшей обрабатываемостью (резанием литьем давлением). Латуни содержат до 40-45% цинка. При большем содержании цинка снижается прочность латуни и увеличивается ее хрупкость. Содержание легирующих элементов в специальных латунях не превышает 7-9%. Сплав обозначают начальной буквой Л - латунь. Затем следуют первые буквы основных элементов образующих сплавов: Ц-цинк 0-олово, Мц - марганец, Ж - железо, Ф - фосфор, Б - бериллий и т.д. Бронзы. Сплавы меди с оловом, алюминием, кремнием, марганцем, свинцом, бериллием называют бронзами. В зависимости от введенного элемента бронзы называют оловянными, алюминиевыми и т.д. Бронзы обладают высокой стойкостью против коррозии, хорошими литейными и высокими антифрикционными свойствами и обрабатываемостью резанием. Для повышения механических характеристик и придания особых свойств, бронзы легируют железом, никелем, титаном, цинком, фосфором.
Свариваемость медью. Медь сваривается плохо ввиду её высокой теплопроводности, жидкотекучести и повышенной склонности к образованию трещин при сварке.
Теплопроводность меди при комнатной температуре в 6 раз больше теплопроводности технического железа, поэтому сварка меди и её сплавов должна производиться с увеличенной погонной тепловой энергией, а во многих случаях с предварительным и сопутствующим подогревом основного металла.
При переходе из твердого состояния в жидкое медь выделяет большое количество тепла (скрытая теплота плавления), поэтому сварочная ванна поддерживается в жидком состоянии более длительное время, чем при сварке стали. Повышенная жидкотекучесть меди затрудняет её сварку в вертикальном, горизонтальном и особенно в потолочном положении.
Водород в присутствии кислорода оказывает отрицательное действие на свойства меди. Водород, проникающий в медь при повышенных температурах сварки, реагирует с кислородом закиси меди (Cu2O + 2H > H2O + Cu), образует водяной пар, который, стремясь расшириться, приводит к появлению мелких трещин. Это явление при сварке меди называют (водородной болезнью). Если сваривать медь покрытыми медными электродами без подогрева свариваемого изделия (с быстрым охлаждением), то возникают горячие трещины.
Однако при сварке с подогревом, создающим условия медленного охлаждения. водяной пар в большинстве случаев до затвердевания металла выходит наружу; небольшая часть водяного пара остаётся между слоём сварочного шлака и поверхностью металла шва. В результате этого поверхность металла шва после удаления шлака становиться неровной с мелкими углублениями (<рябой>), что можно избежать при очень медленном охлаждении шва.
Чем больше содержится кислорода в свариваемой меди, тем значительнее проявляется <водородная болезнь>.
Примеси в меди мышьяка, свинца, сурьмы, висмута и серы затрудняют сварку. Они практически не растворяются в меди, но образуют с ней легкоплавкие химические соединения, которые, находясь в свободном состоянии, располагаются по границам зёрен и ослабляют межатомные связи. В результате под действием растягивающей усадочной силы в процессе охлаждения сварного соединения образуются горячие трещины. Поэтому содержание каждой из вредных примесей - кислорода, висмута, свинца в меди и в сварочных материалах – не должно быть более 0,003%,
а для особо ответственных сварных изделий –0,01%.
Коэффициент линейного расширения меди больше коэффициента линейного расширения железа, в связи с чем сварочные деформации при сварки конструкций из меди и её сплавов несколько больше, чем при сварке сталей. [3]
1.2 Основные трудности при сварке меди
Основными трудностями при сварке меди являются:
1) лёгкая окисляемость в расплавленном состоянии, что способствует образованию горячих трещин;
2) влияние вредных примесей, усугубляющих склонность к трещинообразованию и охрупчиванию металла швов;
3) высокая чувствительность к вредному влиянию водорода; 4)склонность к росту зерна связанному с этим охрупчиванию под влиянием сварочного нагрева в зоне термического влияния.
Сварка меди и ее сплавов существенно отличается от сварки сталей в силу различия теплофизических и химических свойств этих металлов.
При выборе технологии сварки меди и ее сплавов учитывают необходимость ввода большого количества теплоты, активное взаимодействие меди с кислородом и влияние кислорода на образование трещин в сварном соединении.
Влияние теплофизических свойств. Высокая теплопроводность меди приводит к появлению значительных перепадов температур и скоростей охлаждения, а также обусловливает малую продолжительность существования сварочной ванны, что требует повышенной погонной энергии или применения предварительного подогрева.
Малая продолжительность существования сварочной ванны в жидком состоянии ограничивает возможности ее металлургической обработки. В частности, для меди требуются более активные раскислители, чем при сварке сталей. Повышенные режимы сварки вызывают рост зерен, поэтому при выполнении многослойных швов для измельчения зерен металл каждого прохода проковывают при температурах 550…800 0С.
Значительный коэффициент линейного расширения (в 1,5 раза более высокий, чем у стали) приводит к необходимости сварки при жестком закреплении кромок или по прихваткам. При большой толщине металла применяют переменный зазор в стыке.
Повышенная жидкотекучесть расплавленной меди и ее сплавов (особенно бронзы) затрудняет сварку в вертикальном потолочном положении. Для формирования корня шва без дефектов необходимы подкладки.
Металлургические особенности сварки меди и ее сплавов. При сварке меди вследствие ее взаимодействия с кислородом в металле шва содержатся тугоплавкие оксиды. Оксид меди растворим в жидком металле и ограниченно – в твердом. С медью оксид образует легкоплавкую эвтектику Cu-Cu2O (температура плавления 10640С), которая сосредотачивается по границам зерен, что может привести к образованию горячих трещин. Для раскисления сварочной ванны требуется введение энергетических раскислителей – фосфора, марганца, кремния и др. Содержание кислорода в основном металле ограничивают значением 0,03%; в сплавах меди для особо ответственных конструкций оно должно составлять менее 0,01%.
Для разрушения тугоплавких оксидов, образующих пленку на поверхности сварочной ванны, применяют флюсы на основе буры (95%Na2B4O7 и 5% Mg), которые способствуют химической очистке, переводя эти оксиды в легкоплавкие комплексные соединения. Использование фосфора для целей раскисления следует ограничивать, поскольку он образует и легкоплавкие эвтектики. Наличие некоторых примесей может усилить склонность сварных соединений к образованию горячих трещин. Содержание, масс %, этих примесей должно быть строго ограничено: Bi меньше 0.002,Pb меньше 0.03, Sb меньше 0,005, и S меньше 0,1.
При сварке алюминиевых бронз легко образуется тугоплавкий оксид Al2O3, ухудшающий сплавление металла и свойства сварного соединения. Для его разрушения применяют флюсы, состоящие из фторидов и хлоридов, щелочных и других металлов. Выгорание легирующих добавок из бронз может быть одной из причин возникновения пористости сварных швов.
При сварке латуней возможно испарение цинка (температура его кипения 9070С, т.е. ниже температуры плавления меди) и его взаимодействие с кислородом. Образующийся оксид цинка ядовит, поэтому при сварке требуется хорошая вентиляция. Испарение цинка может привести к пористости металла шва. Введение в шов марганца и кремния уменьшает испарение цинка.
Подготовка под сварку. Очистку свариваемых кромок и сварочной проволоки от оксидов и загрязнений осуществляют разными способами. Кромки очищают механической обработкой (наждаком, металлической щеткой и т.п.), проволоку – травлением в растворе, состоящем из азотной, серной и соляной кислот, с последующей промывкой в щелочи и воде и сушкой горячим воздухом.
В ряде случаев (сварка в азоте) для повышения качества сварного соединения применяют флюс на борной основе, который наносят на присадочный металл или поверхность подкладки.
Подготовка кромок зависит от толщины металла. Если она не превышает 5 мм, то сварку производят по стыку без скоса кромок, при толщине 6…12 мм – со скосом двух кромок, а при большой толщине – с двумя симметричными скосами двух кромок и углом разделки кромок 70…900 для неплавящегося электрода и 60…700, без притупления, - для плавящегося.
Сборку деталей под сварку выполняют на прихватках (с шагом до 400 мм) или в специальных жестких приспособлениях, обеспечивающих меньше деформации. Для формирования корня шва используют подкладки из предварительно прокаленного графита или меди с водяным охлаждением.
1.3 Ручная дуговая сварка меди
А) Латунь
Б) Бронза
Дуговая сварка меди угольным электродом находит применение преимущественно для малоответственных изделий. Сварка осуществляется вручную угольным или чаще графитовым электродом постоянным током прямой полярности. Углекислый газ, выделяющий при сварке, недостаточно защищает расплавленный металл от окисления. Поэтому применяют присадочный металл с раскислителем – фосфором, а также флюс (94…96% прокаленной буры, 6…4% металлического магния). Флюс наносят на смоченную жидким стеклом поверхность прутка или на свариваемые кромки.
При толщине металла до 5мм стыковые соединения сваривают без разделки кромок; более 5мм – с разделкой кромок под углом 1,27…1,57 рад. Сборку деталей под сварку ведут на графитовой или асбестовой прокладке с зазором между свариваемыми кромками не более 0,5мм. В процессе сварки электрод наклоняют углом вперёд на 0,17…0.35 рад к вертикали. После сварки рекомендуется проковка швов. Соединения из металла толщиной до 5мм проковывают без подогрева, при большей толщине металла – с подогревом до температуры 800 ºC и с последующим быстрым охлаждением. Стыковые швы рекомендуется сваривать в один слой с одной стороны. Повторное воздействие нагрева, происходящее при сварке многослойных и двухсторонних швов, приводит к снижению прочности шва.
Сварка покрытыми электродами выполняется электродами (Комсомолец-100) со стержнем из медной проволоки м1, м2, и электродами ЗТ со стрежнем из бронзы БрКМц3-1.
Сварку меди покрытыми ведут постоянным током обратной полярности . Без подогрева и без разделки кромок сваривают медь толщиной до 4мм. При толщине металла 5…10 мм необходимы предварительный подогрев до температуры 250…300 ºC и односторонняя разделка кромок под углом 1….1,22 рад с притуплением кромок 1,5…3 мм. При больших толщинах рекомендуется X-образная разделка и соответственно большая температура подогрева. Сварку выполняют короткой дугой электродами диаметром 4…6 мм без поперечных колебаний. Силу сварочного тока подбирают в пределах 50…70А на 1 мм диаметра электрода. Стыковые соединения сваривают на графитовых или металлических подкладках.
Механические свойства металла шва и сварного соединения меди, выполненного электродами (Комсомолец-100%), достигают 27*109 Па. Однако электропроводность шва составляет лишь 20…22% по сравнению с основным металлом. Значительно повышается электропроводность шва до уровня 90…95%основного металла при сварке в инертном газе с присадкой, а также под флюсом. Это обусловлено добавкой в металл шва лишь небольшого количества кремния (около 0,2%).
А) Латунь
Сварка латуни. Основная трудность сварки латуни в том , что в процессе сварки цинк значительно испаряется и сгорает , при этом снижается содержание цинка в металле шва и ухудшается его качество (появляется пористость, снижается прочность). Особенно интенсивно цинк выгорает из электродного металла, загрязняя окружающее пространство вредными для здоровья сварщика парами цинка и его окислов.
Латунь небольшой толщины сваривают графитовым электродом на постоянном токе прямой полярности, короткой дугой, без присадки, с погружением конца электрода в расплавленный металл. При это дуга горит в оболочке, образующеёся вокруг электрода из паров цинка. Такой метод ведения сварки снижает угар цинка.
При сварке латуни толщиной более 10мм необходим предварительный подогрев до 300…350 0C. Для предотвращения прожогов используют подкладки. При толщине металла 3…16 мм сварку ведут с разделкой кромок под углом 1,22 рад с притуплением 1,5…2 мм. Сварка покрытыми электродами находит применение в основном для исправления брака литья.
При такой сварке наблюдается наиболее интенсивное по сравнению с другими способами испарение и выгорание цинка. Сварку покрытыми электродами применяют в том случае, когда не могут быть применены другие способы сварки – угольным электродом , под флюсом, в защитных газах. Для сварки латуни применяют электроды с покрытием ЗТ. Сварку ведут постоянным током обратной полярности. Сварку выполняют без колебаний конца электрода при короткой дуге, что снижает угар цинка. Под стыком устанавливают прокаленную асбестовую прокладку. Зазор между свариваемыми кромками 0,5…1,5 мм. При толщине металла 4…10 мм производят V-обратную, а при толщине более 10 мм X-образную подготовку кромок с углом раскрытия 1…1,22 рад.
Б) Бронза
Сварка бронзы. Деформируемые бронзы толщиной до 4 мм сваривают всеми способами дуговой сварки без предварительного подогрева.
Литейные бронзы сваривают с подогревом. Чрезмерный подогрев вреден, особенно при сварке оловянных бронз. Он может вызвать плавление избыточного олова, расположенного по границам зёрен, и вследствие этого-разрушение свариваемой детали. В большинстве случаев бронзы сваривают угольным или покрытым электродом. В качестве присадки или электродного стержня используют бронзы того же состава, что и свариваемый металл. Флюсы и покрытия для сварки оловянных бронз изготавливают на борной основе. Для сварки безоловянных бронз применяют флюсы, содержащие хлористые и фтористые соли щелочных и щелочноземельных металлов и криолит, удаляющие окись алюминия либо препятствующие её образованию.
Техника безопасности
Рабочее место сварщика должно содержаться в чистоте и порядке, не допуская ничего лишнего, мешающего работе на рабочем месте, а так же в проходах и проездах. Детали и заготовки следует держать в устойчивом положении на подкладках и стеллажах, высота штабелей не должна превышать полторы ширины или полтора диаметра основания штабеля и во всех случаях не должна быть более 1 м.
Сварочные кабели нельзя располагать рядом с газосварочными шлангами и трубопроводами, находящимися под давлением, или по участкам с высокой температурой, а также вблизи кислородных баллонов и ацетиленовых генераторов.
Средство индивидуальной зашиты
При электродуговой ручной сварке зона сварки (сварочная дуга, расплавляемый металл) является источником возможного травмирования электросварщика излучением и теплом сварочной дуги и брызгами расплавленного металла. Для защиты глаз, лица, кожного покрова головы и щеи сварщика от излучения и брызг металла, а также частичной защиты органов дыхания от непосредственного воздействия выделяемых при сварке паров металла, шлака и аэрозолей (мелких частичек расплавляемого металла и шлака, взвешенных в парах предназначены защитные щитки.
Важными средствами индивидуальной защиты сварщика является спецодежда и спецобувь. Спецодежда (куртки и брюки) изготовляется из материала, предохраняющего сварщика от излучения и имеющего противоискровые нашивки.
К средствам индивидуальной защиты относятся также резиновый коврик, резиновые перчатки и галоши, применяемые при работе в особо опасных местах. Во время работы сварщик должен застёгивать куртку, не допуская оголения и поражения лучами дуги открытых мест тела. Клапаны куртки должны быть закрыты, брюки носятся на выпуск так, чтобы они закрывали ботинки во избежание попадание брызг металла на ноги.
При использовании материалов, выделяющих повышенное количество сварочных аэрозолей (цветных металлов и сталей с цинком и цинковым покрытием), применяют усиленную вентиляцию, обеспечивающую подачу чистого воздуха к сварщику. Однако общая вентиляция не всегда достигает нужного эффекта, поэтому прибегают к средствам индивидуальной защиты. Для этого в основном используют фильтрующие противопылевые респираторы марки ШБ-1, (лепесток), (Астра-2) и другие. А в замкнутых резервуарах - со шланговым противогазом, чтобы не допустить попадания в дыхательные органы паров цинка, входящего в состав латуней. Для снижения концентрации вредных веществ на рабочих местах до предельно допустимой необходимо применять отсосы различных типов.
При дуговой электрической сварке происходит выделение вредных аэрозолей (взвешенных в воздухе частиц окислов металлов, минералов, пыли), паров и газов, которые приводят к раздражению слизистых оболочек и повышению утомляемости.
При сварке и резке медно-цинковых сплавов и оцинкованных сталей происходит выделение окси цинка, которая в процессе воздействия на организм работающего проявляется в виде сладковатого привкуса во рту, потери аппетита, жажды, повышенной утомляемости и сухого кашля.
Заключение
Медь и медные сплавы широко применяют в качестве конструкционного материала для изготовления изделий различного назначения: сосудов, трубопроводов, электрораспределительных устройств, электрооборудования, химической аппаратуры. Многообразие в использовании меди и медных сплавов связано с их особыми физико-механическими свойствами. Медь обладает наиболее высокой (после серебра) электропроводностью и теплопроводностью, полной устойчивостью в отношении атмосферной коррозии, сохраняет высокие пластические свойства в условиях высокого холода.
Введение
В своей работе я раскрываю тему как особенности ручной газовой сварки, суть газовой сварки, её особенности, виды оборудования и газов.
Сварка – это самый надежный и популярный метод скрепления двух металлических деталей в одно целое. Он может производиться несколькими видами, одним из которых является газовая сварка. Рассмотрим подробнее преимущества и недостатки такого метода, область применения данного вида соединения и материалы, которые нужны для пайки газовой сваркой. Газовая сварка металлов – это такой способ соединения их, при котором используются газы для создания высокой температуры. Чаще всего используется кислород и ацетилен, хотя возможны и другие варианты. Ведущая роль здесь отводится пламени, ведь именно от него и зависит высота температуры и возможность расплавления разных типов металлов. Пламя состоит из трех зон ядра (где распадается ацетилен), восстановительной зоны (в которой окисляется углерод и водород) и факела (область полного сгорания газов). Их бывает три вида (в зависимости от соотношения газов ацетилена и кислорода) (таблица 1).
Таблица 1
Вид пламени | Соотношение | Краткая характеристика пламени | Основная часть |
Нормальное (Восстановительное) | 1,1…1,3 | Чётко очерченное ядро пламени, восстановительная зона и факел. Длинна восстановительной зоны до 20мм | Сварка стали, меди, бронзы, и алюминия |
Окислительное | Более 1,3 | Укороченное, заострённое ядро с нечёткими очертанием. | Сварка латуни |
Науглероживающие | Менее 1,1 | Ядро увеличенное расплывчатого очертания. На конце которого образуется зелёный венчик | Сварка чугуна |
Для работы газовой сваркой мастер регулирует подачу рабочих газов в зависимости от пламени, показателем которого является их цвет. От типа пламени зависит температура, которая воздействует на металл. Обычно это свыше 3000 градусов, что позволяет плавить и резать различные виды изделий.
2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАРКИ В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ
2.1 Общие сведения о сварке в защитных газах
Сварку в защитной газовой среде конструкций из углеродистых и легированных сталей, а также из цветных и лёгких металлов и их сплавов осуществляют вручную, полуавтоматически и автоматически.
Этот вид сварки удобен для выполнения сварных соединений в любых пространственных положениях, легко поддаётся механизации, позволяет наблюдать за сварочной ванной в процессе работы, характеризуется довольно высокой производительностью, достигающей при ручной сварке 40 – 50м\ч, а при автоматической – 200м\ч.
В качестве защитных газов применяют инертные газы (аргон, гелий) и активные газы (углекислый газ, водород, азот и др.). Наибольшее распространение в промышленности получили аргон и углекислый газ. Сущность этого способа сварки заключается в защите электрической дуги и расплавленного металла от вредного воздействия воздуха.
2.2 Оборудование для ручной сварки
В среде инертного газа происходит по схеме на рис. 3.17. При этом кромки свариваемого изделия и присадочного металла расплавляются дугой, горящей между неплавящимся электродом и изделием. Дуга, сварочная ванна, торец присадочной проволоки и кристаллизующийся шов защищены от воздуха инертным газом, который подаётся горелкой в зону сварки.
Принципиальная схема поста, рабочее место и горелка для ручной дуговой сварки в среде инертных газов показаны на рис. 3.18-3.20. В состав оборудования для ручной сварки постоянным током входят: источник сварочного тока, сварочная горелка, устройство возбуждения сварочной дуги, аппаратура управления сварочным циклом и газовой защитой. Перемещение сварочной горелки и подача присадочной проволоки в зону горения дуги производится вручную.
2.3 Оборудование для полуавтоматической сварки
Дуговая сварка плавящимся металлическим электродом (проволокой) в среде инертного или активного газа с непрерывной автоматической подачей электродной проволоки широкого применяется в промышленности. Зона сварки защищается извне подаваемым газом. Сварка плавящимся электродом с успехом применяется при автоматизированной и роботизированной сварке. Набольшее распространение получила полуавтоматическая сварка, наиболее универсальная.
Применение термина «полуавтоматическая» не вполне корректно, поскольку оборудование предусматривает автоматическое саморегулирование дуги и скорость плавления электрода. Единственное ручное управление, требуемое от сварщика при полуавтоматической сварке, – позиционирование и перемещение с определенной скоростью сварочной горелки. Длина дуги и сварочный ток поддерживаются автоматически.
Управление сваркой и режимом дуги осуществляют три основных элемента установки для сварки в защитном газе:
. сварочная горелка и подающий рукав;
. механизм подачи проволоки;
. источник сварочного тока.
Сварочная горелка и подающий рукав выполняют три функции –
Подают защитный газ в область горения дуги, подают сварочную проволоку к контактному наконечнику и проводят сварочный ток к контактному наконечнику. На рукоятке горелки имеется выключатель, нажатие на который включает и выключает сварочный ток, подачу проволоки и подачу газа.
Механизм подачи сварочной проволоки и источник сварочного тока для обеспечения автоматического саморегулирования длины дуги соединены обратной связью. Для полуавтоматической сварки применяются два типа источников сварочного тока: источник с постоянным (неизменным) током и источник с постоянным (неизменным) напряжением.
Полуавтоматы для сварки плавящимся электродом в защитных газах типа ПДГ. Входящие в состав конструкции полуавтоматов электронный блок управления сварочным процессом (типа БУСП-2), редукторный привод подачи проволоки открытого (МПО) или закрытого (МПЗ) типа, горелки с шлангами (типа ГДПГ), тормозные устройства и кассеты унифицированы.
Для плавного регулирования скорости подачи проволоки применяют приводной электродвигатель постоянного тока. В этих полуавтоматах механизм подачи электродной проволоки имеет одну или две пары подающих роликов, а блоки управления встроены в сварочные выпрямители или в корпус механизма подачи.
Существуют полуавтоматы со ступенчатым регулированием скорости подачи электродной проволоки, обеспечиваемым переключением шестерен в коробке скоростей. Механизм подачи приводится в действие асинхронным двигателем переменного тока. Проволока подается одной парой роликов.
Конструкция сварочных горелок типа ГДПГ, рассчитанных на силу тока 100…600А, разработана на основе полого электросварочного кабеля КПЭС с разъемом типа ВКМ или евроразъемом; охлаждение горелок естественное, а при большой силе тока – водяное.
Основные технические характеристики некоторых полуавтоматов для дуговой сварки в защитных газах приведены в табл.9.5.
Полуавтоматы для импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом типа ПДИ.
Таблица 9.5.
Марка полуавтомата | Номильная сила сварочного тока, А, при ПВ 60% | Электродная проволока | Марка сварочного выпрямителя | |
ПДГ – 308УЗ ПДГ – 502УЗ ПДГ – 515УЗ ПДИ – 303УХЛ4 | 351 500 500 315 | 1,2…1,6 1,0…2,0 1,2…2,0 1,2…2,0 | 120…960 120…1200 120…960 72…720 | ВДГ – 302 ВДУ – 504-1 ВДУ – 506 ВДГИ - 301 |
Это оборудование предназначено для сварки алюминия, его сплавов высоколегированных сталей в аргоне. Полуавтомат комплектуется выпрямителем типа ВДГИ и сварочными горелками со сменными пластмассовыми каналами для обеспечения равномерной подачи алюминиевой проволоки диаметром 1,6 и 2,0 мм. Полуавтоматы данного типа применяют для сварки алюминиевых сплавов толщиной 2…20мм при силе тока 60…300А. Для каждого значения силы сварочного тока необходимо устанавливать определенную частоту и энергию импульсов.
Установки с тиристорным управлением и инверторными выпрямителями. Установка УПС – 301У4, предназначенная для ручной сварки вольфрамовым электродом, включает в себя сварочный выпрямитель с тиристорным регулированием силы тока, горелки для плазменной и аргоновой сварки, блок зажигания, содержащий возбудитель дуги УПД – 1 или ВИС – 501, газовую аппаратуру (клапан, ротаметры) в дистанционный регулятор силы сварочного тока.
Установка УДГ – 350 для ручной сварки неплавящимся электродом в среде инертных газов разработана на базе транзисторного
Таблица 9.6. Основные технические характеристики установок для ручной сварки вольфрамовым электродом
Параметр | УДГ – 501 - 1 | УДГУ - 301 | УПС - 301 | УДГ - 201 | УДГ - 360 |
Сварочный ток | Переменный | Постоянный, переменный | Постоянный | Постоянный | Постоянный |
Номинальня сила сварочного тока, А | 500 | 315 | 315 | 200 | 315 |
Номинальная продолжительность нагрузки ПН,% | 60 | 60 | 60 | 40 | 60 |
Напряжение холостого хода, В | 72 | 65/72* | 68 | 60 | 60 |
Рабочее напряжение, В | 16 | 12/16* | 40 | 12 | 12 |
Диапазоны регулирования силы тока, А | 40…150 120…500… | 15…25 20…100 90…315 | 4…25 25…315 … | 7…200 … … | 10…315 … … |
*В числителе указано постоянное напряжение, в знаменателе – переменное.
Автоматическая сварка может выполняться без присадочного материала и с присадочным материалом.
Односторонняя сварка неплавящимся электродом встык без разделки кромок, без гарантированного зазора, без присадки, а также без применения приемов увеличения глубины проплавления (активирующих флюсов), обеспечивает полный провар при толщине заготовки не более 5мм.
Процесс автоматической сварки без присадочного материала чрезвычайно прост и поэтому широко распространен. Образование сварочного шва без присадки происходит за счет расплавления стыкуемых кромок. Свариваемые заготовки собираются без зазора.
Процесс автоматической сварки с присадочной проволокой широко используется для соединения заготовок толщиной более 1,5мм. Присадочная проволока подается с заданной скоростью, которая регулируется в весьма широких пределах.
В состав оборудования для автоматической сварки входят: сварочная головка, устройство для перемещения сварочной головки или изделия, аппаратура управления механизмами автомата (рис.3.22, а).
Простейшая сварочная головка включает в себя: сварочную горелку, устройства для установочных перемещений горелки – настройки на шов, установка длины дуги (рис.3.22, б). Обычно сварочная головка содержит и другие функциональные узлы – механизм подачи присадочной проволоки, механизмы установочных перемещений мундштука для подвода присадки к сварочной ванне, устройство для колебания горелки поперек стыка (колыбель); автоматический регулятор напряжения дуги и т.п.
Автоматы, полуавтоматы и установки для сварки. Для сварки в защитных газах применяют автоматы тракторного типа, подвесные головки, специализированные трубосварочные автоматы, полуавтоматы для механизированной сварки и установки для сварки неплавящимся электродом.
Автоматы тракторного типа. Автоматы типа АДГ предназначены для сварки плавящимся электродом (на постоянном токе в углекислом газе) стыковых соединений с разделкой и без разделки кромок, угловых швов и нахлесточных соединений. Автоматы комплектуют из двух частей: сварочного трактора типа ТС и источника питания дуги – выпрямителя типа ВДУ.
Схема управления автоматами выполнена на полупроводниковых устройствах. Работа автоматов основана на существовании зависимости скорости подачи электродной проволоки от напряжения дуги. Используемая схема управления позволяет задавать необходимое время для продувки защитного газа, растягивания дуги для сварки кратера и обдува шва защитным газом по окончании сварки.
Управление автоматами производится с пульта, размещенного на сварочном тракторе. На пульте помимо кнопок управления имеются приборы для контроля режима, регуляторы напряжения дуги, а также скоростей сварки и подачи электродной проволоки. На дополнительном пульте управления, укрепленном на сварочном выпрямителе, расположены элементы управления подачей защитного газа.
Токоподвод в зоне сварки защищен водоохлаждаемым соплом, в которое поступает углекислый газ. Схема сварочной головки автомата тракторного типа для сварки в защитных газах плавящимся электродом показана на.
Автоматы типа АДСВ применяют для сварки вольфрамовым электродом в аргоне продольных швов на постоянном, пульсирующем или переменном токе силой до 315А в зависимости от того, каким источником питания комплектуют автомат. Скорость сварки составляет 5…80м/ч, точность поддержания этого параметра – составляет _+2%. Скорость подачи присадочной проволоки диаметром 0,8…2мм изменяют в пределах 8…120м/ч. Горелка рассчитана на закрепление вольфрамовых электродов диаметром 1…5мм.
Автоматы комплектуют унифицированной сварочной головкой с механизмом подачи присадочной проволоки, регулятором напряжения дуги и устройством слежения за линией стыка. Сварочную головку применяют в различных установках для сварки в инертном защитном газе неплавящимся электродом, головка может быть установлена на подвеске кареточного типа.
Автоматы типов СА и ГСНВ предназначены для сварки в аргоне неплавящимся электродом с дополнительной присадочной проволокой и без нее неповоротных стыков труб в монтажных и цеховых условиях. В зависимости от вида свариваемого материала их комплектуют источниками питания дуги постоянного и переменного тока. С их помощью сваривают трубы диаметром до 1020мм с толщиной стенки до 20мм. Тракторные головки автоматов снабжены механизмами подачи присадочной проволоки и поперечных колебаний электрода, а также регулятором напряжения дуги для установки тракторных головок автоматов на трубу используют специальные цепные крепления или жесткие направляющие. [3]
Подвесные сварочные головки типов ГСВ и АСТВ. Самоходные и стационарные подвесные головки применяют для сварки продольных и кольцевых поворотных швов изделий из разных сталей, алюминиевых и титановых сплавов. Они предназначены для сварки в аргоне неплавящимся электродом с дополнительной присадочной проволокой и без нее. В зависимости от вида свариваемого материала их комплектуют источниками питания дуги постоянного и переменного тока. Некоторые марки головок окрашены горелками для сварки сжатой и трехфазной дугой.
Специализированные автоматы типа ОДА. Автоматы данного типа используют для сварки в аргоне неплавящимся электродом без присадочной проволоки неповоротных стыков труб диаметром 8…76мм и с толщиной до 3мм и с подачей дополнительной присадочной проволоки при утолщении стенки трубы до 3,5мм. Переносные головки имеют небольшую массу (до 12кг), малую установочную длину (до 10мм) и малый радиус вращающихся частей (до 90мм), что позволяет применять их в условиях монтажа.
Техника безопасности
Уход за установками для сварки в защитных газах включает ежедневную проверку перед началом работы герметичности шлангов для подвода защитного газа и охлаждающей воды. При наличии неплотностей, вызывающих просачивание воды или газа, необходимо произвести устранение неисправностей.
При обращении с баллонами необходимо следить и не допускать резких ударов и нагрев их выше 400С. Перед началом работы сварщик должен проверить состояние контактного наконечника. Не допускается загрязнение и прилипание металлических брызг на его резьбы наконечника. Наконечники должны изготовляться из меди или бронзы.
Сопло горелки должно периодически очищаться от брызг металла. При большом (налипании) брызг возможно образование контакта между соплом и наконечником. При сварке, в случае соприкосновения со свариваемой деталью, сопло может обгореть. (Прилипание) брызг уменьшается при использование специальных смазок, которыми покрывается поверхность сопла и свариваемый металл. Для этой цепи применяются смазки, минеральные масла и пасты. Состав паст может быть рекомендован следующий: 8-10% графита, 70-75% мыла, 15-22% мела, сульфатно-спиртовая барда в количестве 150-200г на 1л воды.
Перед началом работы необходимо хорошо закрепить конец шланга к контактной коробке подающего механизма, отрегулировать пружину нажимного устройства, установить напрявляющие втулки шланга против канавки подающего ролика на расстоянии не более 2-3мм.
При сварке в среде углекислого газа работу необходимо производить при наличии исправной вентиляционной системы, которую надо располагать не только вверху, но и внизу, так как углекислый газ тяжелее воздуха.
Заключение
В данном проекте имеется рисунки: Влияние угла наклона мундштука горелки на глубину проплавления; Углы наклона мундштука горелки в зависимости от толщины металла; Способы перемещения мундштука горелки при газовой сварки; Левой сварки; Правой сварки; Сварка наконечниками двухпламенным и трехпламенным; Схемы сварки сквозным валиком при толщине металла от 2мм до 20мм; Сварки ванночками; Сварки горизонтальными швами; Сварки вертикальными швами способами сверху в низ и снизу в верх; Сварки потолочными швами с левом и правом способами; Сварки тонкого металла с отбортовкой кромок, встык, и в применение уклона.
Достоинства газовой сварки:
- Сваривать можно где угодно, поскольку нет необходимости в дополнительном дорогом оборудовании и источниках энергии
- При помощи газовой сварки можно сваривать металлы с различными температурами плавления
- Свинец, чугун, латунь и медь лучше всего свариваются именно при помощи газовой сварки
- Если правильно подобрать вид и мощность пламени, а также хорошую присадочную проволоку, можно получить очень качественные и прочные швы
- Нагревание и остывание поверхностей происходит достаточно медленно.
Недостатки газовой сварки
- Очень большая зона нагрева, что может способствовать повреждению близлежащих к сварке неустойчивых компонентов.
- Чем толще металл, тем ниже производительность сварки (так сварка металла, толщина которого превышает пять миллиметров, абсолютно невыгодна).
- При сваривании металлов внахлест использовать газовую сварку не рекомендуют, поскольку в таком случае велика вероятность напряжения в металле, что может привести к разрушению и деформациям места спайки.
- При сварке используются очень опасные вещества, которые в сочетании с воздухом образуют взрывоопасные смеси (ацетилен, водород и пр.).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Нормативные акты
1. ГОСТ 26001-84 Свариваемость материалов.
2. ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.
3. ГОСТ 14771-76 Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов.
Научно-техническая литература
4. Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка: учебник для нач. проф. образования/ В.С. Виноградов. -3-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. -320 с.
5. Виноградов В.С. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки: Учеб. для проф. учеб. заведений. - 4-е изд., стереотип. - М.: Высш. шк.; Изд. Центр«Академия», 2001. - 319 с.: ил.
6. Герасименко А.И. Основы электрогазосварки: учебное пособие /А.И. Герасименко. - Изд. 6-е. - Ростов н/Д : Феникс, 2008. - 380 с.: ил. - (НПО).
7. Гуськова Л.Н. Газосварка: рабочая тетрадь: учебное пособие для образовательных учреждений начального проф. образования / Л.Н. Гуськова. - М.: Издательский центр «Академия», 2008.- 96 с.
8. Маслов В.И. Сварочные работы: Учеб. для нач. проф. образования / Валентин Иванович Маслов. - 2-е изд., стер. - М.: Изд. Центр «Академия» , 2002. - 240с.: ил.
9. Овчинников В.В. Газосварщик: учеб. пособие / В.В.Овчинников. М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 64 с. - (Сварщик).
10. Овчинников В.В. Дефекты сварных соединений: учеб. Пособие / В.В.Овчинников. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. - 64 с. - (Сварщик).
Предварительный просмотр:
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СМОЛЕНСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
Допускается к защите
Зам. директора по УР
_________ Е.А. Холменкова
«____» __________ 2023 г.
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема 1: «ВИДЫ И НАЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОДОДЕРЖАТЕЛЕЙ»
Тема 2: «ТЕХНОЛОГИЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ»
Студента группы ЭГС-1-20
Дашичева Артёма Олеговича
Профессия: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))
Руководитель:
________________ Якимов С. Г.
«____» _____ 20____г.
2021 г.
СОДЕРЖАНИЕ
стр. |
Введение 3
1. ВИДЫ И НАЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОДОДЕРЖАТЕЛЕЙ 4
1.1 Ручная сварка 4
1.2 Виды источников питания дуги, применяемые в оборудовании поста 5
1.3 Назначение и разновидности защитных масок 7
Техника безопасности 9
Заключение 12
Введение 13
2. ТЕХНОЛОГИЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ 14
2.1 Особенности 14
2.2 Область применения 14
2.3 Виды механизированной сварки 15
Техника безопасности 19
Заключение 21
Список литературы 23
Введение
Ручную дуговую сварку выполняют сварочными электродами, которые вручную подают в дугу и перемещают вдоль заготовки. В процессе сварки металлическим покрытым электродом - дуга горит между стержнем электрода и основным металлом. Стержень электрода плавится, и расплавленный металл каплями стекает в металлическую ванну. Вместе со стержнем плавится покрытие электрода, образуя газовую защитную атмосферу вокруг дуги и жидкую шлаковую ванну на поверхности расплавленного металла. Металлическая и шлаковые ванны вместе образуют сварочную ванну. По мере движения дуги сварочная ванна затвердевает и образуется сварочный шов. Жидкий шлак после остывания образует твердую шлаковую корку.
Ручная сварка удобна при выполнении коротких и криволинейных швов в любых пространственных положениях - нижнем, вертикальном, горизонтальном, потолочном, при наложении швов в труднодоступных местах, а также при монтажных работах и сборке конструкций сложной формы. Ручная сварка обеспечивает хорошее качество сварных швов, но обладает более низкой производительностью, например, по сравнению с автоматической дуговой сваркой под флюсом.
Производительность процесса в основном определяется сварочным током. Однако ток при ручной сварке покрытыми электродами ограничен, так как повышение тока сверх рекомендованного значения приводит к разогреву стержня электрода, отслаиванию покрытия, сильному разбрызгиванию и угару расплавленного металла. Ручную сварку постепенно заменяют полуавтоматической в атмосфере защитных газов.
ТЕМА 1 ВИДЫ И НАЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОДОДЕРЖАТЕЛЕЙ
1.1 Ручная сварка
Электрододержатель предназначен для крепления электрода и подвода к нему сварочного тока. Электрододержатели применяются для проведения ручной электродуговой сварки и строжки всеми типами покрытых электродов. Существуют электрододержатели двух видов, отличающиеся внешним видом: винтового типа и держатели с зажимом.
На рынке сварочных аксессуаров существует множество разновидностей электрододержателей. В среде сварщиков их часто называли «держаками» и изготавливали при помощи подручных средств: сваривали трезубец из прутиков арматуры с изоляционной оболочкой от ПВХ трубок, дополнительно обматывая изолентой. На сегодняшний день уже никто не применяет самоделки и пользуются фирменными электрододержателями, поняв многие преимущества данного аксессуара: безопасность, защита от тока, удобство крепления электродов и малые потери тока.
Существуют два основных типа электрододержателей:
- электрододержатели винтового типа состоят из удобного держателя, исключающего проскальзывание в руке, и верхней поворотной части, при помощи которой надежно удерживается электрод. Электрод вставляется в специальное отверстие в верхней поворотной части держателя;
- электрододержатели с зажимом состоят из удобного держателя, исключающего проскальзывание в руке, и зажимной части, при помощи которой надежно удерживается электрод. Электрод вставляется в этот зажим.
Другие внешние отличные электрододержатели являются модификациями вышеописанных конструкций.
В качестве удобства к аксессуары принято сокращение «ЭД», далее следует значение силы тока. По Госстандарту обозначение электрододержателя состоит из вида электрододержателя, номера модификации, разновидности климатического исполнения, места в ГОСТе и наименование действующего стандарта к электрододержателю.
1.2 Виды источников питания дуги, применяемые в оборудовании поста
Конструкции и параметры источника питания дуги зависят от его технологического назначения: ручной сварки покрытым электродом, механизированной сварки плавящимся электродом или автоматической сварки в защитных газах или под флюсом. Если на одном рабочем месте возникает необходимость сварки различными способами, применяют более сложные универсальные источники.
Перечисленные источники питания объединяют в группу источников общепромышленного назначения. Существенно отличаются от них по конструкции специализированные источники, предназначенные для сварки неплавящимся электродом в защитном газе, для плазменной сварки и резки или для электрошлаковой сварки.
Источники питания классифицируются в зависимости от рода тока и принципа действия. В качестве источников переменного тока используют сварочные трансформаторы и специализированные установки на их основе; в качестве источников постоянного тока - сварочные выпрямители, преобразователи и агрегаты, а также специализированные источники на базе выпрямителей.
Сварочные трансформаторы преобразуют переменное сетевое напряжение в пониженное, необходимое для сварки. Это наиболее простые и дешевые источники, широко используемые при ручной сварке покрытыми электродами и автоматической сварке под флюсом. Специализированные установки на основе трансформаторов применяют для сварки алюминиевых сплавов неплавящимся электродом в защитном газе.
Устойчивость дуги постоянного тока более высока по сравнению с устойчивостью дуги переменного тока» что заметно влияет на качество сварки (на малых токах, электродами с фтористо-кальциевыми покрытиями, в углекислом газе, наплавка под флюсом). В этих случаях рекомендуется использовать источники постоянного тока.
Наиболее совершенны сварочные выпрямители, которые имеют более высокий коэффициент полезного действия, меньшую массу, удобны в изготовлении и эксплуатации, обладают лучшими технологическими свойствами. Их применяют для ручной, полуавтоматической и автоматической сварки, а также в качестве универсальных источников.
Сварочный преобразователь представляет собой комбинацию электродвигателя переменного тока и сварочного генератора постоянного тока. Электрическая энергия сети переменного тока преобразуется в механическую энергию электродвигателя, вращает вал генератора и преобразуется в электрическую анергию, постоянного сварочного тона, Поэтому, коэффициент полезного действия преобразователя невелик: из-за наличия вращающихся частей они менее надежны и удобны в эксплуатации по сравнению с выпрямителями. Однако для строительно-монтажных работ использование генераторов имеет преимущество по сравнению с другими источниками благодаря их меньшей чувствительности к колебаниям сетевого напряжения.
Сварочный агрегат состоит из двигателя внутреннего сгорания и генератора постоянного тока. Химическая энергия сгорания топлива преобразуется в механическую» а затем в электрическую энергию. Агрегаты используют в основном для ручной сварки в монтажных и полевых условиях, где отсутствуют электрические сети.
Специализированные источники представляют собой аппараты, дополненные различными вспомогательными устройствами, расширяющими их технологические возможности. Источник постоянного для сварки неплавящимся электродом в защитном газе имеет устройства для возбуждения дуги и заварки кратера.
Каждый источник предназначен для питания током одной дуги (однопостовой источник). В цехах с большим числом постов сварки целесообразно использовать многопостовые источники.
1.3 Назначение и разновидности защитных масок
Для защиты глаз от лучистой энергии сварочной дуги применяются защитные маски сварщика. Защитная маска изготовлена из материала с низкой теплопроводностью, не пропускающего ультрафиолетовые лучи и не воспламеняющегося от искр. Обычно в качестве материала применяется листовая фибра. В лицевой части маски сделан прямоугольный вырез, в который вставлено защитное стекло-светофильтр. В масках применяются пассивные или электронные (самозатемняющиеся) светофильтры.
Наружную сторону светофильтра закрывают сменным прозрачным стеклом, защищающим светофильтр от брызг расплавленного металла и шлака. Светофильтры представляют собой пластинку из темного стекла размером 121х69 мм. Они совершенно не пропускают ультрафиолетовых лучей, а инфракрасные – проникают в пределах от 0,1 до 4% от общего количества.
Наиболее удобна для сварщика защитная маска с самозатемняющимися светофильтром обычно имеющая название «Хамелеон», прозрачность которого изменяется в зависимости от интенсивности света. При использовании автоматического светофильтра сварщик может выполнять все стадии сварочных работ, не поднимая маску. Автоматический светофильтр имеет потенциометр для плавного регулирования степени затемнения. Электропитание комбинированное: от литиевого элемента и солнечной батареи.
Для защиты органов дыхания сварщика выпускаются защитные маски с системой поддува очищенного воздуха (с респирацией). Подобные маски обладают такими же возможностями по конфигурации и свойствами, как обычные маски, но поставляются в комплекте с принадлежностями для системы фильтроподдува.
Система очистки воздуха и его поддува в зону дыхания сварщика применяется совместно с защитной маской и предназначена для защиты органов дыхания сварщика в условиях сильного задымления рабочей зоны.
Техника безопасности
Состояние изоляции проводов проверяют не реже одного раза в месяц, а осмотр подвижных контактов, переключателей, рубильников и клемм — не реже одного раза в три дня. Напряжение холостого хода на зажимах генератора или трансформатора не должно превышать 110 В для машин постоянного тока и 70 В для машин переменного тока. Сварочные машины должны находиться под наблюдением специалистов. Установку и ремонт их могут производить только электромонтеры.
Корпусы сварочной аппаратуры и источников тока необходимо заземлять. Кроме того, обязательно должно быть заземлено свариваемое изделие. Заземление сварочных агрегатов на контур производят присоединением медного провода сечением не менее 6 мм2 или железного сечением не менее 12 мм2 к какой-либо точке корпуса и к трубе диаметром 37—50 мм, длиной 1—2 м. Трубу закапывают в землю. Вместо трубы можно использовать полосовую сталь толщиной не менее 4 мм, сечением 48—50 мм2.
Категорически запрещается использовать контур заземления в качестве обратного провода сварочной цепи. При появлении напряжения на частях аппаратуры и оборудования, не являющихся токоведущими, необходимо прекратить сварку и вызвать мастера или дежурного электрика. Номинальная сила тока плавких предохранителей не должна превышать указанного в схеме.
При ручной электродуговой сварке несчастные случаи могут быть в результате поражения электрическим током, светового излучения дуги, а также в результате ожогов каплями металла и шлака.
Поражение электрическим током. В результате действия электрического тока на организм могут быть повреждены нервная система (электрический удар) или кожный покров (ожоги). Характер и степень поражения зависят от величины силы тока и сопротивления тела человека. Сила тока до 0,002 А переносится безболезненно, а 0,05 А — является опасной. Более высокая сила тока может вызвать смерть. Чем выше напряжение и ниже сопротивление, тем сильнее будет поражение током. В сухих помещениях при нормальных условиях работы и исправной сухой одежде и обуви напряжение ниже 36 В, а в сырых помещениях ниже 12 В — безопасно, более высокое напряжение опасно, наибольшую опасность представляет двухполюсное прикосновение (рис. 89).
При работах внутри резервуаров рабочего снабжают резиновым ковриком, а также резиновым шлемом для защиты головы от случайных прикосновений к металлическим частям, находящимся под напряжением. Электрододержатель должен иметь механическую или электрическую блокировку, исключающую смену электрода при невыключенном токе. Сварщика, работающего в резервуаре, должен сопровождать наблюдатель, находящийся снаружи, который должен и может оказать сварщику при несчастном случае необходимую помощь.
В случае поражения током пострадавшему необходимо оказать следующую помощь: отсоединить его от проводов, предварительно надев резиновые рукавицы или встав на резиновый коврик (ток можно выключить также рубильником, вывертыванием предохранительной пробки или замыканием проводов накоротко, в результате чего перегорят предохранители), обеспечить пострадавшему доступ свежего воздуха (открыть окна и двери или вынести его на улицу); если пострадавший потерял сознание, нужно немедленно вызвать медицинскую помощь, до прибытия врача пострадавшему необходимо производить искусственное дыхание.
Световое воздействие электрической дуги. Электрическая дуга ослепляюще действует на глаза сварщика и других близко находящихся людей. Кроме того, в спектре дуги содержатся невидимые ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, вызывающие воспаление слизистой оболочки глаз и ожоги кожи. Для защиты лица и глаз сварщики применяют щитки или маски (ГОСТ 1361—69*) со специальными светофильтрами (ГОСТ 9497—60*). В зависимости от условий работы выбирают стекло светофильтра определенного номера. С наружной стороны светофильтр закрывают обычным оконным стеклом, которое меняют по мере его загрязнения.
При заболевании глаз (появление рези, светобоязнь) следует немедленно обратиться к врачу. До получения медицинской помощи можно делать примочки слабым раствором соды или применять цинковые глазные капли.
Во время работы сварщик должен иметь фартук, рукавицы и очки с простыми стеклами для защиты глаз от брызг. Место работы, где производится стыковая сварка оплавлением, должно быть ограждено щитами, чтобы не мешать другим рабочим; хранение каких-либо горючих материалов в таком помещении запрещено.
Заключение
Сварка - технологический процесс, широко применяемый во всех отраслях народного хозяйства для изготовления новых и ремонта эксплуатируемых конструкций и механизмов. Преимущества сварных конструкций в настоящее время общепризнанны, такие конструкции повсеместно применяют взамен литых, клепаных и кованых изделий.
Эти преимущества сводятся к уменьшению расхода металла, снижению затрат труда, упрощению оборудования, сокращению сроков изготовления и увеличению съема продукции без увеличения производственных площадей. Значительно расширяются также возможности механизации основных технологических операций.
Однако все преимущества сварки могут быть реализованы только при обеспечении необходимого качества сварных соединений, гарантирующих длительную и надежную работу их в условиях эксплуатации. Это достигается на основании глубокого изучения вопросов технологии сварки и установления связи ее с конструктивными формами и особенностями изготовляемой продукции.
Введение
Полностью или частично механизированная сварка облегчает монтаж трубопроводов, металлоконструкций, используется при производстве сварных деталей. За счет механического передвижения сварочной головки улучшается прочность шва. Данными видами оборудования выполняют тавровые, угловые соединения, сваривают заготовки встык и внахлест. Механизированный помощник помогает точно соединить детали, расположить их под требуемым углом. Автоматы и полуавтоматы помогают выполнять работы в труднодоступных местах.
ТЕМА 2 ТЕХНОЛОГИЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ
2.1 Особенности
Механизированная сварка, это автоматизированный процесс соединения деталей, когда оператор только настраивает оборудование и следит за его работой. Аппарат сам разжигает и поддерживает дугу, ведет ее по шву, при этом подает присадочную проволоку, флюс или защитный газ.
При частично механизированной сварке подача расходных материалов осуществляется автоматически, а за геометрию шва отвечает сварщик. Он перемещает горелку с нужной скоростью в заданном направлении. Процессы полной или частичной механизации также регулируются стандартами для сварочных технологий.
2.2 Область применения
С помощью сварочных механизированных аппаратов можно сваривать трубы, накладывать прямые, кольцевые и криволинейные швы, осуществлять соединения в труднодоступных местах. Средства механизации предназначены для тонких заготовок и средней толщины. Оборудование применяется для монтажа и ремонтных работ, выручает в аварийных ситуациях. При серийном производстве используют полную механизацию, в транспортном машиностроении чаще нужны полуавтоматы с функцией подачи флюса, газа. Хребтовые балки сваривают на поточных механизированных линиях, рамы вагонов – на кантователях. Автоматическая механизированная сварка под флюсом и в углекислом газе применяется при выпуске прямошовных и спиралешовных труб.
2.3 Виды механизированной сварки
При механизации сварочного процесса учитывают особенности сваривания различных металлов. Для соединения углеродистых и низкоуглеродистых сплавов необходим углекислый газ. Алюминий, титан, магний расплавляют под облаком инертного газа. Чугун, некоторые алюминиевые сплавы, легированные стали сваривают с использованием различных флюсов. Каждый механизированный сварочный процесс стоит рассмотреть подробней.
В среде углекислого газа
Расход CO2 зависит от типа электрода, мощности электродуги, движущихся потоков воздуха. При сдувании струи газа ветром или сквозняком ухудшается качество шва. Механизированной дуговой сваркой соединяют заготовки с содержанием углерода:
- до 2,14% (низкоуглеродистые сплавы);
- от 3 до 5 % (среднеуглеродистые).
Сваривают детали толщиной до 40 мм, в смеси газов можно проварить 80-ти мм металл. Процесс регламентируется ГОСТ 14771-76. Струя поступает из сопла, обтекает сварочную дугу, предохраняет ванну расплава от окисления.
Механизированная сварка в среде углекислого газа.
В инертных газах
При механизированной сварке в среде защитных газов металлы при нагреве не окисляются. При подаче аргона с плотностью в 1,5 раза выше, чем у воздуха, над обрабатываемыми кромками формируется устойчивое облако. Такую защиту ванны применяют при сваривании любых металлов, когда необходимо получить качественное соединение или невозможна обыкновенная электродуговая сварка, например, при монтаже проката:
- из цветных металлов (меди, никеля, алюминия, титана);
- жаропрочных и конструкционных сталей, склонных к окислению при нагреве;
- некоторых видов нержавейки.
- Инертные газы защищают металл от воздействия кислорода, азота, других компонентов воздуха, ухудшающих эксплуатационные характеристики сварных соединений.
Механизированная сварка в среде защитных газов.
Под флюсом
По ГОСТ 8713-79 в зависимости от способа изготовления флюсы разделяют на две группы:
- плавленые представляют собой однородный конгломерат, получаемый путем спекания компонентов;
- неплавленые бывают двух видов: керамические – это порошки с клеевой основой; спеченые сначала спекают при высоких температурах, затем измельчают до нужной фракции.
Смеси и порошки на основе силиката марганца наносят перед механизированной сваркой под флюсом. В процессе нагрева дугой защитный состав образует шлаковую корку. Оставшиеся частицы собирают для повторного применения.
Механизированная сварка под слоем флюса.
Техника безопасности
Средства защиты
Согласно правилам техники безопасности, сварщик во время электросварки должен быть в специальной одежде. Защитную одежду ему выдает предприятие. Закупается она в специализированных магазинах и должна соответствовать целому ряду требований.
Одежда сварщика выполняется из негорючих, натуральных материалов. Синтетические ткани не могут использоваться. Наиболее распространены костюмы из брезента, спилка или замши. При варочных работах в суровых зимних условиях можно надевать суконную одежду.
Для защиты рук сварщик снабжается защитными перчатками или варежками. Наиболее надежную защиту дают рабочие перчатки из спилка или замши. Брезент быстро прогорает, и такие перчатки нередко не выдерживают и одну смену.
Работа с электрооборудованием
Электробезопасность при сварочных работах предписывает использование только исправного и заземленного оборудования. При таком условии поражение человека электротоком полностью исключено.
Техника безопасности требует, чтобы осветительные приборы питались от 12 В, но на практике это редко выполняется. Рабочие полностью зависят от собственников производства и выполняют их приказы, а не правила техники безопасности.
Несмотря на это, знать основные требования, обеспечивающие личную безопасность, полезно в любой ситуации. Все оборудование должно работать на холостом ходе с напряжением не более 90 В.
Смертельное напряжение немного выше – 110 В. Сила тока, величиной более 5 сотых Ампера, может стать причиной электротравмы и летального исхода.
Заключение
Сварка является одним из ведущих технологических процессов обработки металлов. Сварка широко применяется в основных отраслях производства, потребляющих металлопрокат, т.к. резко сокращается расход металла, сроки выполнения работ и трудоёмкость производственных процессов. Выпуск сварных конструкций и уровень механизации сварных процессов постоянно повышается. Успехи в области автоматизации сварочных процессов позволили коренным образом изменить технологию изготовления важных хозяйственных объектов, таких как доменные печи, турбины, химическое оборудование.
Сварочная техника и технология занимают одно из ведущих мест в современном производстве. Свариваются корпуса гигантских супертанкеров и сетчатка человеческого глаза, миниатюрные детали полупроводниковых приборов и кости человека при хирургических операциях. Многие конструкции современных машин и сооружений, например космические ракеты, подводные лодки, газо- и нефтепроводы, изготовить без помощи сварки невозможно. Развитие техники предъявляет все новые требования к способам производства и к оборудованию, которое используется в процессе сварки.
Эффективность (повышение качества и производительности) технологических процессов сварки в большой мере зависит от технического уровня существующего и вновь создаваемого сварочного оборудования: сварочных аппаратов, установок и станков.
Ручная дуговая сварка в основном применяется при монтажных и ремонтных работах, а также в единичном и мелкосерийном производствах. При ручной дуговой сварке можно накладывать швы в любом пространственном положении; выполняются сварные соединения всех типов; применяемое оборудование отличается простотой, надежностью и небольшими габаритами.
Применение механизированной и автоматической дуговой сварки. Механизированной сваркой можно накладывать не только прямолинейные, но и криволинейные швы, а также швы небольшой длины в труднодоступных местах. Сваривают металл малой и средней толщины. Эти виды сварки применяются при различных работах, в том числе и ремонтных. При серийном производстве прямолинейные и кольцевые сварные швы длиной более 300 -500 мм целесообразно выполнять автоматической сваркой.
Список литературы
Предварительный просмотр:
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СМОЛЕНСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
Допускается к защите
Зам. директора по УР
_________ Е.А. Холменкова
«____» __________ 2025 г.
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема 1: «НАПРЯЖЕНИЕ И ДЕФОРМАЦИИ ПРИ СВАРКЕ»
Тема 2: «АЦЕТИЛЕНОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ, ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ ЗАТВОРЫ И КЛАПАНЫ»
Тема 3: «ТЕХНОЛОГИЯ РУЧНОЙ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКИ. СВАРКА АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ»
Студента группы ЭГС-1-22
Занфирова Сергея Сергеевича Профессия: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))
Руководитель:
________________ Якимов С.Г.
«____» _____ 20____г.
2025 г.
СОДЕРЖАНИЕ
стр. |
Введение 3
1. ТЕМА 1. НАПРЯЖЕНИЕ И ДЕФОРМАЦИИ ПРИ СВАРКЕ 4
1.1 Виды деформации 4
1.2 Виды усадки 6
1.3 Величина деформаций 8
1.4 Технологические рекомендации 10
Техника безопасности 13
Заключение 14
Введение 15
2. ТЕМА 2. АЦЕТИЛЕНОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ, ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ ЗАТВОРЫ И КЛАПАНЫ 16
2.1 Классификация 16
2.2 Схема ацетиленового генератора 18
2.3 Предохранительные клапаны 21
2.4 Мембранный предохранительный затвор 23
Техника безопасности 25
Заключение 26
Введение 27
3. ТЕМА 3. ТЕХНОЛОГИЯ РУЧНОЙ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКИ 28
3.1 Основы сварочного дела 28
3.2 Применение аргонодуговой сварки 32
3.3 Основные преимущества метода 33
3.4 Оборудование и материалы 33
3.5 Что необходимо учитывать при аргоновой сварке алюминия 34
3.6 Выбор присадочного материала 36
3.7 Настройка аппарата и режимы 36
3.8 Подбор электрода 37
Техника безопасности 38
Заключение 39
Список литературы 40
Введение
При сварке металлической конструкции в ней возникают внутренние напряжения и деформации. Под термином «сварочные деформации» понимаются перемещения различных точек свариваемого изделия, такие как укорочение, изгиб, поворот сечений, потеря устойчивости листовых элементов и др. Таким образом, во время изготовления сварных конструкций искажаются проектные формы и размеры изделий, которые требуют для восстановления нежелательного внешнего силового воздействия (правки).
I. НАПРЯЖЕНИЕ И ДЕФОРМАЦИИ ПРИ СВАРКЕ
1.1 Виды деформации
Тела изменяют свою форму, называется деформацией. Различаются следующие ее виды:
– упругая, при которой тело восстанавливает исходную форму, как только действие силы прекращается. Такая деформация, как правило, бывает незначительной, например для низкоуглеродистых
– остаточная (пластическая), возникающая в том случае, если тело после устранения воздействия не возвращается в первоначальное состояние. Этот вид деформации характерен для пластичных тел, а также отмечается при приложении к телу очень значительной силы. Для пластической деформации нагретого металла, в отличие от холодного, требуется меньше нагрузки.
Степень деформации зависит от величины приложенной силы, т. е. между ними прослеживается прямо пропорциональная зависимость: чем больше сила, тем сильнее деформация.
Силы, которые действуют на изделие, делятся на:
– внешние, к которым относятся собственно вес изделия, давление газа на стенки сосуда и пр. Такие нагрузки могут быть статическими (не изменяющимися по величине и направлению), динамическими (переменными) или ударными;
– внутренние, возникающие в результате изменения структуры металла, которое возможно под воздействием внешней нагрузки или, например, сварки и др. Рассчитывая прочность изделия, внутреннюю силу обычно называют усилием.
Величину усилия характеризует и напряжение, которое возникает в теле в результате этого усилия. Таким образом, между напряжением и деформацией имеется тесная связь.
Относительно сечения металла действующие на него силы могут иметь разное направление. В соответствии с этим возникает напряжение растяжения, сжатия, кручения, среза или изгиба (рисунок 1).
Рисунок 1. Виды напряжения, изменяющие форму металла и сплава (стрелки указывают направление уравновешивающих сил): а – растяжение; б – сжатие; в – кручение; г – срез; д – изгиб
Появление деформации в сварных конструкциях объясняется возникновением внутренних напряжений, причины которых могут быть разными и подразделяются на две группы
К первой относятся неизбежные причины, которые обязательно возникают в ходе обработки изделия. При сварке это:
1. Кристаллизационная усадка наплавленного металла. Когда он переходит из жидкого состояния в твердое, его плотность возрастает, поэтому изменяется и его объем (это и называется усадкой), например уменьшение объема олова в таком случае может достигать 26 %. Данный процесс сопровождается растягивающими напряжениями, которые развиваются в соседних участках и влекут за собой соответствующие им напряжения и деформации. Усадка измеряется в процентах от первоначального линейного размера (таблица 1), а каждый металл или сплав имеет собственные показатели.
Таблица 1. Линейная усадка
Металл | Линейная усадка |
Алюминий | 1,7-1,8% |
Бронза | 1,45-1,6% |
Латунь | 2,06% |
Медь | 2,1% |
Сталь (низкоуглеродистая) | 2% |
Чугун (серый литейный) | 0,7-0,8% |
Напряжения, причиной которых является усадка, увеличиваются до тех пор, пока не наступает момент перехода упругих деформаций в пластические. При низкой пластичности металла на наиболее слабом участке может образоваться трещина. Чаще всего таким местом бывает околошовная зона. [1]
1.2 Виды усадки
При сварке наблюдаются два вида усадки, которые вызывают соответствующие деформации:
а) продольная , которая приводит к уменьшению длины листов при выполнении продольных швов. При несовпадении центров тяжести поперечного сечения шва и сечения свариваемой детали усадка вызывает ее коробление (рисунок 2).
Рисунок 2. Продольная усадка и деформации при различном расположении шва по отношению к центру тяжести сечения элемента: а – при симметричном; б, в – при несимметричном; 1 – график напряжений; 2 – шов; ?L – деформация; b – ширина зоны нагрева; напряжение сжатия; + – напряжение растяжения; г – при несимметричном; 2 – шов
б) поперечная , следствием которой всегда является коробление листов в сторону более значительного объема наплавленного металла, т. е. листы коробятся вверх, в направлении утолщения шва. Фиксация детали воспрепятствует деформации от усадки, но станет причиной возникновения напряжений в закрепленных участках (рисунок 3).
Рисунок 3. Поперечная усадка и деформации: а – деформации до и после сварки; б – график распределения напряжения (О – центр тяжести поперечного сечения шва; напряжение сжатия; + – напряжение растяжения)
1.3 Величина деформации
Величина деформаций при сварке зависит
Во-первых, от размера зоны нагрева: чем больший объем металла подвергается нагреванию, тем значительнее деформации. Следует отметить, что для различных видов сварки характерны разные по размеру зоны нагрева и деформации, в частности при газовой сварке кислородно-ацетиленовым пламенем она больше, чем при дуговой сварке. [2]
Во-вторых, имеют значение размер и положение сварного шва. Величина деформации тем существеннее, чем длиннее шов и больше его сечение, определенную роль играют также несимметричность шва и главной оси сечения свариваемого изделия.
В-третьих, если деталь сложна по своей форме, то швов на ней бывает больше, поэтому можно предположить, что напряжения и деформация обязательно проявятся
2. Неравномерный нагрев свариваемых частей или деталей. Как известно, при нагревании тела расширяются, а при охлаждении – сужаются. При сварке используется сосредоточенный источник тепла, например сварочная дуга или сварочное пламя, который с определенной скоростью перемещается вдоль шва и поэтому неравномерно нагревает его. Если свободному расширению или сокращению мешают какие-либо препятствия, то в изделии развиваются внутренние напряжения. Более холодные соседние участки и становятся такой помехой, поскольку их расширение выражено в меньшей степени, чем у нагретых участков. Поскольку термические напряжения, ставшие следствием неравномерного нагревания, развиваются без внешнего воздействия, то они называются внутренними, или собственными. Наиболее важными являются те из них, которые возникают при охлаждении изделия, причем напряжения, действующие вдоль шва, менее опасны, поскольку не меняют прочности сварного соединения, в отличие от напряжений, перпендикулярных шву, которые приводят к образованию трещин в околошовной зоне;
3. Структурные трансформации, которые развиваются в околошовной зоне или металле шва. В процессе нагревания и охлаждения металла размер и расположение зерен относительно друг друга изменяются, что отражается на объеме металла и становится причиной возникновения внутренних напряжений со всеми вытекающими последствиями, представленными в первом пункте. В наибольшей степени этому подвержены легированные и высокоуглеродистые стали, предрасположенные к закалке; низкоуглеродистые – в меньшей. В последнем случае при изготовлении сварных конструкций это явление может не приниматься в расчет.
Вторую группу составляют сопутствующие причины, которые можно предупредить или устранить. К ним относятся:
– ошибочные конструктивные решения сварных швов, например небольшое расстояние между соседними швами, слишком частое пересечение сварных швов, ошибки в выборе типа соединения и др.;
– несоблюдение техники и технологии сварки, в частности плохая подготовка кромок металла, нарушение режима сварки, использование несоответствующего электрода и др.;
– низкая квалификация исполнителя.
Величина деформаций при сварке во многом определяется теплопроводностью металла. Между ними существует прямо пропорциональная зависимость: чем выше теплопроводность, тем более равномерно распространяется поток тепла по сечению металла, тем менее значительными будут деформации. Например, при сварке нержавеющей стали как менее теплопроводной возникают большие деформации, чем при сварке низкоуглеродистых сталей.
Напряжения и деформации, которые имеют место исключительно в ходе сварки, а по ее окончании исчезают, называются временными; а если они сохраняются после охлаждения шва – остаточными. Практическое значение последних особенно велико, поскольку они могут сказываться на работе детали, изделия, всей конструкции. Если деформации носят локальный характер (например, на отдельных участках появляются выпучины, волнистость и др.), то они называются местными; если в результате деформации терпят изменения геометрические оси и размеры изделия или конструкции в целом – общими. [3]
Рисунок 4. Некоторые виды деформации: а – в плоскости сварного соединения; б – вне плоскости сварного соединения; 1 – форма изделия до сварки; 2 – форма изделия после сварки
1.4 Технологические рекомендации
Для уменьшения деформаций и напряжений при сварке придерживаются следующих конструктивных и технологических рекомендаций:
1. При подборе материала для сварных конструкций руководствуются правилом: использовать такие марки основного металла и электродов, которые либо не имеют склонности к закалке, либо подвержены ей в наименьшей степени и способны давать пластичный металл шва.
2. Избегают закладывать в конструкциях (особенно в ответственных), тем более рассчитанных на работу при ударах или вибрации, многочисленные сварные швы и их пересечения, а также использовать короткие швы замкнутого контура, поскольку в этих зонах, как правило, концентрируются собственные напряжения. Чтобы снизить тепловложения в изделие или конструкцию, оптимальная длина катетов швов должна быть не более 16 мм.
3. Стараются симметрично располагать ребра жесткости в конструкциях и сводят их количество к минимуму. Симметричность необходима и при расположении сварных швов, так как это уравновешивает возникающие деформации т.е. последующий слой должен вызывать деформации, противоположные тем, которые развились в предыдущем слое (рисунок 5).
Рисунок 5. Последовательность наложения сварных швов для уравновешивания деформаций
Эффективен и способ обратных деформаций. Перед сваркой в конструкции (как правило, швы в ней должны располагаться с одной стороны относительно оси либо на различных расстояниях от нее) вызывают деформацию, обратную той, что возникнет в ней при сварке (рисунок 6).
Рисунок 6. Сваривание гнутых профилей как пример применения обратной деформации
4. Ограничивают применение таких способов соединения, как косынки, накладки и др.
5. По возможности отдают предпочтение стыковым швам, для которых концентрация напряжений не столь характерна.
6. Предполагают минимальные зазоры на разных участках сварки.
7. В сопряжениях деталей предусматривают возможность свободной усадки металла шва при охлаждении в отсутствие жестких заделок.
8. Практикуют изготовление конструкций по секциям, чтобы потом сваривать готовые узлы. Если последние имеют сложную конфигурацию, то заготавливают литые и штампованные детали, чтобы снизить неблагоприятное воздействие жестких связей, которые дают сварные швы.
1.5 Техника безопасности
Сварка плавлением - процесс, требующий повышенного внимания ко всем стадиям его выполнения. При нарушении правил техники безопасности возможны возгорания, травмы не только сварщиков, но и окружающих работников.
Одежда сварщика должна предохранять от попадания брызг расплавленного металла на тело, защищать от световых лучей дуги. Куртки, брюки и рукавицы должны изготовляться из плотного брезентового материала, ботинки или сапоги из толстой кожи или кожзаменителей. брюки не заправляются в сапоги. Для предотвращения поражения глаз, кожи головы и шеи обязательно применение защитных масок. Важно обеспечить вентиляцию в зоне сварки. Следует применять различные мероприятия для предотвращения отравления вредными газами и аэрозолями, выделяющимися при сварке.
Заключение
По результатам проведенного обзора и анализа можно сделать следующий вывод. Возникающие при сварке напряжения и деформации достаточно хорошо изучены. На данную тему существует множество работ исследователей, в которых были раскрыты причины возникновения, классификации сварочных напряжений и деформаций, методы их определения и способы предотвращения.
Введение
Предохранительными затворами оснащают все ацетиленовые генераторы. Они необходимы для защиты генераторов от попадания в них взрывной волны, если произойдёт обратный удар ацетиленокислородного сварочного пламени из газовой сварочной горелки или резака. Предохранительные затворы монтируют между ацетиленовым генератором или ацетиленовым газопроводом и сварочной горелкой или резаком.
II. АЦЕТИЛЕНОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ, ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ ЗАТВОРЫ И КЛАПАНЫ
2.1 Классификация
Согласно существующим стандартам ацетиленовые генераторы классифицируют по давлению вырабатываемого ацетилена, по производительности, по конструкции, по применяемой системе регулирования взаимодействия карбида кальция с водой. Генераторы низкого давления изготавливают на давление ацетилена до 0,01 МПа (0,1 кгс/см2). Генераторы среднего давления изготавливают на давление ацетилена от 0,01 до 0,07 МПа (0,1—0,7 кгс/см2). Выпускают также генераторы на давление ацетилена от 0,07 до 0,15 МПа (0,7—1,5 кгс/см2), они относятся к генераторам среднего давления, но имеют большую производительность. Генераторы выпускают по расчетной производительности на 0,5; 0,75; 1,25; 2,5; 3,5; 10; 20; 40; 30; 160 и 320 м3/ч. По конструкции генераторы изготавливают передвижными и стационарными. Передвижные генераторы имеют производительность до 3 м3/ч. По системе регулирования взаимодействия карбида кальция с водой генераторы изготавливают с количественным регулированием взаимодействующих веществ и с регулированием продолжительности контакта карбида кальция с водой, которое называется повременным регулированием. В генераторах с количественным регулированием применяют дозировку карбида кальция или воды. Если дозируется карбид кальция, а вода в зоне реакции находится в постоянном количестве, то система называется «карбид в воду». При дозировке воды и одновременной загрузке всего количества карбида кальция система называется «вода на карбид». Применяют также комбинированную систему, при которой дозируют оба вещества. В генераторах с повременной системой регулирования контакт карбида кальция с водой происходит периодически, с определенными перерывами. Подвижным веществом обычно является вода, такие генераторы относятся к работающим по системе «вытеснения». Применяют также комбинацию двух указанных систем в одном генераторе с целью получения более плавного регулирования газообразования и уменьшения выброса газа в атмосферу. Генераторы по способу взаимодействия карбида кальция с водой принято кратко обозначать следующим образом: KB - «карбид в воду»; ВК - «вода на карбид»; ВК и ВВ - комбинированные «вода на карбид» и «вытеснение воды». В соответствии с существующими стандартами промышленностью выпускаются передвижные ацетиленовые генераторы типа ДСП-10 - это ацетиленовый генератор среднего давления, передвижной, производительностью 1,25 м3/ч, и стационарные генераторы типов АСК-3, АСК-5, ГНД-20, ГНД-40. Каждый тип ацетиленового генератора имеет свои достоинства и недостатки, поэтому не все типы генераторов находят равноценное применение. Однако можно применять любой генератор, находящийся в исправном рабочем состоянии. Наиболее предпочтительным типом генератора является генератор комбинированной системы «вода на карбид» и «вытеснение воды». Всем начинающим сварщикам необходимо знать основные требования, предъявляемые к ацетиленовым генераторам: генератор рассчитывается для работы на карбиде кальция с кусками определенных размеров; разложение карбида кальция в генераторе должно регулироваться автоматически, в зависимости от расхода газа; генератор должен обладать высоким коэффициентом полезного использования карбида кальция (см. соответствие с паспортом на карбид данного сорта). Современные генераторы имеют коэффициент полезного использования карбида кальция до 0,98; избыточное давление в генераторе не должно превышать 0,15 МПа (1,5 кгс/см 2); генератор должен быть герметичным и иметь газосборник достаточной емкости, чтобы при внезапном прекращении отбора газа не происходил выброс ацетилена в помещение; генератор должен обеспечивать хорошую очистку получаемого газа. [4]
2.2 Схема ацетиленового генератора
Генератор представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, состоящий из корпуса, крышки с мембраной, корзины для карбида кальция, предохранительного клапана, вентиля,предохранительного жидкостного затвора и других элементов. Корпус состоит их трех частей: верхней - газообразователя, средней –вытеснителя нижней - промывателя и газосборника. Верхняя часть с нижней соединены между собой переливной трубкой. В газообразователе происходит разложение карбида кальция водой с выделением ацетилена. В вытеснителе находится воздушная подушка и вода, которая сообщается с водой в газообразователе в процессе работы генератора патрубком. В промывателе происходит охлаждение ацетилена и отделение его от частичек извести (рисунок 7).
Рисунок 7. Схема ацетиленового генератора
В верхней части промывателя скапливается ацетилен. Эта часть аппарата называется газосборником. Вода в газообразователь заливается через горловину. При достижении уровня переливной трубки вода поступает из газообразователь в промыватель. Заполнение промывателя происходит до уровня контрольной пробки. Карбид загружают в корзину, закрепляют поддон, устанавливают и прижимают крышку с мембраной усилием, создаваемым винтом. Образующийся в газообразователе ацетилен по вырубке поступает в промыватель, проходит через слой воды, охлаждается и промывается. Из промывателя ацетилен проходит через вентиль по шлангу и поступает через предохранительный затвор на потребление. Регулирование процесса разложения карбида кальция в газообразователе происходит одновременно двумя способами: вертикальным движением корзины с карбидом кальция в воду и за счет работы вытеснителя. По мере повышения давления в газообразователе корзина с карбидом, связанная с пружиной мембраны, перемещается вверх, уровень замочки карбида уменьшается, ограничивается выработка ацетилена и повышение давления прекращается.
При снижении давления в газообразователе усилием пружины мембрана и корзина с карбидом опускаются в воду. Таким образом с помощью мембраны с пружиной осуществляется автоматическое регулирование давления ацетилена в аппарате. Давление в аппарате одновременно регулируется вытеснением воды из газообразователя в вытеснитель через патрубок и обратно. По мере выделения ацетилена давление в газообразователе возрастает, вода переливается в вытеснитель. Уровень воды в газообразователе понижается и корзина с карбидом оказывается выше уровня воды, реакция разложения карбида кальция водой прекращается. При понижении давления в газообразователе вода из вытеснителя поднимается вверх и вновь происходит замочка карбида в газообразователе. Предохранительный клапан служит для сброса избыточного давления ацетилена. В месте присоединения клапана к корпусу установлена сетка для задержания частиц карбида, окалины и других загрязнений. Вентиль служит для пуска и регулирования подачи ацетилена к потребителю. Давление ацетилена в газообразователе контролируется манометром. Слив ила из газообразователя и иловой воды из промывателя осуществляется соответственно через штуцеры. Предохранительный затвор среднего давления типа ЗСГ-1,25-4 или ЗСП-8 служит для исключения проникновения взрывной волны в генератор при обратном ударе пламени, а также от проникновения воздуха и кислорода со стороны потребителя. Затвор состоит из цилиндрического корпуса с верхним и нижним сферическими днищами. В нижнее днище ввернут обратный клапан, состоящий из штуцера, гуммированного (обрезиненного) клапана и колпачка, ограничивающего подъем гуммированного клапана. Внутри корпуса в верхней части затвора расположен пламепреградитель, а в нижней части - рассекатель. Вода в затвор заливается через верхний штуцер при снятом ниппеле до уровня контрольной пробки. Слив воды осуществляется через штуцер при отвернутой пробке. Ацетилен поступает в затвор по газоподводящей трубке, приподнимает гуммированный клапан, проходит чрез слой воды и выходит через ниппель. При обратном ударе ацетилено-кислородного пламени давлением воды клапан прижимается к седлу и не допускает проникновения ацетилена из генератора в затвор, пламя гасится столбом воды. После каждого обратного удара необходимо проверить уровень воды в затворе и, в случае надобности, долить сосуд. Для газов - заменителей ацетилена - применяют жидкостные водяные затворы только закрытого типа или обратные предохранительные клапаны. Обратные предохранительные клапаны устанавливают после редуктора у газового баллона или непосредственно перед горелкой. Применяют предохранительные обратные клапаны различных по конструкции типов: с разрывной мембраной при выбросе горючей смеси в атмосферу; безмембранные с выбросом горючей смеси; с пламегасящим устройством, которое при обратном ударе пламени одновременно отсекает подачу горючих газов к горелке. Последний тип защиты от обратных ударов наиболее совершенен, но весьма сложен по устройству, поэтому чаще применяются предохранительные клапаны с выбросом в атмосферу. На (рисунке 8) изображен шланговый обратный клапан с выбросом горючей смеси в атмосферу, который устанавливается у газоподходящих штуцеров горелки или резака. В корпусе (1) размещен пористый металлический фильтр (4) и выпускной клапан (5) с несгораемым уплотнителем (6). Клапан присоединяется к штуцеру горелки с помощью накидной гайки (8) и ниппеля (7).
2.3 Предохранительные клапаны
Рисунок 8. Шланговый обратный клапан: 1 - корпус; 2 - дисковый клапан; 3 - медная сетка; 4 - пористый металлический фильтр; 5 - выпускной клапан; 6 - несгораемый уплотнитель; 7 - ниппель; 8 - накидная гайка.
При нормальной работе газ поступает в направлении стрелки А. При обратном ударе газовая смесь движется по направлению стрелки Б, часть ее выбрасывается через клапан (5), пламя гасится в фильтре (4). Дисковый клапан (2) перекрывает доступ газов в рукав между медной сеткой (3) и пористым металлическим фильтром (4).
На предохранительные жидкостные затворы, устанавливаемые на
передвижных ацетиленовых генераторах и на затворы, устанавливаемые на газоразборных постах, распространяются требования соответствующих нормативных документам. При подготовке генератора к работе необходимо: убедиться, что в корпусе генератора нет посторонних предметов, что он тщательно промыт и очищен от ила; проверить закрепление вентиля и предохранительного клапана на генераторе и наличие сетки в месте присоединения ее к корпусу; открыть контрольную пробку в генераторе и контрольную пробку в водяном затворе; залить водой затвор до уровня контрольной пробки, залить генератор через горловину до уровня контрольной пробки. при отрицательной температуре в предохранительный затвор залить морозоустойчивый раствор; закрыть контрольные пробки после слива избытка воды из генератора и затвора; закрепить ниппельный отвод затвора; соединить шлангом вентиль и предохранительный затвор; загрузить карбид грануляции 25—80 мм не более 3,5 кг в сухую и очищенную от извести корзину. При малом расходе ацетилена разрешается неполная загрузка корзины карбидом кальция; закрепить поддон на корзине. В процессе работы с генератором необходимо выполнять следующие действия: опустить загруженную карбидом корзину в горловину корпуса и быстро уплотнить крышку с помощью траверсы (коромысла), крюка (направляющих) и винта; плавно открыть вентиль; нажать кольцо клапана для предупреждения прилипания прокладки; продуть ацетиленом предохранительный затвор, шланги и сварочный инструмент (горелку, резак) в течение 1 мин; проследить за повышением давления газа в генераторе по манометру. Если давление газа становится выше 0,15 МПа, а предохранительный клапан не срабатывает, то необходимо выпустить газ через предохранительный клапан принудительно, нажав пальцем на кольцо клапана (открыть).
После этого можно зажигать горелку или резак и приступать к работе; проверять уровень жидкости в предохранительном затворе перед каждой новой зарядкой генератора или после каждого обратного удара. Перенос генератора в заряженном состоянии допускается только в вертикальном положении. Следует избегать резких толчков или встряхиваний; после окончания работы тщательно промыть корзину, газообразователь и промыватель от ила, слить конденсат из генератора через открытые штуцеры.
Наряду с широко применяемым генератором типа АСП-10 выпускаются передвижные ацетиленовые генераторы, в которых имеются некоторые конструкционные улучшения. [5]
2.4 Мембранный предохранительный затвор
Рисунок 9. Сухой мембранный предохранительный затвор ЗСН-1,25: 1 - корпус; 2 - пружина; 3 - взрывная камера; 4 - мембрана; 5 - коническое утолщение мембраны; 6 - газоподводящий коллектор; 7 - седло; 8 - петлевой трубопровод.
Вместо жидкостных предохранительных затворов ЗСГ-1,25-4 устанавливаются затворы ЗСП-8 или сухие предохранительные затворы мембранного типа ЗСН-1,25, ЗСУ-1. Устройство сухого предохранительного затвора ЗСН-1,25 показано на (рисунок 9). Затвор состоит из корпуса (1), в котором установлена мембрана с коническим утолщением (5), разделяющая полость корпуса на газоподводящий коллектор (6) и взрывную камеру (3),
соединенные петлевым трубопроводом (8). Пружина (2) опирается на мембрану (4) и поджимает коническое утолщение (5) к седлу (7). Подводящийся из генератора газ отжимает мембрану (4) и от газоподводящего коллектора (6) через петлевой трубопровод (8) поступает в камеру (3) ик потребителю. При воспламенении газа под действием взрывной волны мембрана (4) перекрывает газоподводящий коллектор (6) раньше, чем пламя достигает его по петлевому трубопроводу (8). Таким образом обеспечивается надежное перекрытие газовой магистрали при обратном ударе. При установке сухих предохранительных затворов возможно загружать генератор более мелким карбидом в количестве до 5 % от общей массы грануляции карбида 25 —80 мм.
2.5 Техника безопасности
При работе с предохранительными затворами. Постовые предохранительные жидкостные затворы для ацетилена размещаются в металлических вентилируемых шкафах в вертикальном положении на расстоянии не менее 0,5 м от изолированных проводов, 1 м от оголенных проводов и 1,5 м от источника открытого пламени. Уровень жидкости в предохранительном затворе следует проверять перед началом работы и через каждые 2 ч работы при отсутствии давления газа в нем и после каждого обратного удара. Не реже 1 раза в неделю затвор необходимо проверить мыльной эмульсией на герметичность при рабочем давлении и не реже 1 раза в 6 месяцев при наибольшем рабочем давлении. Проверка производится гидравлическим давлением 6 МПа (60 кгс/см2) 1 раз в год. Плотность прилегания обратного клапана к седлу следует проверять не реже 1 раза в 15 дней трехкратным отрыванием его при полном отсутствии давления. При этом затвор должен быть залит жидкостью до уровня контрольного устройства.
Заключение
Современный рынок предлагает широкий выбор генераторов, способный удовлетворить любые потребности. Цены на аппараты зависят от типа и производительности. Не подвергайте свою жизнь опасности, используя самостоятельно собранный прибор или нарушая правила безопасности. Помните здоровье – самая большая ценность человека.
Введение
Изготовление конструкций из алюминия и его сплавов более целесообразно производить газоэлектрической сваркой неплавящимся вольфрамовым электродом, и плавящимся электродом. Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом является лучшим способом сварки тонколистового алюминия. Она обеспечивает минимальную деформацию свариваемой конструкции и высокое качество сварного шва, не требуя специального флюса.
Технология ручной аргонодуговой сварки. Сварка алюминиевых сплавов
3.1 Основы сварочного дела
При аргонодуговой сварке постоянным током неплавящимся электродом используют прямую полярность. Дуга горит устойчиво, обеспечивая хорошее формирование шва. При обратной полярности устойчивость процесса снижается, вольфрамовый электрод перегревается, что приводит к необходимости значительно уменьшить сварочный ток. Вследствие этого производительность сварки снижается. При автоматической и полуавтоматической сварке плавящимся электродом применяется постоянный ток обратной полярности, при котором обеспечивается высокая производительность. Кроме того, при сварке алюминия, магния и их сплавов происходит мощная бомбардировка поверхности сварочной ванны положительными ионами, что наряду с процессом катодного распыления приводит к разрушению пленки оксидов алюминия и магния, облегчая процесс качественной сварки без применения флюсов.
При сварке переменным током неплавящимся электродом необходимо, чтобы источник тока имел более высокое напряжение холостого хода. Это обеспечивает устойчивое горение дуги и стабилизирует процесс сварки. Однако в связи с ограничением напряжения по условиям техники безопасности применяют ток допустимого напряжения, на который накладывают ток высокой частоты, включая в сварочную цепь осциллятор.
При сварке переменным током происходит частичное выпрямление тока вследствие различной электронной эмиссии вольфрамового электрода и свариваемого изделия. В периоды, когда вольфрамовый электрод является катодом, электронная эмиссия имеет большую интенсивность, проводимость дугового промежутка повышается, а напряжение на дуге понижается.
Вследствие этого сварочный ток увеличивается. В периоды, когда катодом является изделие, электронная эмиссия менее интенсивна, в результате чего сварочный ток уменьшается. Ввиду этого появляется некоторая составляющая постоянного тока, что приводит к уменьшению тепловой мощности дуги, значительно затрудняет разрушение оксидной пленки при сварке алюминиевых и магниевых сплавов и тем самым способствует образованию поверхностных и внутренних дефектов. Поэтому при сварке переменным током принимают меры по устранению или снижению составляющей постоянного тока. Для этой цели в сварочную цепь включают последовательно конденсаторную батарею емкостью 100 мкФ на каждый ампер сварочного тока или аккумуляторную батарею (положительный полюс батареи присоединяют к электроду). Применяется также последовательное включение в сварочную цепь активного сопротивления, но такая мера снижает устойчивость горения дуги и поэтому при такой схеме сварочной цепи приходится использовать источники питания дуги с повышением напряжением холостого хода до 90... 120 В.
Возбуждение дуги при ручной сварке неплавящимся электродом Производят на угольной или графитовой пластинке. Возникающей дугой некоторое время разогревают электрод, а затем быстро переносят дугу в начало разделки кромок. При сварке переменным током возбуждение дуги осуществляют с помощью осциллятора без короткого замыкания электрода на изделие. При полуавтоматической и автоматической сварке возбуждение дуги производят путем касания электродной проволокой вводной планки, которую устанавливают для предупреждения дефекта в начале свариваемого шва.
Аргонодуговой сваркой можно выполнять швы стыковых, тавровых и угловых соединений. При толщине листов до 2,5 мм рекомендуется сварку производить с отбортовкой кромок.
При малой величине зазора (порядка 0,1...0,5 мм) можно сваривать тонколистовой материал толщиной 0,4...4 мм без отбортовки и разделки кромок. При этом чем меньше толщина свариваемых встык листов, тем меньше допустимый зазор. Листы толщиной 4... 12 мм сваривают встык с V-образной разделкой кромок при угле разделки 50...70°.
Перед началом сварки следует продуть шланг и горелку небольшой порцией аргона. Дугу возбуждают спустя 3...4 с после подачи аргона в горелку. Струя аргона должна защищать не только сварочную ванну, но и обратную сторону шва. Если доступ к обратной стороне шва затруднен, то применяют подкладки или флюсовую подушку.
Ручную сварку листов малой толщины (до мм) производят левым способом, при котором горелка перемещается по шву справа налево. Листы большой толщины (более 12 мм) сваривают правым способом, т. е. горелку ведут слева направо. Ось мундштука горелки при сварке тонких листов (толщиной до 4 мм) должна составлять с поверхностью свариваемых листов 75...80°. Присадочный пруток вводится в зону дуги под углом 10... 15° к поверхности свариваемых листов, т. е. почти перпендикулярно оси мундштука горелки. При сварке листов большей толщины ось мундштука горелки располагают почти перпендикулярно поверхности.
Сварочный ток влияет на характер переноса металла в шов: с его увеличением капельный перенос металла электрода сменяется струйным и глубина проплавления увеличивается. Значение тока, при котором металл электрода начинает стекать в сварочную ванну в виде тонкой струи, называют критическим. Прак - обеспечить надежную защиту электрода и металла сварочной ванны от воздействия воздуха. Следует учитывать конфигурацию свариваемого изделия, чтобы при экономном расходовании газа создать хорошую защиту шва.
Свариваемых листов. Длина дуги при арногодуговой сварке небольшая и составляет 1,5...2,5 мм при длине выступающего вольфрамового электрода 6... 12 мм. Дугу следует гасить постепенно, увеличивая дуговой промежуток. Подачу аргона в зону дуги следует прекратить лишь спустя 10... 15 с после гашения дуги, чтобы защитить металл шва от воздействия воздуха до его затвердевания.
Автоматическая и полуавтоматическая сварка плавящимся электродом производится при постоянной скорости подачи электродной проволоки независимо от напряжения дуги. Постоянство длины дуги поддерживается автоматическим саморегулированием. Электродная проволока применяется диаметром 0,5...2,0 мм. Листы толщиной до 5 мм соединяют стыковой сваркой без разделки кромок, а при толщине листов более 5 мм производят V-образную разделку шва с углом разделки 30...50°.
Или ацетоном техническим и затем удаление оксидной пленки механической зачисткой или химическим способом. Механическую зачистку производят металлическими щетками из проволок диаметром до 5 мм. Химический способ включает травление в течение 0,5... 1,0 мин (раствором, состоящим из 45...55 г едкого натра технического и 40...50 г фтористого натрия технического в 1 л воды), промывку проточной водой, нейтрализацию в 25...30%-ном водном растворе азотной кислоты в течение 1...2 мин, промывку в проточной воде, затем в горячей воде, сушку до полного испарения влаги. Обработку рекомендуется выполнять не более чем за 2...4 ч до сварки.
В последнее время с появлением китайской техники на мировом рынке, сварочный аппарат стал наиболее популярным инструментом у владельцев частных домов, коттеджей, дач и гаражей. Учитывая соотношение цен на приобретение сварки …
Выполнение сварочных работ на строительно-монтажной площадке требует особо четкого выполнения всех правил безопасности производства работ. Сварочные работы на высоте с лесов, подмостей и люлек разрешается производить только после проверки этих …
Из применяемых средств контроля особую опасность представляют рентгеновские и гамма-лучи. Рентгеновские и гамма-лучи опасны для человека при продолжительном облучении и большой дозе. Предельно допустимая доза, которая не вызывает необратимых изменений …
Сварка аргоном: преимущества и недостатки метода
Аргонодуговой сваркой называется процесс соединения металлических деталей в среде защитного газа (аргона), с использованием электрической дуги в качестве нагревательного источника. [2]
3.2 Применение аргонодуговой сварки
Сварка аргоном – это технология формирования неразъемных соединений, используемая в настоящее время во многих отраслях промышленности, в коммунальном хозяйстве и быту. Результатом процесса являются высокопрочные, аккуратные и долговечные соединения металлических конструкций.
Аргоновая сварка применяется для соединения всех существующих металлов и сплавов, а том числе сталь, чугун, алюминий, титан. С ее помощью создаются герметичные швы, практически не требующие дополнительной обработки. Метод применяется при монтаже трубопроводов, сборке металлических конструкций разного типа и назначения не только на крупных производственных предприятиях, но и в небольших частных мастерских, автосервисах (рисунок 10).
Рисунок 10. Устройство горелки для аргонодуговой сварки
3.3 Основные преимущества метода
1.Аргонная сварка – это универсальный процесс, применяемый в различных сферах для соединения деталей из любых металлов и сплавов.
2.Стоимость технологического процесса достаточно низкая. При этом и сварное оборудование, и набор расходных материалов, и обучение имеют сравнительно невысокую цену.
3.Легкость и простота выполнения соединения является также преимуществом метода. Аргон создает облако вокруг сварочной ванны, нивелирующее возможные ошибки начинающего сварщика, путем уменьшения вероятности образования пустот, трещин и других дефектов в зоне шва.
3.4 Оборудование и материалы
Аргонная сварка своими руками требует наличия определенного оборудования и материалов для выполнения сварочных соединений (рисунок 11).
Рисунок 11. Оборудование и материалы аргоновой сварки
1.Аппарат для сварки в среде защитных газов, в данном случае аргона. Это должно быть устройство, которое может сгенерировать оптимальную разницу потенциалов между катодом и анодом, в результате чего появится электрическая дуга, обладающая необходимой силой тока.
2.Баллоны, наполненные аргоном или гелиево-аргонной смесью. Следует знать, что инертный газ или смесь газов закачивается в емкость под давлением, потому что транспортировка газообразного флюса в зону образованной сварочной ванны посредством шланга, выполняется по инерции.Чем больше показатель давления внутри баллона, тем лучше для процесса.
3.Горелка сварочная – это сложная конструкция, в состав которой входит токопроводящий узел, связанный с ним электрод, форсунка, обеспечивающая поступление аргона в зону сварочной ванны. Все детали размещены в сравнительно небольшом корпусе.
4.Плавкие и неплавкие электроды. При этом плавкий электрод является сразу и анодом, и катодом, и присадочным материалом. А неплавкий электрод функционирует как анод и катод. В этом случае, присадочным материалом является вводимая в зону сварочной ванны проволока.
5.Желательно иметь небольшой опыт работы со сварочным оборудованием.
3.5 Что необходимо учитывать при аргоновой сварке алюминия?
Сварка аргоном довольно универсальна, что позволяет соединять этим методом разные толщины материалов и работать со сплавами, считающимися трудносвариваемыми. Основой служит электрическая дуга, горящая между вольфрамовым электродом и изделием. Ее появление обеспечивается постоянным или переменным током, подающимся на горелку и массу, прикрепленную к свариваемым частям. Инертный газ выступает в качестве защиты сварочной ванны. Но алюминий и его сплавы имеют ряд специфичных особенностей, которые требуется знать и учитывать производя сварку.
Одной из трудностей служит оксидная пленка, образовывающаяся на поверхности материала. Она появляется при взаимодействии металла с кислородом. Плавится пленка при температуре 2000 градусов. Но сам алюминий начинает приобретать жидкую форму уже после 500 градусов. Поэтому выбрав слишком большую силу тока и расплавив оксид, невозможно вести шов. Установив малые параметры на аппарате не получается вообще начать процесс создания сварочной ванны.
Поэтому аргонодуговая сварка алюминия подразумевает предварительную зачистку поверхности металла от оксида. Достигается это специальной щеткой или растворителем, после чего необходимо сразу начинать сварочный процесс.
Дополнительной сложностью является гигроскопичность материала. При высокой влажности окружающей среды алюминий впитывает часть воды из воздуха. Когда изделие начинает подвергаться нагреву от электрической дуги, то свариваемый материал выделяет влагу на поверхность. Это может отражаться на качестве формирования шва, плотности контакта с изделием, и пощипыванию малым напряжением сварщика, соприкасающегося с мокрыми участками. Хотя варить аргоном можно сразу, рекомендуется небольшой прогрев материала газовой горелкой при температуре 150 градусов. Это даст испариться лишней влаге и улучшит сварочный процесс.
Аргонная сварка алюминия требует и хорошей защиты расплавленного металла от внешнего воздуха. Для этого необходимо выставить правильный расход газа. Недостаточная подача последнего приведет к вспениванию металла и горению вольфрама. Чрезмерная продувка аргоном мешает формированию шва и сделает процесс более дорогим.
Еще одной сложностью для начинающих сварщиков является образование воронки в конце шва. Если дугу резко оборвать, то появляется кратер. Длительное удержание горелки на одном месте приводит к ненужному прогреву и расширению сварочной ванны. Поэтому аргоннодуговая сварка алюминиевых сплавов нуждается в дополнительных настройках режима затухания дуги, уменьшающего силу тока постепенно. Учитывая эти особенности материала, можно правильно выставить параметры напряжения и своими руками выполнить качественный шов.
3.6 Выбор присадочного материала
Поскольку алюминий плавится сравнительно быстро, то подобрав неверный диаметр присадочной проволоки, можно не успевать подавать ее в зону сварки и формировать шов. Поэтому толщина припоя должна быть такой же, как и толщина свариваемых пластин. Также необходимо быть внимательным и при выборе химического состава присадочного материала. Например, изделие из дюралюминия не получится заварить с прутком для пищевого алюминия. Помочь может таблица с номерами присадочной проволоки и ее предназначением. [1].
3.7 Настройка аппарата и режимы
TIG сварка алюминия возможна только там, где аппараты поддерживают работу не только постоянным током, но и переменным. Несмотря на частоту колебания напряжения, лучший шов получается при последнем варианте настройки.
Полярность может быть как прямой, так и обратной. Параметры напряжения можно установить исходя из толщины материала:
Подачу тока важно установить ступенчатого типа, с плавным розжигом, восходящим значением в процессе ведения шва, и постепенным затуханием при завершении горения. Это позволит избежать образования кратера в конце соединения.
Расход аргона при сварке выставляется на манометре, ближнем к газовому шлангу. Российские модели требуется установить в пределах от 6 до 11 литров. Это погрешность измерительного прибора, которая доводится до оптимального значения только практическим путем. Если манометр импортного производства (немецкий, чешский), то можно сразу поставить 8 литров.
В настройках аппарата важно установить и последующее время продувки газом, после прекращения горения дуги. Длительность подачи аргона выставляется на значение в пять секунд, что дает достаточно времени на застывание ванны и охлаждение электрода.
3.8 Подбор электрода
Технология сварки алюминия аргоном требует и правильного выбора вольфрамового электрода, диаметр которого должен быть максимально близок к толщине свариваемых частей. Заточка выполняется классическим способом, но без острого кончика, как в случае со сваркой нержавейки. Во время первых секунд горения электрод примет форму капли на конце и так придется вести шов. Вылет из сопла необходим на 3-5 мм, чтобы избежать перегрева вольфрама. При сварке мелкие брызги алюминия будут налипать на электрод, что потребует повторной заточки.
Научиться сваривать алюминий не просто. Но зная вышеизложенные принципы и просмотрев видео с уроками от специалистов, можно уверенно пробовать свои силы на практике. [6]
3.9 Техника безопасности
При сваривании с использованием аргонодугового сварочного аппарата нужно придерживаться правил техники безопасности. Если не придерживаться их, то могут возникнуть несчастные случаи, а также возможны профессиональные заболевания, которые могут появляться в результате поражения электрическим током.
При больших объемах сваривания работу производят в специальных помещениях или кабинах. Там где нет возможности работать в кабине или помещении, участок сваривания огораживают ширмами из фанеры, которые окрашены огнестойкими красками. В состав таких красок входит окись цинка, которая поглощает ультрафиолетовые лучи.
Высота ограждения должна быть не менее 2 метров. Сваривание во взрывоопасных и пожароопасных помещениях производят при соблюдении определенных норм и особых мероприятий по пожаробезопасности. Эти требования согласовываются в каждом отдельном случае с местными органами, которые следят за пожаробезопасностью.
Заключение
Поскольку алюминий - это один из самых распространенных материалов, использующихся при производстве автокондиционеров и подогревателей, то применение аргонной сварки является оптимальным решением задачи по устранению механических повреждений различных алюминиевых элементов этих систем. Ведь стоимость аргонной сварки намного ниже стоимости замены соответствующей сломанной детали.
Список литературы
1. Государственный стандарт. Ручная дуговая сварка ГОСТ 5264-80 «Основные типы конструктивных элементов»
2. Овчинников В.В. Контроль качества сварных соединений. - М.: Академия, 2015г.
3. Овчинников В.В. Современные материалы для сварочных конструкций. - М.: Академия, 2015г
4. Куликов О.Н. Охрана труда при производстве сварочных работ. - М.: Академия, 2015г.
5. Корякин - Черняк. Краткий справочник сварщика. - Санкт-Петербург, 2016г
6. Чернышов Г.Г. Сварочное дело. Сварка и резка металлов.- М.: Академия, 2015г
Предварительный просмотр:
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СМОЛЕНСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
Допускается к защите
Зам. директора по УМР
_________ Е.А. Холменкова
«____» __________ 2023 г.
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема 1: «СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ. РУЧНАЯ СВАРКА»
Тема 2: «СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ. МЕХАНИЗИРОВАННАЯ СВАРКА»
Студента группы ЭГС-1-20
Зайцева Егора Дмитриевича
Профессия: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))
Руководитель:
________________ Ткаченко Т.В.
«____» _____ 20____г.
2021 г.
СОДЕРЖАНИЕ
стр. |
Введение 3
1. ТЕМА 1 ВСЕ ПРОПИСНЫЕ 5
1.1 Классификация способов сварки 5
1.2 Сварка плавлением 7
1.3 Сварка давлением 12
Техника безопасности 14
Заключение 17
Введение 18
2. ТЕМА 2 ВСЕ ПРОПИСНЫЕ 20
2.1 Подзаголовок 20
2.2 Подзаголовок 25
2.3 Подзаголовок 27
Техника безопасности 28
Заключение 29
Список литературы 30
Введение
Сварка – технологический процесс получения неразъемных соединений в результате возникновения атомно-молекулярных связей между соединяемыми деталями при их нагреве и пластическом деформировании.
Большая роль в развитии сварки в отечественном судостроении принадлежит профессору В.П. Вологдину (1883-1950), который первым после революции возобновил сварку по методу изобретателя Н.Г. Славянова на Дальзаводе в г. Владивостоке. Под руководством В.П. Вологдина построены первые сварные котлы, первый отечественный электросварной морской буксир. Вологдин В.П. организовал подготовку специалистов инженеров-сварщиков в Дальневосточном политехническом институте, первый выпуск которых состоялся в 1930-1931 гг.
В 1935 г. в Ленинграде был построен первый полусварной крупный морской пароход «Седов». Постройка клепаных судов для речного флота была запрещена в 1939 г. специальным приказом. К началу Великой Отечественной войны сварка почти повсеместно вытеснила клепку. По своему значению переход от постройки клепанных корпусов судов на сварные можно сравнить с переходом в середине XIX в. от деревянных судов к металлическим.
Простота конструкций сварных соединений по сравнению с клепаными, широкие возможности для автоматизации обработки заготовок, сборки и сварки обеспечили снижение трудоемкости изготовления корпусов судов.
Основными преимуществами сварных соединений являются: экономия металла; снижение трудоемкости изготовления корпусных деталей; возможность изготовления конструкций сложной формы из отдельных деталей, полученных ковкой, прокаткой, штамповкой.
Цель курсовой работы – ознакомиться с видами сварки.
Задачи курсовой работы: рассмотреть классификацию способов сварки, охарактеризовать каждый из них, а также более подробно рассмотреть виды сварки, используемые на судоремонтных предприятиях.
ТЕМА 1 ВСЕ ПРОПИСНЫЕ
1.1 Классификация способов сварки
Для создания физического контакта между соединяемыми деталями, очистки поверхностей от посторонних веществ используются различные физико-химические процессы и технические приемы. Нагрев свариваемых деталей может осуществляться электрической дугой, газокислородным пламенем, пропусканием тока, лазером и т.д. По-разному обеспечиваются защита зоны сварки от воздействия воздуха и ее принудительная деформация. Существует более 70 технологических процессов сварки.
Основным физическим признаком сварки является вид энергии, используемой для получения сварного соединения. По физическим признакам все виды сварки делятся на три класса (таблица 1).
Таблица 1 – Классификация сварки по физическим признакам
Название класса | Виды сварки |
Термический класс | Ручная дуговая сварка, сварка неплавящимся электродом, сварка под флюсом, газопламенная сварка, плазменная сварка, электронно-лучевая сварка, лазерная сварка. |
Термомеханический класс | Точечная сварка, стыковая сварка, рельефная сварка, диффузионная сварка, сварка трением. |
Механический класс | Сварка взрывом, ультразвуковая сварка, холодная сварка. |
В электродуговой сварке источником теплоты является электрическая дуга, возникающая между торцом электрода и свариваемым изделием при протекании сварочного тока в результате замыкания внешней цепи электросварочного аппарата. Сопротивление электрической дуги больше, чем сопротивление сварочного электрода и проводов, поэтому большая часть тепловой энергии электрического тока выделяется именно в плазму электрической дуги. Этот постоянный приток тепловой энергии поддерживает плазму (электрическую дугу) от распада. Выделяющееся тепло (в том числе за счёт теплового излучения из плазмы) нагревает торец электрода и оплавляет свариваемые поверхности, что приводит к образованию сварочной ванны — объёма жидкого металла. В процессе остывания и кристаллизации сварочной ванны образуется сварное соединение. Основными разновидностями электродуговой сварки являются: ручная дуговая сварка, сварка неплавящимся электродом, сварка плавящимся электродом, сварка под флюсом, электрошлаковая сварка.
Для ручной дуговой сварки используют покрытые электроды, представляющие собой металлический стержень с нанесенным на него покрытием. Электродное покрытие - это смесь измельченных компонентов и связующего вещества, нанесенная на металлический стержень методом прессования или (реже) окунанием. Покрытия составляют на базе комбинированной газошлаковой защиты плавящегося металла. В одних видах покрытий имеет место шлаковая защита сварочной ванны, а в других газовая.
В сварке неплавящимся электродом в качестве электрода используется стержень, изготовленный из графита или вольфрама, температура плавления которых выше температуры, до которой они нагреваются при сварке. Сварка чаще всего проводится в среде защитного газа (аргон, гелий, азот и их смеси) для защиты шва и электрода от влияния атмосферы, а также для устойчивого горения дуги. Сварку можно проводить как без, так и с присадочным материалом. В качестве присадочного материала используют металлические прутки, проволоку, полосы изготовленные из того же металла или близкого по составу.
В сварке под флюсом конец электрода (в виде металлической проволоки или стержня) подаётся под слой флюса. Горение дуги происходит в газовом пузыре, находящемся между металлом и слоем флюса, благодаря чему улучшается защита металла от вредного воздействия атмосферы и увеличивается глубина проплавления металла.
Источником теплоты в газопламенной сварке является газовое пламя, образующееся при сгорании смеси кислорода и горючего газа. В качестве горючего газа могут быть использованы ацетилен, МАФ, пропан, бутан, блаугаз, водород, керосин, бензин, бензол и их смеси. Тепло, выделяющееся при горении смеси кислорода и горючего газа, расплавляет свариваемые поверхности и присадочный материал с образованием сварочной ванны. Пламя может быть окислительным, «нейтральным» или восстановительным (науглероживающим), это регулируется соотношением кислорода и горючего газа.
В электрошлаковой сварке источником теплоты служит флюс, находящийся между свариваемыми изделиями, разогревающийся проходящим через него электрическим током. При этом теплота, выделяемая флюсом, расплавляет кромки свариваемых деталей и присадочную проволоку. Такой способ сварки находит своё применение при сварке вертикальных швов толстостенных изделий.
В плазменной сварке источником теплоты является плазменная струя, т.е. сжатая дуга, получаемая с помощью плазмотрона. Плазмотрон может быть прямого действия (дуга горит между электродом и основным металлом) и косвенного действия (дуга горит между электродом и соплом плазмотрона). Струя плазмы сжимается и ускоряется под действием электромагнитных сил, оказывая на свариваемое изделие как тепловое, так и газодинамическое воздействие. Помимо собственно сварки, этот способ часто используется для технологических операций наплавки, напыления и резки. Процесс плазменной резки основан на использовании воздушно-плазменной дуги постоянного тока прямой полярности (электрод-катод, разрезаемый металл-анод). Сущность процесса заключается в местном плавлении и выдувании расплавленного металла с образованием полости реза при перемещении резака относительно разрезаемого металла.
В электронно-лучевой сварке источником теплоты является электронный луч, получаемый за счёт термоэлектронной эмиссии с катода электронной пушки. Сварка ведётся в высоком вакууме в вакуумных камерах. Преимущества данной сварки заключаются в следующем: высокая концентрация ввода теплоты в изделие, которая выделяется не только на поверхности изделия, но и на некоторой глубине в объёме основного металла; меньшее количество вводимой теплоты, чем при дуговой сварке; отсутствие насыщения расплавленного и нагретого металла газами.
В лазерной сварке источником теплоты служит лазерный луч. Применяют лазерные установки всех видов. Высокая концентрация энергии, большая скорость лазерной сварки по сравнению с дуговыми способами, незначительное тепловое воздействие на околошовную зону вследствие высоких скоростей нагрева и охлаждения металла существенно повышают сопротивляемость большинства конструкционных материалов образованию горячих и холодных трещин. Это обеспечивает высокое качество сварных соединений из материалов, плохо свариваемых другими способами сварки.
При точечной сварке детали зажимаются в электродах сварочной машины или специальных сварочных клещах. После этого между электродами начинает протекать большой ток, который разогревает металл деталей в месте их контакта до температур плавления. Затем ток отключается и осуществляется «проковка» за счёт увеличения силы сжатия электродов. Металл кристаллизуется при сжатых электродах и образуется сварное соединение.
При стыковой сварке заготовки сваривают по всей плоскости их касания. В зависимости от марки металла, площади сечения заготовок и требований к качеству соединения стыковую сварку делят на стыковую сварку сопротивлением и стыковую сварку непрерывным оплавлением.
При рельефной сварке на деталях для сварки предварительно создают рельефы — локальные возвышения на поверхности размером несколько миллиметров в диаметре. При сварке контакт деталей происходит по рельефам, которые расплавляются, проходящим через них, сварочным током. При этом происходит пластическая деформация рельефов, выдавливаются оксиды и загрязнения. После прекращения протекания сварочного тока происходит кристаллизация расплавленного металла и образование соединения. Преимуществом данного вида сварки является возможность получения за один цикл нескольких сварных соединений высокого качества.
Диффузная сварка осуществляется за счёт диффузии — взаимного проникновения атомов свариваемых изделий при повышенной температуре. Сварку проводят в вакуумной установке, нагревая места соединения до 800 °C. Вместо вакуума может быть использована среда защитных газов. Методом диффузной сварки можно пользоваться при создании соединений из разнородных металлов, отличающихся по своим физико-химическим свойствам, изготавливать изделия из многослойных композитных материалов.
При сварке трением на специальном оборудовании одна из свариваемых деталей устанавливается во вращающийся патрон, вторая крепится в неподвижный суппорт, который имеет возможность перемещения вдоль оси. Деталь, установленная в патрон, начинает вращаться, а деталь, установленная в суппорте, приближается к первой и достаточно большим давлением воздействует на неё. В результате трения одного торца о другой происходит износ поверхностей, и слои металла разных деталей приближаются друг к другу на расстояния, соразмерные размеру атомов. Начинают действовать атомные связи, в результате возникает тепловая энергия, которая нагревает в локальной зоне концы заготовок до температуры ковки. По достижении необходимых параметров патрон резко останавливается, а суппорт продолжает давить ещё какое-то время, в результате образуется неразъёмное соединение. Данная сварка достаточно экономична. Автоматизированные установки для сварки трением потребляют электроэнергии в 9 раз меньше, чем установки для контактной сварки. Соединяются детали за считанные секунды, при этом практически нет газовых выделений.
Сварка взрывом осуществляется сближением атомов свариваемых изделий на расстояние действия межатомных сил за счёт энергии, выделяемой при взрыве. С помощью данного способа сварки часто получают биметаллы.
Ультразвуковая сварка осуществляется сближением атомов свариваемых металлических изделий на расстояние действия межатомных сил за счёт энергии ультразвуковых колебаний, вводимых в материалы. Ультразвуковая сварка характеризуется рядом положительных качеств, что несмотря на высокую стоимость оборудования, обуславливает её применение в производстве микросхем (сварка проводников с контактными площадками), прецизионных изделий, сварка металлов разных типов и металлов с неметаллами.
Холодная сварка представляет собою соединение однородных или неоднородных металлов при температуре ниже минимальной температуры рекристаллизации; сварка происходит благодаря пластической деформации свариваемых металлов в зоне стыка под воздействием механического усилия. Для осуществления холодной сварки необходимо удалить со свариваемых поверхностей окислы и загрязнения и сблизить соединяемые поверхности на расстояние параметра кристаллической решетки; на практике создают значительные пластические деформации. Холодной сваркой можно получать соединения встык, внахлестку и втавр. Перед сваркой поверхности, подлежащие сварке, очищают от загрязнений обезжириванием, обработкой вращающейся проволочной щеткой, шабрением.
Таким образом, существует большое разнообразие способов сварки, были рассмотрены основные из них. На судоремонтных предприятиях используются лишь некоторые из этих способов. Подробнее они будут представлены в следующих главах.
1.2 Сварка плавлением
Сварка плавлением осуществляется путем нагрева металла до жидкого состояния в месте соединения деталей. Источник энергии и способ ее преобразования в теплоту оказывают решающее влияние на размеры и форму шва, влияют на свойства сварных соединений. Исключительно высокая химическая активность расплавленного металла делает в большинстве случаев недопустимым контакт металла с воздухом, поэтому во избежание нежелательного изменения его химического состава сварку плавлением выполняют с применением защиты металла от воздуха: физической (газовой, шлаковой, газошлаковой) и химической (специальное легирование электрода).
Самым распространенным способом сварки плавлением является электрическая дуговая сварка.
Электрической дугой называют мощный стабильный разряд электричества в ионизированной атмосфере газов и паров металла. Газы, в том числе и воздух, при обычных условиях являются электрически нейтральными веществами и почти не проводят электрический ток. Газ становится электропроводным только при ионизации, то есть при появлении в нем частиц, несущих электрические заряды: электронов, положительных и отрицательных ионов. Ионизация дугового промежутка возникает во время зажигания дуги и непрерывно поддерживается в процессе его горения. Появление заряженных частиц происходит за счет автоэлектронной и термоэлектронной эмиссии электронов с катода, ионизации нейтральных частиц воздуха при высокой температуре, ионизации в результате соударения и облучения. Способствует процессу ионизации использование электродных покрытий из химических соединений, в состав которых входят элементы с низким потенциалом ионизации: калий, натрий, кальций.
Процесс зажигания дуги при сварке плавящимся электродом начинается с короткого замыкания между электродом и основным металлом. При этом касание электродом заготовки происходит на отдельных выступающих участках, которые под действием выделяющейся теплоты мгновенно расплавляются, образуя жидкую перемычку между свариваемым металлом и электродом. При отведении электрода жидкий металл растягивается и сужается, что ведет к повышению его сопротивления и еще большему разогреву. К моменту разрыва мостика из жидкого металла его температура достигает температуры кипения и испарения; в межэлектродном пространстве образуется газовый промежуток, заполненный парами металла и элементами воздуха и обмазки. Возникает дуга, начинают проявляться эффекты эмиссии электронов и ионизации атомов, за счет чего и обеспечивается стационарное горение дуги. Температура дуги в осевой ее части достигает 6-7 тыс. градусов по Цельсию в зависимости от силы и плотности тока.
Ручную дуговую сварку выполняют сварочными электродами, которые вручную подают в дугу и перемещают вдоль заготовки. В процессе сварки металлическим покрытым электродом дуга горит между стержнем электрода и основным металлом. Стержень электрода плавится, капли жидкого металла переносятся в металлическую ванну. Вместе со стержнем сгорает и плавится покрытие электрода, образуя газовую защитную атмосферу вокруг дуги и жидкую шлаковую ванну на поверхности расплавленного металла. По мере движения дуги сварочная ванна затвердевает, образуется сварной шов. Жидкий шлак при остывании образует на поверхности шва твердую шлаковую корку.
Ручная дуговая сварка может производиться как на постоянном, так и на переменном токе. Постоянный ток имеет то преимущество, что его направление при сварке не меняется, и дуга горит устойчиво, равномерно, без произвольных обрывов. При сварке на переменном токе происходит периодическое изменение физических условий горения дуги, приводящее к нарушению ее стабильности. Более широко распространена сварка на переменном токе, так как она обеспечивает ряд следующих преимуществ эксплуатационного и экономического характера:
- оборудование для сварки проще по конструкции, имеет меньшую массу и габариты, дешевле в изготовлении и надежнее в эксплуатации;
- расход электроэнергии на 1 кг расплавленного металла почти в 2 раза меньше;
- электропитание сварочных установок переменного тока проще, так как государственная электрическая система питается переменным током и т.п.
В случае питания дуги постоянным током различают сварку при прямой (минус на электроде) и обратной (плюс – на электроде) полярности. Из-за большей концентрации тепла на аноде (до 45% от общей тепловой мощности дуги) сварку черных металлов, как правило, производят при прямой полярности, потому что масса изделия больше массы электрода, что обеспечивает наилучшие условия для провара металла. Вместе с тем при сварке тонких изделий во избежание их прожога или при сварке цветных металлов или легированных сталей во избежание их перегрева рекомендуется использовать сварочную дугу обратной полярности.
Помимо простоты и надежности применяемого технологического оборудования широкое распространение ручной дуговой сварки объясняется в первую очередь ее универсальностью, то есть возможностью:
- выполнять сварочные работы как в стационарных (заводских, цеховых), так и в полевых условиях;
- сваривать различные конструкционные материалы: стали, чугуны, цветные металлы и их сплавы;
- изготовлять различные типы сварных соединений и выполнять сварные швы в различных пространственных положениях, различных по протяженности и площади поперечного сечения;
- варьировать в широком диапазоне толщину свариваемых материалов.
Ручную дуговую сварку широко применяют в производстве металлоконструкций и изделий из различных металлов и сплавов малой и средней толщины; она удобна при выполнении коротких и криволинейных швов в любых пространственных положениях, при наложении швов в труднодоступных местах. Ручная сварка остается незаменимой при монтажных и ремонтных работах (в стационарных и полевых условиях), сборке конструкций сложной формы.
Рассмотрим технику выполнения дуговой сварки. Для зажигания электрической дуги между электродом и свариваемым изделием сварщик быстро касается свариваемого металла концом электрода и отводит его на расстояние порядка 1 мм. Развиваемая при этом температура оплавляет электрод и кромки свариваемого изделия. В процессе сварки сварщик вручную перемещает электрод по линии стыка свариваемых деталей и по мере плавления электрода подает его в зону горения дуги, совершая, при этом, поперечные, относительно линии стыка, колебания. Важно, чтобы дуга горела равномерно, что определяется правильным выбором электродов, их качеством, режимом сварки, а также удержанием конца электрода на нужном расстоянии от свариваемого изделия. Схема ручной дуговой сварки плавящим электродом представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Схема процесса ручной дуговой сварки плавящимся электродом:
1 – покрытие электрода, 2 – металлический стержень электрода, 3 – газовая защита сварочной ванны, 4 – сварочная ванна, 5 –наплавленный металл, 6 – шлаковая корка, 7 – сварочный источник.
При ручной дуговой сварке электрод должен быть наклонен в сторону его движения на 70 – 75°, что обеспечивает хороший провар и улучшает выход шлаков на поверхность. В процессе сварки по мере плавления электроду сообщают движение в трех направлениях: вниз – для поддержания постоянной длины дуги (обычно не более 2 – 4 мм), вдоль оси шва – для заполнения шва, поперек шва – для получения валика заданной ширины.
В процессе работы необходимо также помнить о возможности появления дефектов при сварке изделий. Дефекты подразделяют на наружные и внутренние. Наружные дефекты выявляют внешним осмотром с помощью лупы с 5 – 10 – кратным увеличением. Внутренние – выявляют специальными методами, например, ультразвуковым контролем, просвечиванием рентгеновскими или гамма-лучами, магнитным контролем. Проводят обмер сварных швов и испытания на плотность (для проверки герметичности в воде или керосине).
Внешним осмотром определяются дефекты швов в виде поверхностных трещин, пор, подрезов, прожогов, наплывов, а также дефекты формы швов виде неравномерности усиления, ширины швов, бугристости и т.п.
Основные дефекты ручной дуговой сварки, их характеристики и причины возникновения приведены в таблице 2.
Таблица 2 – Дефекты сварных соединений при дуговой сварке
Название дефекта | Характеристика | Причина возникновения |
Прожог | Сквозное отверстие в сварном шве, образовавшееся в результате вытекания сварочной ванны | Большая величина сварочного тока; мала скорость сварки |
Непровар | Местное несплавление в сварном соединении, неполное расплавление кромок | Недостаточен сварочный ток, большая скорость сварки |
Трещина | Разрыв в сварном шве или прилегающих к нему зонах | Высокая скорость охлаждения |
Усадочная раковина | Полости, образовавшиеся в результате усадки металла сварного шва при затвердевании | Нарушена технология сварки |
Вогнутость корня | Углубление на поверхности обратной стороны сварного одностороннего шва | Недостаточен сварочный ток, большая скорость сварки |
Пора сварного шва | Полости в шве округлой формы, заполненные газом | Плохо подготовлены заготовки и электроды под сварку (вода, грязь, окалина, ржавчина) |
Неметаллические включения | Неметаллические частицы в металле шва | Плохо подготовлены заготовки под сварку (грязь, ржавчина) |
Брызги металла | Затвердевшие капли металла на поверхности сварного соединения | Завышен режим сварки, нестабильное горение дуги |
Поверхностное окисление | Окалина, пленка окислов или цвета побежалости на поверхности сварного соединения | Отсутствовала защита от окисления сварного шва после сварки |
Подрез зоны сплавления | Углубление на основном металле вдоль линии сплавления сварного шва с основным металлом | Большая величина сварочного тока, нарушена технология сварки |
Смещение кромок | Несовпадение сварных кромок по высоте | Плохо собраны заготовки под сварку |
Наплыв | Натекание металла шва на поверхность основного металла | Низкая скорость сварки, нарушена технология сварки |
Для нормальной работы сварщика необходимо оборудовать подходящее рабочее место. Рабочее место для ручной дуговой сварки – это специальная кабина с размерами в плане 2х2 или 2х3 метра и высотой не менее 2 метров, изготовленная из несгораемых материалов (тонких стальных листов, абсоцементных плит и пр.), снабженная токопроводящим кабелем и местной вытяжной вентиляцией. Вход в кабину делают в виде штор из брезента с огнестойкой пропиткой; между стенками кабины и полом зазор должен быть не менее 50 мм для вентиляции. В кабине устанавливают металлический сварочный стол высотой 500-600 мм, стул с регулируемым по высоте сидением, сварочный трансформатор; пост оснащен рабочими инструментами, принадлежностями и приспособлениями. Основным рабочим инструментом сварщика является электродержатель, служащий для удержания электрода, подвода к нему сварочного тока и манипулирования электродом в процессе сварки. Заготовки небольших размеров сваривают на столе, используя для сборки конструкции разнообразные приспособления: струбцины, клинья, рычаги, стяжные уголки и угловые фиксаторы, домкраты и пр. Площадь сечения сварочных кабелей, подводящих ток к электродержателю и столу (свариваемому изделию) принимают из расчета 1 мм2 на 5-7 А. Сварщик защищает лицо от светового и ультрафиолетового излучения дуги, брызг расплавленного металла предохранительных щитком или маской со светофильтром (темным стеклом), а тело и руки – брезентовой спецодеждой и рукавицами.
Таким образом, ручная дуговая сварка широко применяется в производстве металлоконструкций и изделий из различных металлов и сплавов малой и средней толщины; она удобна при выполнении коротких и криволинейных швов в любых пространственных положениях, а также при наложении швов в труднодоступных местах. Ручная сварка остается незаменимой при монтажных и ремонтных работах в стационарных и полевых условиях, и при сборке конструкций сложной формы.
1.3 Сварка давлением
Сварка давлением осуществляется между холодными или нагретыми в зоне соединения деталями путем совместного их сжатия. Основное влияние на качество сварных соединений оказывают температура, степень деформации металла, время сварки (выдержки деталей в сжатом состоянии) и толщина пленки инородных веществ на соединяемых поверхностях. Различают сварку с предварительным подогревом и сварку без предварительного подогрева соединяемых деталей.
Рассмотрим такой способ сварки с предварительным подогревом соединяемых деталей как контактную сварку.
Контактная сварка относится к способам сварки давлением, при которой заготовки в месте соединения нагреваются теплом, выделяющимся при прохождении электрического тока, и сжимаются определённым усилием. Для получения качественных сварных деталей металл в месте контакта нагревают до расплавления и лишь в отдельных случаях (например, при стыковой сварке сопротивлением) до пластического состояния, обеспечивающего требуемую пластическую деформацию заготовок. В процессе этой деформации происходит удаление окислов из места соединения, устранение раковин и уплотнение металла.
Режим нагрева при контактной сварке определяется силой тока и временем протекания его через свариваемые изделия. Обычно стремятся к получению интенсивного нагрева в возможно малый промежуток времени. Такой режим сварки называется жёстким и обеспечивает повышение производительности, экономию электроэнергии, уменьшение окисления деталей, уменьшение размеров зоны термического влияния и возможность сварки металлов с высокой теплопроводностью и специальных легированных сталей.
Однако если есть опасность возникновения закалочных структур, которые могут привести к образованию трещин в зоне сварного соединения, применяют мягкие режимы сварки, характерные увеличением длительности протекания тока при соответственном уменьшении его величины.
Наиболее широкое применение получили следующие основные виды контактной сварки: стыковая контактная сварка, точечная сварка и шовная сварка. Каждый из этих видов сварки может осуществляться различными способами, отличающимися по техническим признакам, роду используемой электроэнергии и способу подвода тока к свариваемым заготовкам.
При стыковой сварке заготовки сваривают по всей плоскости их касания. Для осуществления стыковой контактной сварки применяют специальные машины ручного или автоматического действия. Такая машина изображена на рисунке 2. На станине машины 1 расположены плиты 2 и 3, несущие на себе зажимы 4 и 5, предназначенные для закрепления свариваемых деталей и подвода к ним тока от вторичного витка трансформатора 6. Левая плита 2, обычно неподвижная, изолирована от станины. Правая плита 3 может перемещаться прямолинейно по направляющим станины вручную с помощью рычага, штурвала или пружин.
Рисунок 2 – Схема машины для стыковой контактной сварки
В зависимости от марки металла, площади сечения заготовки и требований к качеству соединения стыковую сварку можно выполнять несколькими способами: сопротивлением, непрерывным оплавлением и оплавлением с подогревом.
При стыковой сварке сопротивлением заготовки, установленные и закреплённые в стыковой машине, прижимают одну к другой усилием определенной величины, после чего по ним пропускают электрический ток. При нагревании металла в зоне сварки до пластичного состояния производится осадка. Ток выключают до окончания осадки. Этот способ сварки требует механической обработки и тщательной зачистки поверхностей торцов заготовки. Неравномерность нагрева и окисление металла на торцах понижают качество сварки сопротивлением, что ограничивает область её применения. С увеличением сечения заготовок качество сварки снижается особенно заметно, главным образом из-за образования окислов в стыке.
Этим способом соединяют заготовки малого сечения (до 100 мм2), одинаковыми по форме с малоразвитым периметром (круг, квадрат, прямоугольник с малым отношением сторон). Металл соединяемых заготовок должен быть однородным. Сварка сопротивлением даёт хорошие результаты для металлов, обладающих хорошей свариваемостью в пластическом состоянии – малоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей, алюминиевых и медных сплавов.
Стыковая сварка непрерывным оплавлением состоит из двух стадий: оплавления и осадки. Заготовки устанавливают в зажимах машины, затем включают ток и медленно сближают их. При этом торцы заготовок касаются в одной или нескольких точках. В местах касания образуются перемычки, которые мгновенно испаряются и взрываются. Взрывы сопровождаются характерным выбросом из стыка мелких капель расплавленного металла. При дальнейшем сближении заготовок образование и взрыв перемычек происходит на других участках торцов. В результате заготовки прогреваются на небольшую глубину, а на торцах возникает тонкий слой расплавленного металла, облегчающий удаление окислов из стыка. В процессе оплавления заготовки укорачиваются на заданный припуск. Оплавление должно быть устойчивым (непрерывное протекание тока при отсутствии короткого замыкания заготовок), особенно перед осадкой.
При осадке скорость сближения заготовок резко увеличивают, осуществляя при этом пластическую деформацию на заданный припуск. Переход от оплавления к осадке должен быть мгновенным, без малейшего перерыва. Осадку начинают при включенном токе и завершают при выключенном.
Стыковая сварка оплавлением с подогревом отличается от сварки непрерывным оплавлением тем, что перед началом процесса оплавления заготовки подогревают в зажимах машины периодическим смыканием и размыканием при постоянно включенном токе. При этом происходит процесс прерывистого оплавления и заготовки укорачиваются на заданный припуск. Выдержка при замыкании составляет около 0,5 – 3 с, а при размыкании 2 – 6 с. Количество замыканий может быть от одного до нескольких десятков в зависимости от размеров сечения заготовок.
Применение стыковой сварки оплавлением с подогревом позволяет предупредить резкую закалку и, следовательно, получить более пластичные стыки при сварке закаливающихся сталей; снизить требуемую мощность машины или на машине данной мощности сварить заготовки с большими площадями сечения; осуществить осадку при меньшем усилии; сократить общий припуск на сварку.
При точечной сварке заготовки соединяют сваркой в отдельных местах, условно называемыми точками. Размеры и структура точки, определяющие прочность соединения, зависят от формы и размеров контактной поверхности электродов, силы сварочного тока, времени его протекания через заготовки, усилия сжатия и состояния поверхностей заготовок. Качественная сварная точка характеризуется наличием общего для обеих заготовок литого ядра определенных размеров. Схемы точечной контактной сварки показаны на рисунке 3.
Рисунок 3 – Схемы точечной контактной сварки: а – двухсторонняя одноточечная; б – односторонняя двухточечная; в – двухсторонняя двухточечная
Для осуществления точечной сварки, схема которой представлена на рис. 2, а, свариваемые детали 1 зажимаются между электродами 2 и 3, к которым через электрододержатели 4, 5 и хоботы 6 и 7 подведен ток от вторичного витка трансформатора 8. Нижний хобот 6 делается неподвижным, а верхний 7 перемещается механизмом сжатия Р, который создаёт давление при сварке. После сжатия заготовок включают ток и заготовки быстро нагреваются; особенно быстро нагреваются участки металла, прилегающие к контакту между заготовками, так как они имеют повышенное электросопротивление. Кроме того они менее подвержены охлаждающему действию электродов. В момент образования в зоне сварки расплавленного ядра заданных размеров ток выключают. Затем заготовки кратковременно выдерживают между электродами под действием усилия сжатия, в результате чего происходит охлаждение зоны сварки, кристаллизация расплавленного металла и уменьшение усадочной раковины в ядре сварной точки. Перед сваркой место соединения очищают от окисных плёнок (наждачным кругом или травлением).
На практике иногда применяются односторонняя одноточечная и двухточечная сварки (рис. 2, б), либо двухточечная контактная сварка с двухсторонним подводом тока (рис. 2, в), дающая более надёжные соединения.
Точечной сваркой можно сваривать листовые заготовки одинаковой или разной толщины, пересекающиеся стержни, листовые заготовки со стержнями или профильными заготовками (уголками, швеллерами, таврами и т.д.). Ее применяют для соединения заготовок из сталей различных марок (углеродистой, легированной, нержавеющей, жаростойкой и др.), цветных металлов и их сплавов, а так же разнородных металлов.
Толщина каждой из заготовок может быть от сотых долей миллиметра до 35 мм.
При роликовой (шовной) сварке заготовки соединяют непрерывным прочно-плотным сварным швом, состоящим из ряда точек, в котором каждая последующая точка частично перекрывает предыдущую.
В отличие от точечной сварки заготовки устанавливают между вращающимися роликами (или между роликами и оправкой), на которые действует усилие механизма давления Р и к которым подведён электрический ток. Толщина свариваемых листов составляет 0,2 – 3 мм.
Схема роликовой сварки представлена на рисунке 4.
Рисунок 4 – Схемы роликовой контактной сварки:
а – односторонняя; б – двухсторонняя; в – разрез сварного шва
Шовная сварка, выполняемая при непрерывном движении деталей и непрерывном протекании сварочного тока, называется непрерывной. Такую сварку редко применяют из-за сильного перегрева поверхности деталей, контактирующей с роликами. Наибольшее распространение имеет прерывистая шовная сварка, при которой детали перемещаются непрерывно, а ток включается и выключается на определенные промежутки времени и при каждом включении (импульсе) тока образуется единичная литая зона. Перекрытие литых зон, необходимое для герметичности шва, достигается при определенном соотношении скорости вращения роликов и частоты импульсов тока.
Применяют также шаговую сварку, при которой детали перемещаются прерывисто (на шаг), а сварочный ток включается только во время их остановки, что улучшает охлаждение металла в контактах ролик - деталь по сравнению с непрерывным движением свариваемых деталей. Шовная сварка в большинстве случаев производится с наружным водяным охлаждением, что также уменьшает перегрев внешних слоев металла.
Техника безопасности
При любых работах со сварочным оборудованием нужно беречь себя и окружающих людей. Обеспечить безопасность при сварке - жизненно необходимо, и это не дежурная фраза, а жесткая реальность. Вопросы [сварочной безопасности] требуют внимательного рассмотрения и неукоснительного соблюдения вне зависимости от уровня квалификации сварщика и объема выполняемых работ. Сварочный аппарат, электроды, кабели, горелки и редукторы – главные материальные части успешного сварочного труда. Главные, но не единственные! Сварочные работы представляют реальную опасность для здоровья сварщика, а вот избежать этих опасностей вовсе не сложно. Если высказаться коротко, то техника безопасности при сварочных работах сводится к очевидным истинам. Нельзя наплевательски относиться к своему организму. Нельзя приступать к работе и открывать сварочный кейс, думая только о сварке. Сначала подумайте о себе. Все сварочные швы мира не стоят удара током в 220 вольт. И острота зрения не вернется к сварщику, работавшему в полукустарной маске, будь он хоть трижды профессионал. Так что прислушайтесь к этим строчкам, мы ведь о вашем здоровье беспокоимся.
Заключение
Сварка обладает значительным преимуществом по сравнению с ранее применявшимся в строительстве соединением частей конструкций при помощи клепки: уменьшается расход металла, повышается производительность труда, сокращаются сроки строительства и его стоимость.
В работе были выполнены поставленные задачи. Рассмотрена классификация способов сварки по физическим признакам. Основным физическим признаком сварки является вид энергии, используемой для получения сварного соединения. По физическим признакам все виды сварки делятся на три класса: термический, термомеханический и механический. Далее дана характеристика каждого способа сварки и выделены такие способы, которые используются на судоремонтных предприятиях. А именно это сварка плавлением и сварка давлением. Самым распространенным способом сварки плавлением является электрическая дуговая сварка. Она широко применяется в производстве металлоконструкций и изделий из различных металлов и сплавов малой и средней толщины, удобна при выполнении коротких и криволинейных швов в любых пространственных положениях, а также при наложении швов в труднодоступных местах. Ручная сварка остается незаменимой при монтажных и ремонтных работах в стационарных и полевых условиях, и при сборке конструкций сложной формы. Наиболее распространенным способом сварки давлением является контактная сварка. Контактная сварка находит широкое применение в промышленности, что обусловлено следующими её преимуществами: высокой производительностью; возможностью механизации процесса; возможностью соединения различных металлов и сплавов, а также разнородных металлов; минимальной деформацией свариваемых изделий.
Введение
Текст
ТЕМА 2 ВСЕ ПРОПИСНЫЕ
2.1 Подзаголовок
Текст
Техника безопасности
Текст
Заключение
Текст
Список литературы
Текст
Пример:
1. Отопление и вентиляция. Учебник для вузов. В 2-х частях. Ч. 1. Отопление. Изд. 3-е., перераб. и дополн. М., Стройиздат, 1975. 483 с. Авт. П. Н. Каменев, А. Н. Сканави, В. Н. Богослов-ский и др..
2.СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий". Действует актуализированная редакция СП 50.13330.2012 " Тепловая защита зданий".
3. СНиП 23-01-99 " Строительная климатология. Таблица 1." Климатические параметры холод-ного времени года". Действует актуализированная редакция СП 131.13330.2012 "Строительная климатология."
4. СНиП 41-01-2003 "Отопление, вентиляция и кондиционирование".
Действует актуализированная редакция СП 60.13330.2012 "Отопление, вентиляция и кондиционирование".
5. СНиП 31-01-2003 "Здания жилые и многоквартирные". Действует актуализированная редакция СП 54.13330.2011 "Здания жилые многоквартирные".
На все рисунки в тексте должны быть даны ссылки. Рисунки должны располагаться непосредственно после текста, в котором они упоминаются впервые, или на следующей странице. Рисунки нумеруются арабскими цифрами, при этом нумерация сквозная, но допускается нумеровать и в пределах раздела (главы). В последнем случае номер рисунка состоит из номера раздела и порядкового номера иллюстрации, разделенных точкой (например: Рисунок 1.). Подпись к рисунку располагается под ним посередине строки. Слово «Рисунок» пишется полностью. Точка в конце названия не ставится. [1]
Пример:
Рисунок 1. Нанесение раствора
На все таблицы в тексте должны быть ссылки. Таблица должна располагаться непосредственно после текста, в котором она упоминается впервые, или на следующей странице. Все таблицы нумеруются (нумерация сквозная, либо в пределах раздела в последнем случае номер таблицы состоит из номера раздела и порядкового номера внутри раздела, разделенных точкой (например: Таблица 1.2). Таблицы каждого приложения обозначают отдельной нумерацией арабскими цифрами с добавлением впереди обозначения приложения (например: Таблица В.2). Слово «Таблица» пишется полностью. Название таблицы следует помещать над таблицей слева, без абзацного отступа. Например: Таблица 1 - ________
Точка в конце названия не ставится. В таблице применяется шрифт 12 пт, межстрочный интервал – одинарный, абзацный отступ – 0 мм. Между предыдущем текстом и названием таблицы, а также между таблицей и последующим текстом необходимо оставить по одной пустой строке. [2]
Пример:
Таблица 1 - Спецификация сборных железобетонных элементов
Поз. | Обозначение | Наименование | Кол. | Масса ед.в кг. | Примеч. | |
Центрирование текста заголовков в ячейках таблицы осуществляется по горизонтали и вертикали.
Цифровые значения в таблице выравниваются по центру (по горизонтали и вертикали), текстовые – выравниваются по левому краю с центрированием по вертикали.
Если цифровые или иные данные в таблице отсутствуют, то в соответствующей ячейке ставится прочерк
Перечисления
Перечисления при необходимости могут быть приведены внутри пунктов или подпунктов. Перечисления следует нумеровать порядковой нумерацией арабскими цифрами со скобкой, например: 1), 2), 3) и т.д., и печатать строчными буквами с абзацного отступа
- Инструмент для…
- Инструмент для…
- Инструмент для…
- Инструмент для…
Оформление формул и уравнений
Формулы должны быть выделены из текста в отдельную строку, выше и ниже каждой формулы оставлено по одной свободной строке. Формулы должны нумероваться сквозной нумерацией арабскими цифрами, которые записывают на уровне формулы справа в круглых скобках
Оформление ссылок
Должны быть ссылки в тексте на таблицы, иллюстрации, приложения, источники литературы
Оформление списка использованных источников
На все источники в тексте должны быть даны ссылки. Например: [7]. Библиографическое описание использованных источников осуществляется в соответствии с требованиями к оформлению
























































































































































































