Методические указания. Метод.указания_для_практич._МДК.02.01. Методические указания для студентов по выполнению лабораторных и практических работ мдк 02. 01
 Скачать 0.53 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ «САМАРСКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ» МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ И ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ МДК 02.01 ОБОРУДОВАНИЕ, ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ЭЛЕКТРОСВАРКИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ПРОГРАММЫ - ПОДГОТОВКИ КВАЛИФИЦИРОВАННЫХ РАБОЧИХ, СЛУЖАЩИХ по профессии 150709.02 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы) Самара 2016г. СОДЕРЖАНИЕ Введение………………………………………………………………..……….3 Краткие теоретические сведения……….....…………….………….…………4 1. Лабораторная работа №1 «Изучение требований к источникам питания для ручной дуговой сварки»…………………………………..………………….5 2. Лабораторная работа №2 «Снятие технических характеристик сварочного трансформатора переменного тока». Лабораторная работа №3 «Снятие технических характеристик источников питания постоянного тока (выпрямителя)»……………………………………………………………………7 3. Лабораторная работа №4 «Изложение правил техники безопасности при эксплуатации сварочного трансформатора»………………………………...…10 4. Лабораторная работа №5 «Снятие V-А характеристики сварочной дуги»……………………………………………………………………...………13 5. Лабораторная работа №6 «Рассчитать коэффициент расплавления и наплавки»……………………………………………………………………...…18 6. Практическая работа №1 «Расшифровка марок электродов по ГОСТу»….21 7. Практическая работа №2 «Произвести сварку чугуна в соответствии с технологией»………………………………………………………………….….24 8. Практическая работа №3 «Расшифровка марок электродов для сварки цветных металлов и сплавов». Практическая работа №4 «Произвести сварку цветных металлов в соответствии с технологией» ……………..…………..26 Методические указания являются учебным пособием к лабораторно- практическим работам по изучению оборудования, техники и технологии электросварки. Составлены в соответствии с программой профессионального модуля ПМ02 «Сварка и резка деталей из различных сталей, цветных металлов и их сплавов, чугунов во всех пространственных положениях» по профессии 150709.02 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы) и предназначены для самостоятельной подготовки обучающихся к выполнению практических работ. Работая в соответствии с указаниями, обучающиеся знакомятся с выполнением технологических приемов ручной дуговой сварки, устройством обслуживаемых электросварочных и плазморезательных машин, газосварочной аппаратуры, автоматов, полуавтоматов, плазмотронов и источников питания. Со свойствами и назначениями сварочных материалов, правилами их выбора, марками и типами электродов. Контроль и оценивание лабораторных (практических) работ обучающихся осуществляется путем собеседования и проверки выполнения заданий в тетради для лабораторно-практических работ. Обучающиеся записывают в тетради название, цель работы и выполненное задание (заполнение таблиц, ответы на вопросы, расчеты, анализ, выводы, выполняют чертежи и рисунки, указанные в задании). 1. ЦЕЛЬ МЕТОДИЧЕСКОЙ РАЗРАБОТКИ Изучить оборудование, технику и технологию электросварки. В результате освоения ПМ.02 обучающийся должен уметь: выполнять технологические приёмы ручной дуговой сварки деталей, узлов, конструкций и трубопроводов различной сложности из конструкционных и углеродистых сталей, чугуна, цветных металлов и сплавов во всех пространственных положениях шва; экономно расходовать материалы и электроэнергию, бережно обращаться с инструментами, аппаратурой и оборудованием; В результате освоения ПМ.02 обучающийся должен знать: устройство обслуживаемых электросварочных и плазморезательных машин, газосварочной аппаратуры, автоматов, полуавтоматов, плазмотронов и источников питания; свойства и назначение сварочных материалов, правила их выбора; марки и типы электродов; основы электротехники в пределах выполняемой работы; 3 Краткие теоретические сведения. Рабочее место сварщика называется сварочным постом, оборудованное соответствующей аппаратурой и приспособлениями. Сварочные посты в зависимости от рода применяемого тока и типа источника питания дуги делятся на следующие виды: - постоянного тока с питанием от однопостового или многопостового сварочного преобразователя или сварочного выпрямителя; - переменного тока с питанием от сварочного трансформатора. Традиционным источником переменного тока является сварочный трансформатор. Источником постоянного тока является выпрямитель, который сконструирован на базе трансформатора и полупроводникового выпрямителя. Широкое распространение получили также инверторные источники тока, которые применяются для сварки как на переменном, так и на постоянном токе. Промежуточное положение между традиционными выпрямителями и инверторами занимают источники, в состав которых входит простейший 50-Гц сварочный выпрямитель; регулировка тока осуществляется полупроводниковым ключевым регулятором, работающим на повышенной частоте. Областями применения источников переменного и постоянного тока являются: ручная дуговая сварка штучными электродами, автоматическая сварка под слоем флюса, ручная и автоматическая сварка вольфрамовым электродом легких сплавов в среде инертных газов. При автоматических и механизированных способах сварки помимо источников питания дуги необходимо иметь специальное оборудование, позволяющее исключить ручное ведение сварочного процесса. При этом требуется механизировать выполнение двух основных технологических движений: подачу электрода в зону сварки и перемещение дуги вдоль свариваемых кромок. Если при сварочном процессе оба эти движения осуществляются механизированным путем, то такой процесс рассматривается как автоматическая сварка. Если одно из движений – подача электрода в зону сварки – осуществляется механизированным способом, а другое – перемещение дуги вдоль свариваемых кромок – вручную, то такой процесс рассматривается как механизированная (полуавтоматическая) сварка. Если оба движения выполняются вручную сварщиком, то такой процесс называется ручной дуговой сваркой. 4 1. Лабораторная работа №1 Изучение требований к источникам питания для ручной дуговой сварки. ЦЕЛЬ РАБОТЫ: 1. Формирование исследовательских умений делать выводы и обобщать знания по изучению требований к источнику питания для ручной дуговой сварки. ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: Раздаточный материал. Рисунки источников питания сварочной дуги. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ: В качестве источников сварочного тока могут применяться: - сварочные генераторы или полупроводниковые выпрямительные установки (для сварки на постоянном токе); - сварочные трансформаторы (для сварки на переменном токе). Сварочные трансформаторы служит для того,чтобы понизить напряжение подводимого от сети переменного тока с 220 или 380В до напряжения требуемого для возбуждения дуги (60-65В). Как и в других источниках питания, при работе сварочного трансформатора постоянно чередуются три режима: холостой ход, работа под нагрузкой и короткое замыкание. Для современных источников питания дуги переменного тока падающую внешнюю характеристику получают путем искусственного увеличения индуктивного сопротивления. Конструктивно трансформаторы для питания сварочной дуги можно разделить на следующие основные группы: - трансформаторы с дросселями, выполненные в виде двух раздельных аппаратов или в виде одного аппарата; - трансформаторы с развитым магнитным рассеянием; Сварочные выпрямители —это устройства,преобразующие переменный ток в постоянный с помощью полупроводниковых диодов- вентилей. Сварочный выпрямитель состоит из трансформатора с устройством для регулирования сварочного тока и выпрямительного блока. Сварочные выпрямители по сравнению со сварочными генераторами имеют следующие преимущества: - отсутствие вращающихся частей и большую долговечность; - высокий к.п.д. и меньшие потери холостого хода; - меньшую массу и большую маневренность; - бесшумность в работе. 5 Источники питания сварочной дуги должны удовлетворять следующим требованиям: 1. напряжение холостого хода, т.е. напряжение на зажимах источника питания при разомкнутой сварочной цепи, должно быть достаточным для зажигания дуги, но не превышать безопасной для сварщика величины; согласно ГОСТ 7012-54 максимальное напряжение холостого хода не выше 80В для источников питания переменного тока и 90В – постоянного тока; 2. изменения напряжения дуги, происходящее при изменении ее длины, не должны вызывать значительного изменения сварочного тока, и значит, изменения теплового режима; 3. сила тока при коротком замыкании должна быть ограничена. Номинальный процесс дуговой сварки обеспечивается, если ток короткого замыкания выше сварочного тока в 1,1-1,5 раза (в некоторых случаях – в два раза). 4. время восстановления напряжения после короткого замыкания должно быть небольшим (обычно требуется, чтобы напряжение восстановилось от 0 до 25 В за время не более 0,05 сек). Это требуется, чтобы обеспечить устойчивость дуги. 5. источники питания дуги должны иметь устройства для плавного регулирования тока в нужных для сварки пределах, чтобы иметь возможность производить сварку электродами разных диаметров. Пределы регулирования тока должны составлять примерно 30-130% от номинального сварочного тока; 6. источником питания дуги должны иметь небольшой вес, размеры и стоимость, а также быть удобными в эксплуатации. ЗАДАНИЕ: Ответьте на вопросы и запишите ответы в тетрадке: 1. Перечислите источники питания сварочной дуги и охарактеризуйте их. 2. Что такое напряжение холостого хода, и каким оно должно быть для источников питания сварочной дуги? 3. Какова должна быть мощность источника тока? 4. Каким должен быть источник питания дуги и что он должен иметь? 6 2. Лабораторная работа №2 Снятие технических характеристик сварочного трансформатора переменного тока. Лабораторная работа №3 Снятие технических характеристик источников питания постоянного тока (выпрямителя). ЦЕЛЬ РАБОТЫ: 1. Формирование практических умений и навыков по снятию технических характеристик сварочного трансформатора переменного тока. 2. Формирование практических умений и навыков по снятию технических характеристик источников питания постоянного тока (выпрямителя). ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: Таблицы с техническими характеристиками источников питания. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ: Источники питания характеризуются различными показателями, из которых основными являются: - внешняя характеристика источника питания; - напряжение холостого хода; - относительная продолжительность работы (ПР); - относительная продолжительность включения в прерывистом режиме (ПВ). Внешней характеристикой источника питания (генератора, выпрямителя, сварочного трансформатора) называется зависимость напряжения на его выходных зажимах от величины тока нагрузки. Виды вольт-амперных характеристик: - крутопадающая (для ручной дуговой сварки); - пологопадающая (для автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом); - жесткая (для сварки в защитных газах); - возрастающая (для сварки в защитных газах). Длина сварочной дуги связана с ее напряжением, причем, чем длиннее дуга, тем больше падение напряжения. При одинаковом изменении длины дуги изменение величины сварочного тока будет различным для разных видов внешних характеристик источников питания. Чем круче вольт- амперная характеристика источника, тем меньше влияние длина дуги оказывает на сварочный ток. Сварочная дуга тоже имеет некоторую внешнюю характеристику. Стабильное горение дуги возможно при условии (напряжение дуги равно напряжению источника питания). V ∂ = V ист 7 Для стабильного горения сварочной дуги, имеющей возрастающую статическую характеристику, необходим источник питания с жесткой внешней характеристикой. Напряжением холостого хода источника питания называется напряжение на выходных зажимах при отсутствии нагрузки в сварочной цепи. Напряжение холостого хода источника питания с падающей внешней характеристикой всегда больше рабочего напряжения сварочной дуги, что значительно облегчает первоначальное и повторное зажигание дуги. Для переменного тока напряжение зажигания должно быть не менее 50-55 В, для постоянного тока – не менее 30-35 В. Для трансформаторов, которые рассчитаны на сварочный ток 2000 А, напряжение холостого хода не должно превышать 80 В. Обычно работа источника питания сварочной дуги происходит с периодическими выключениями и включениями нагрузки. Для характеристики режима работы источника питания применяют такие показатели, как продолжительность работы ПР) и продолжительность включения ПВ). Обе эти величины выражаются в процентах: t св ПР = ----------------- ×100%, t св + t хх t св ПВ = ----------------- ×100%, t св + t п где t св – время (продолжительность) сварки, t хх – время холостого хода, t п – время паузы. Различие между ПР и ПВ заключается в том, что в первом случае во время паузы источник питания не отключается от сети и работает на холостом ходу, а во втором случае источник питания полностью отключается от сети. В паспорте любого источника питания указываются величина номинального сварочного тока и номинальное значение продолжительности работы ПР н (или же ПВ н ). Номинальный (расчетный) ток определяется максимальным допустимым нагревом деталей источника питания. Максимально допустимый сварочный ток можно определить по формуле: I ∂ = I н √ ПР н /ПР ∂ , 8 ЗАДАНИЕ для лабораторной работы №2: 1. Рассчитайте допустимый сварочный ток для источника питания, в паспорте которого приведены: I н =500А и ПР н = 60%, если источник работает непрерывно в течение 10 мин (т.е. ПР ∂ =100%). 2. Запишите технические характеристики для сварочного трансформатора переменного тока в таблицу 1. Таблица 1. Вид сварки Внешняя Напряжение Относительная относительная характеристика холостого продолжительность продолжительность источника хода работы (ПР) включения в питания прерывистом режиме (ПВ). Ручная дуговая Автоматическая и полуавтоматическая под флюсом В защитных газах ЗАДАНИЕ для лабораторной работы №3: 1. Рассчитайте допустимый сварочный ток для источника питания, в паспорте которого приведены: I н =1000А и ПР н =70%, если источник работает непрерывно в течение 5 мин (т.е. ПР ∂ =100%). 2. Запишите технические характеристики для источников питания постоянного тока (выпрямителей) в таблицу 2. Таблица 2. Вид сварки Внешняя Напряжение Относительная относительная характеристика холостого продолжительнос продолжительность источника хода ть работы (ПР) включения в питания прерывистом режиме (ПВ). Ручная дуговая Автоматическая и полуавтоматическая под флюсом В защитных газах 9 4. Лабораторная работа №4 Изложение правил техники безопасности при эксплуатации сварочного трансформатора. ЦЕЛЬ РАБОТЫ: 1. Формирование практических умений и навыков по изложению правил техники безопасности при эксплуатации сварочного трансформатора. ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ:Справочник электрогазосварщика. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ: На электросварочную установку (сварочный трансформатор) должны быть паспорт, инструкция по эксплуатации и инвентарный номер, под которым она записана в журнале учета и периодических осмотров. В передвижных электросварочных установках для подключения их к сети следует предусматривать блокирование рубильников, исключающее возможность присоединения и отсоединения провода, когда зажимы находятся под напряжением. Правила эксплуатации трансформатора: 1. тщательно осмотреть трансформатор, проверить его и очистить от пыли и загрязнений; 2. заземлить кожух трансформатора, для чего присоединить заземляющий провод к специальному болту, расположенному на корпусе, с надписью «Земля»; 3. проверить качество всех соединений вторичной (сварочной) цепи (все зажимы должны быть надежно затянуты, быть чистыми и иметь хороший электрический контакт). Во время эксплуатации следует периодически осматривать трансформатор, чтобы своевременно устранять замеченные неисправности. Основные правила техники безопасности при обслуживании сварочных трансформаторов: 1. не прикасаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением; 2. присоединять провода, а также переключать пределы регулирования сварочного тока только при выключенном рубильнике на токопроводящей сети; 3. при включении или выключении тока в сырую погоду или сыром помещении пользоваться резиновыми ковриками (или галошами) и перчатками; 4. следить за тем, чтобы корпус трансформатора всегда был надежно заземлен; 10 5. при ручной дуговой сварке, а также при сварке в защитных газах защищать глаза от света сварочной дуги щитком или маской; 6. при обивке шлака и уборке флюса пользоваться очками; 7. работать в брезентовых рукавицах и брезентовом костюме; 8. при сварке открытой дугой в общем помещении изолировать рабочее место щитами или ширмами; 9. все подключения сварочных преобразователей и трансформаторов к питающей сети, а также исправления в силовых электрических цепях должны выполнять электромонтеры; сварочные провода могут подключать электросварщики. Правила электробезопасности при сварочных работах: Согласно правилам электробезопасности, перед включением и отключением рубильника необходимо убедиться, занулен ли его кожух и изолирована ли ручка. При наличии повреждения рубильник отключают. Прежде чем приступить к работе, необходимо привести в порядок спецодежду; осмотреть рабочее место, проверить исправность электросварочной аппаратуры, наличие запломбированных электроизмерительных приборов; вытереть насухо пол, если он окажется скользким (облит маслом, краской, водой); проверить исправность кабелей, проводов и их присоединения к узлам сварочной машины. При наличии неисправностей к электросварке приступать запрещается. Надо следить за тем, чтобы руки, обувь и одежда всегда были сухими. По окончании сварки электросварщик обязан выключить сварочный трансформатор или генератор, отключить сварочный кабель с электродержателем, смотать провода в бухты и сложить в специально отведенное место. В качестве обратного провода, соединяющего свариваемое изделие с источником сварочного тока, можно использовать гибкие провода, а также, где это возможно, стальные шины любого профиля достаточного сечения. Обратный провод должен быть изолирован так же, как и присоединенный к электродержателю. Использование в качестве обратного провода сети заземления металлических строительных конструкций зданий, коммуникаций и не сварочного технологического оборудования запрещается. Отдельные элементы, используемые в качестве обратного провода, тщательно соединяют между собой (сваркой или с помощью болтов, струбцин или зажимов). В установках для дуговой сварки в случае необходимости (например, при выполнении круговых швов) допускается соединение обратного провода со свариваемым изделием с помощью скользящего контакта. Особенности электросварки в особо опасных условиях. При сварке внутри металлических конструкций, котлов, резервуаров, а также наружных установок (после дождя и снегопада) сварщик кроме 11 спецодежды обязан дополнительно пользоваться диэлектрическими перчатками, галошами и ковриком. При работе в закрытых емкостях необходимо также надевать резиновый шлем. Пользоваться металлическими щитками в этом случае запрещается. Работы в закрытых емкостях ведутся не менее чем двумя лицами, причем один из них должен иметь квалификационную группу не ниже III и находиться снаружи свариваемой емкости, для контроля за безопасным проведением работ сварщиком. Электросварщик, работающий внутри емкости, снабжается предохранительным поясом с веревкой, конец которой должен быть у второго лица, находящегося снаружи. Ограничение напряжения холостого хода сварочного трансформатора. Все электросварочные установки при ручной дуговой сварке переменным током, предназначенные для сварки в особо опасных условиях (например, внутри металлических емкостей, в колодцах, туннелях, при нормальных работах в помещениях с повышенной опасностью и т.п.), должны быть оснащены устройствами ограничения напряжения холостого хода до 12 В эффективного действия с выдержкой времени не более 1 с. |