Открытый урок производственного обучения «Наплавка валиков в нижнем положении шва»
учебно-методический материал

Открытый урок производственного

обучения

«Наплавка валиков
в нижнем положении шва»

Цели урока:

• обучающая: научить обучающихся самостоятельно производить сборку и сварку валиков в нижнем положении сварного шва, обеспечивая провар основного металла;
• развивающая: развивать навыки самостоятельной работы, внимание, координацию движений, скорость и технику при выполнении дуговой сварки, производить подбор режима сварки и сварочных материалов;
• воспитательная: воспитывать у обучающихся аккуратность, трудолюбие, бережное отношение к сварочному оборудованию и инструментам, формировать у обучающихся профессиональные навыки при выполнении сварки.

Тип урока: изучение трудовых приемов и операций.

Вид урока: комбинированный.

Методы урока:

• обучения: диалогический, показательный;
• преподавания: объяснительный, инструктивный;
• учения: репродуктивный, частично-поисковый, практический.

Межпредметные связи: Предмет «Черчение»: тема «Чтение чертежей». «Условное обозначение сварных швов и сварных соединений». Предмет «Материаловедение»: тема «Классификация сталей. Стали общего, обыкновенного качества». Предмет «Охрана труда»: тема «Организация безопасного производства электросварочных работ».

Внутрипредметные связи: Учебник «Ручная дуговая сварка (наплавка, резка) плавящимся покрытым электродом» В.В. Овчинников Издательский центр «Академия» 2019г. Глава№4

Материально-техническое оснащение урока: Посты для ручной дуговой сварки, источники питания: многопостовой сварочный выпрямитель ДМ-408, балластный реостат РБ - 301, электродержатели, электроды МР-3С  Ø- 3 мм. Детали заготовки: пластины из углеродистой стали толщиной 5 мм.

Литература

1. Учебник «Ручная дуговая сварка (наплавка, резка) плавящимся покрытым электродом» В.В. Овчинников Издательский центр «Академия» 2019г. Глава №4
2. Учебник В.В. Овчинников «Подготовительно-сварочные работы» Москва. Издательский центр. «Академия» 2015г.
3. Учебник Маслов В.И. «Сварочные работы». Москва. Издательский центр. «Академия», 2018г.
4. Учебник В.В. Овчинников «Материаловедение для сварщиков» Москва. Издательский центр «Академия», 2019.

Ход урока

1. Организационный момент (2 мин.)

1. Приветствовать обучающихся, проверить:

• присутствие учащихся;
• внешний вид.
• готовность к уроку;

2. Выполнить запись в журнале.

2. Вводный инструктаж (50 мин.)

1. Сообщение темы и цели урока (3 мин.)
2. Опрос - актуализация (5 мин.)

2.1. Как правильно организовать рабочее место электросварщика?

2.2. На что надо обратить внимание перед включением источников сварочного тока?

2.3. Как регулируется сила сварочного тока у трансформаторов, преобразователей и
      выпрямителей?

2.4. Как называются принадлежности и инструмент сварщика?

2.5. Как правильно надавать и носить спецодежду?

2.6. Какие существуют способы зажигания электрической дуги?

2.7. Какие правила безопасной работы вы знаете?

3. Мотивация учащихся (3 мин.)

3.1. Пробуждение эмоционального интереса к выполнению работы (Наплавка валиков в нижнем положении шва).

3.2. Показ практической значимости, выбора режимов наплавки валиков.

4. Формирование практических знаний и способов действий (25 мин.) Изложение нового материала

4.1. Правила безопасности при ведении электросварочных работ. (Приложение 1)

4.2. Подготовка металла к наплавке. (Приложение 2)

4.3. Наплавка валиков в нижнем положении шва. (Приложение 3)

5. Закрепление материала вводного инструктажа (5 мин.)

Опрос учащихся, с последующим закреплением материала в процессе производственного обучения с личным показом мастера.

Подготовка пластины из низкоуглеродистой стали размером 250x150х (6—20) мм, электроды диаметром 3—5 мм. МР-3С, молотков, зубил, стальных щёток, линек, мела, измерителей швов, защитных щитков и масок, очков с простыми стеклами и спецодежды.

Выдача заданий обучающимся для работы на текущем инструктаже. (Приложение 4)

3. Текущий инструктаж (4 ч. 30 мин.)

Самостоятельная работа обучающихся по закреплению и совершенствованию знаний и умений, формированию навыков выполнения процесса сварки.

Целевые обходы:

6. Проверка организации рабочего места.
7. Проверка соблюдения правил техники безопасности.
8. Индивидуальная демонстрация приемов подготовки, сборки, прихватки и наплавки валиков в нижнем положении шва.
9. Проверка правильности выполнения процесса сварки и уяснения вводного инструктажа.
10. Обход рабочих мест с целью оказания помощи слабоуспевающим обучающимся.
11. Проверка правильности использования инструмента и оборудования.
12. Проверка выполнения нормы времени.
13. Проверка качества конечного результата труда.

4. Заключительный инструктаж (15 мин.)

14. Прием и оценка контрольных образцов. (Приложение 5)
15. Подведение итогов и объявление оценок.
16. Анализ ошибок, допущенных во время урока.
17. Демонстрация лучших работ обучающихся.
18. Выдать домашнее задание: повторить теоретический материал «Наплавка вертикальных и горизонтальных валиков в вертикальном положении шва.».
19. Уборка рабочих мест.

План-конспект урока

Приложение 1

Правила безопасности при ведении электросварочных работ.

Требования безопасности перед началом работы.

Перед началом работы необходимо:

1. Надеть рабочую одежду, застегнуть куртку, штанины брюк напустить на обувь. Рукавицы должны плотно прикрывать рукава куртки.
2. Убрать волосы под головной убор.
3. Убрать все лишние предметы со стола сварщика.
4. Проверить исправность вращающего стула, обратить внимание на высоту стула.
5. Проверить исправность инструмента, приспособлений.
6. Проверить целостность электрических шнуров, надежность их крепления.
7. Проверить надежность всех контактов в местах соединения.
8. Установить силу сварочного тока.
9. Осмотреть держак и убедиться в надежности крепления электрода.
10. Подать напряжение и зажечь дугу.

Требования безопасности во время работы.

Во время работы:

1. Предохраняйте себя и работающих рядом лиц от воздействия излучения: подавайте сигнал - предупреждение о начале сварки.
2. С начало нужно закрыть лицо щитком или маской, только после того сварщик приступает к сварке.
3. Складывать сваренные детали в определенное место.

Требования безопасности по окончании работы.

По окончании работы:

1. Произвести уборку рабочего места от производственного мусора, убрать огарки электродов.
2. Прибрать вспомогательный инструмент.
3. Убедиться в отсутствии очагов возгорания.
4. Обо всех замеченных неисправностях сообщить мастеру производственного обучения.

Приложение 2

Подготовка металла к наплавке

Перед сваркой и наплавкой необходимо произвести очистку поверхности металла.

Очистку поверхности металла под сварку применяют для удаления с поверхности металла средств консервации, загрязнений, смазочно-охлаждающих жидкостей, ржавчины, окалины, заусенцев, грата и шлака.

При сварке металла с неочищенной поверхностью возникают различные дефекты шва: поры и трещины, ухудшается формирование шва. Для очистки проката, деталей и сварных узлов используют механические и химические методы.

К механическим методам относятся дробеструйная и дробеметная обработка, зачистка металлическими щетками, иглофрезами, шлифовальными кругами и лентами.

Дробеструйную и дробеметную очистку применяют для листового и профильного проката и сварных углов с целью очистки от окалины, ржавчины и загрязнений при толщине металла 3 мм и более.

В дробеструйных аппаратах дробь выбрасывается на очищаемую поверхность через сопло с помощью сжатого воздуха.

В дробеметных аппаратах — лопатками вращающегося ротора за счет центробежной силы. Для очистки применяют дробь чугунную литую и колотую, стальную литую, колотую, рубленую размером 0,7-0,9 мм при толщине металла до 4 мм; 0,9-1,6 мм — при толщине металла до 30 мм; 1,6-2,5 мм — при толщине металла свыше 30 мм.

Химическими методами очистки обезжиривают и травят поверхности свариваемых деталей. Различают ванный и струйный методы.

В первом случае детали последовательно опускают в ванны с различными растворами и выдерживают в каждом из них определенное время.

Во втором случае поверхность деталей обрабатывается последовательно струями раствора различного состава, что позволяет осуществлять непрерывный процесс очистки.

Химический способ очистки эффективен, однако в производстве сварных конструкций он используется главным образом для очистки цветных металлов.

Для предохранения металла от коррозии, кроме очистки, обычно пассивируют или грунтуют поверхности, что позволяет сваривать металл без удаления защитного покрытия.

Приложение 3

Наплавка валиков в нижнем положении шва

Теория:

Основной трудностью при сварке является затруднительное наблюдение за формированием шва, так как образующийся при этом шлак покрывает жидкий металл. Хорошее качество наплавленного металла достигается только в том случае, если будет обеспечено полное и равномерное покрытие шва шлаком.

При наплавке валиков совмещаются одновременно три движения электродом (рис. 1).

Рис. 1. Схема основных движений электродом

Движение 1 – равномерная и непрерывная подача электрода к детали по мере его плавления. Учащиеся должны стремиться поддерживать как можно более короткую длину дуги (2—3 мм), но не допускать коротких замыканий электрода с деталью, так как возможно "'примерзание" электрода.

Движение 2 – передвижение электрода вдоль кромок по направлению сварки. При этом электрод необходимо наклонять под углом, а = 15—30° к оси, перпендикулярной плоскости сварки. Капли металла при расплавлении конца электрода перемещаются в направлении его оси и должны попадать на расплавленный металл ванны.

Движение 3 – колебательное движение концом электрода поперек шва. Оно необходимо для получения валика нужной ширины. Нормальная ширина валика, зависящая в основном от диаметра электрода, должна быть Ь= (2-4) • d3, где Ь - ширина валика, мм; с/э - диаметр электрода, мм. В первое время учащимся следует рекомендовать выполнять поступательные движения электродом (рис. 2, а) по мере его плавления или колебательные концом электрода (рис. 2, б, в). Наплавленный валик должен иметь геометрические размеры (рис. 3).

Рис. 2. Колебательные движения электродом:

а - поступательные, б -полумесяцем, выпуклостью в сторону сваренного участка, в - то же выпуклостью в сторону не сваренного участка; 1, 2 и 3 — конечные положения конца электрода

Рис. 3. Геометрические размеры наплавленного валика.

Зажигается дуга после смены электрода или случайного ее обрыва впереди кратера, а затем электрод возвращают назад и переваривают застывший металл сварочной ванны (рис. 4).

Рис. 4 Схема повторного зажигания дуги

1-Кратер, 2-Место зажигание дуги

При окончание наплавки необходимо заварить кратер. Незаверенный кратер вследствие скопления в нем неметаллических включений может явиться причиной образования в швах трещин, для заварки существуют два способа:

Первый способ состоит з том, что кратер заваривают очень короткой дугой или путем частых коротких замыканий электрода с изделием.

Второй способ заварки кратеров заключается в том, что электрод держат неподвижно до полного обрыва дуги.

Важно помнить, что иногда кратер не заваривают, а выводят его на вспомогательные планки, которые удаляют после окончания сварки.

Приложение 4

ИНСТРУКЦИОННАЯ КАРТА

НАПЛАВКА ВАЛИКОВ

Материальное оснащение темы: выносной сварочный пост, установленный в центральной свободной части мастерской для демонстрации учащимся приемов выполнения упражнений, пластины из низкоуглеродистой стали размером 150X100X6 мм. Электроды диаметром 3-5 мм типа МР-3С, щитки и маски, комплект защитных стекол (светофильтры), спецодежда, проволочные щетки (ручные и с электроприводом), измерители швов, шаблоны для проверки формы и размеров швов, линейки, другие принадлежности и инструменты сварщика, образцы наплавки и сварки, плакаты с изображением выполнения наплавки и сварки в нижнем и наклонном положениях.

НАПЛАВКА ВАЛИКОВ ПРИ НИЖНЕМ ПОЛОЖЕНИИ ПЛАСТИН

Цель занятий: научить учащихся выполнять наплавку валиков на пластины в нижнем положении.

План занятий

1. Организация рабочего места и ознакомление с правилами техники безопасности.
2. Подготовка сварочных материалов.
3. Практические упражнения.

Практические упражнения

Упражнение 1. Расплавить электрод, поддерживая устойчивое горение сварочной дуги.

Вначале необходимо установить максимальную величину сварочного тока, что облегчит учащемуся зажигание и поддержание сварочной дуги. На 5—8 электродах учащийся учится зажигать и поддерживать сварочную дугу, затем величину сварочного тока необходимо постепенно уменьшать, доведя ее до требуемой (из расчета 40 А на 1 мм диаметра электрода).

Упражнение 2. Наплавить на пластину ниточный валик вертикально расположенным электродом.

Упражнение надо выполнять на предельно короткой дуге так, чтобы шлак располагался за дугой, не смешивался с расплавленным металлом и не затекал вперед дуги при движении электрода вдоль наплавляемого валика.

Упражнение 3. Наплавить на пластину ниточный валик электродом, расположенным - углом назад.

Упражнение выполняется при форсированных режимах, сварки — при увеличенной скорости перемещения электрода и силе сварочного тока, большей по: сравнению с предыдущим упражнением на 10—15%. Сварка (наплавка) углом назад позволяет получить шов или валик более высокого качества по сравнению со сваркой вертикально расположенным электродом или углом вперед.

Упражнение 4. Наплавить на пластину ниточный валик электродом, расположенным углом вперед (рис. 2, в).

При наплавлении валика угол наклона электрода (30—60°) по отношению к пластине обеспечивает чистоту сварочной ванны. При таком наклоне электрода шлак под давлением сварочной дуги уходит в тыльную часть сварочной ванны. Чистоту сварочной ванны можно регулировать также изменением длины дуги. Этот способ особенно часто применяется при сварке тонкого металла.

Упражнение 5. Наплавить на пластину ниточный валик электродом, наклоненным вправо, при этом угол между осью электрода и линией шва должен быть 90°.

Этот способ применяют при наплавке и сварке стыковых, нахлесточных и тавровых соединений в неудобных для сварки положениях, а иногда используют при сварке решетчатых конструкций, когда электросварщик, стоя на одном месте, выполняет сварку различных соединений, расположенных не в определенном порядке. В этом случае изменением положения электрододержателя накладывают сварные швы, не тратя времени на переход от одного соединения к другому.

Упражнение 6. Наплавить на пластину ниточный валик электродом, расположенным углом назад с наклоном вправо.

Этим способом выполняют сварные нахлесточные и тавровые соединения. В этом
случае имеется возможность увеличивать величину сварочного тока и скорость сварки.
Это упражнение выполняют на повышенных режимах сварки — 60 А на 1 мм диаметра электрода, при этом надо внимательно следить за правильным формированием валика.

Упражнение 7. Наплавить на пластину ниточный валик электродом, расположенным углом вперед с наклоном вправо.

При выполнении упражнения надо следить за чистотой сварочной ванны. Если
сварочная ванна засоряется шлаковыми включениями или покрывается расплавленным
шлаком, надо изменить угол наклона электрода. Выполняя это упражнение, учащийся
приобретает навык устойчивого поддержания сварочной дуги — стабильности горения
и поддержания постоянства ее длины; учится манипулировать электродом для удаления
расплавленного шлака с поверхности сварочной ванны, а также выполнять
разнообразные швы без перехода.

Упражнение 8. Наплавить на пластину ниточный валик вертикально расположенным электродом с наклоном влево.

Способ применяют при изготовлении решетчатых конструкций, когда различные
сухари и планки необходимо приварить с двух сторон. При сварке учащийся должен
только изменять положение руки с электрододержателем. Следует быть внимательным
и особенно при наложении первых валиков. Учащимся надо сказать, что хорошее
качество валика достигается практикой, правильной координацией всех движений
электродом, а также внимательным наблюдением за процессом сварки.

Упражнение 9. Наплавить на пластину ниточный валик электродом, расположенным углом назад с наклоном влево, а затем углом вперед с наклоном влево.

Эти упражнения выполняют при изготовлении решетчатых конструкций, когда
нужно изменять положение руки вместе с электрододержателем, не меняя- положения
тела. Надо внимательно следить за тем, чтобы длина дуги была постоянной, за ее
устойчивым горением и добиваться, чтобы форма шва была правильной.

Упражнение 10. Наплавить широкий валик вертикально расположенным электродом. Как было сказано ранее, электроду сообщают три движения: вниз вдоль оси электрода, вдоль и поперек, линии шва. При движении электрода поперек шва необходимо
поддерживать длину дуги постоянной и следить за тем, чтобы ширина валика по всей
его длине была одинакова.

В процессе наложения широкого валика каждая последующая порция расплавленного металла должна хорошо сплавляться с предыдущей, в этом случае качество шва будет высоким. Хорошее «плавление достигается правильным подбором силы сварочного тока, применением хорошо прокаленных электродов, имеющих равномерное по толщине покрытие.

Поперечные движения электрода, а также перемещения его вдоль пластины должны осуществляться с одинаковой скоростью. Хорошее качество шва достигается при полном и равномерном покрытии шва шлаком и отсутствии шлака между валиками. При выполнении таких швов тщательно следят за тем, чтобы не было зашлаковывания металла. Зашлаковывание расплавленного металла сварочной ванны устраняют изменением длины сварочной дуги и угла наклона электрода к поверхности пластины.

Кратер заваривают путем кратковременных прерываний горения сварочной дуги, в результате чего электродный металл малыми порциями переходит в кратер и заполняет его.

Упражнение 11. Наплавить широкий валик электродом, расположенным углом назад.

При наклоне электрода под углом 30—60° хорошо видна сварочная ванна, так как давлением сварочной дуги расплавленный шлак удаляется в тыльную (кристаллизующуюся) часть- сварочной ванны. Наплавку выполняют короткой дугой. Движения электрода поперек й вдоль пластины должны быть равномерными.

Упражнение 12. Наплавить широкий валик электродом, расположенным углом вперед.

Для получения ровного валика необходимо выдерживать постоянную длину дуги, скорость перемещения электрода и его угол наклона к поверхности пластины. Расплавленный шлак с поверхности металла сварочной ванны удаляют изменением длины дуги и угла наклона ' электрода к пластине. Этот метод наплавки широко применяют при сварке кольцевых швов цилиндрических сосудов.

Упражнение 13. Многослойная наплавка валиков на пластину.

Первый валик этого упражнения надо выполнять ниточным швом вертикально расположенным электродом или электродом, расположенным углом назад или вперед Последующие валики накладывают вертикально расположенным электродом углом назад или вперед, но обязательно наклоненным в правую сторону на 30—60°.

Каждый слой валиков нужно тщательно защищать от шлака, брызг и окалины стальной
щеткой. Второй слой валиков (после наложения первого) накладывают перпендикулярно
первым валикам. Наплавку можно осуществлять и широкими валиками. При этом каждый
предыдущий валик должен перекрываться следующим валиком на одну треть своей ширины. Это обеспечивает хорошее сплавление валика с основным металлом и с ранее
наложенным валиком, создает прочный, монолитный слой.

Критериями оценки упражнений является качество их выполнения: наплавленные
валики не должны иметь пор, шлаковых включений, валики должны быть прямыми, иметь
хорошо заваренные кратеры и заданные размеры, которые определяют измерительной
линейкой и измерителями швов и шаблонами.