Сварка. Основные виды сварки Технологическая часть
 Скачать 35.51 Kb.
|
|
Содержание Введение Общая часть Основные виды сварки Технологическая часть Назначение конструкции Материалы, применяемые для изготовления конструкции Описание сварных швов Выбор сварочного оборудования Технология сборки и сварки конструкции 2.5.1. Подготовка поверхности металла под сварку 2.5.2 Выбор сварочных материалов 2.5.3 Сборка сварной конструкции 2.6 Контроль качества сварных швов 2.6.1 Виды дефектов сварных соединений 2.6.2 Виды контроля сварных соединений 3. Охрана труда 3.1 Техника безопасности при выполнении сварочных работ 3.2 Пожарная безопасность при выполнении сварочных работ 4. Организационно-экономическая часть 4.1 Организация рабочего места сварщика 4.2 Виды и расчет заработной платы сварщика третьего разряда Заключение Список использованных источников Введение В производстве сварка нашла широкое применение, так как резко сокращается расход металла, сроки выполнения работ и трудоёмкость производственных процессов. Достигнутые успехи в области автоматизации и механизации сварочных процессов позволяет уменьшить затраты на единицу продукции, сократить длительность производственного цикла, улучшить качество изделия. Сварка в настоящее время является одним из ведущих процессов обработки металлов. Существует множество различных видов сварки: ручная дуговая сварка; сварка в инертных активных газах; сварка под флюсом; электрошлаковая сварка; сварка давлением и т.д. Распространена механизированная сварка в СО2, так как она имеет простой и эффективный технологический процесс, отличающийся гибкостью и универсальностью. Она имеет высокие технико-экономические показатели. Основными достоинствами сварки в защитных газах являются следующие: - хорошая защита сварки от воздействия кислорода и азота воздуха; - высокие механические свойства сварного шва; - высокая производительность процесса сварки. - отсутствие необходимости применения флюсов и последующей очистки шва от шлака; - возможность полной механизации и автоматизации процесса сварки. В результате проведения данной работы следует получить производство с большой степенью 17 механизации и автоматизации, повышающей производительность труда, качество сварного изделия, улучшение условий труда. Перед сварочным производством ставятся задачи, направленные на повышение эффективности производства. Это, прежде всего переход к применению высокоэффективных машин, оборудования и технологических процессов, обеспечивающих высокую механизацию и автоматизацию производства. В современных условиях сварочного производства первостепенное значение имеет повышение производительности труда и снижение себестоимости изделия, что обеспечивает лучшее использование рабочей силы и повышение конкурентоспособности изделия. 1. Общая часть 1.1Основные виды сварки - Ручная дуговая сварка – это быстрый и надежный способ неразъемного соединения металлических деталей. Сварка кузнечным способом была известна людям уже несколько тысячелетий назад, она отличалась большой трудоемкостью и требовала долгого обучения и накопления опыта. - Газовая сварка и резка. Наибольшее применение в промышленности из множества видов газопламенной обработки имеет газовая резка и сварка. Сущность процесса газовой сварки заключается в том, что свариваемый и присадочный металлы расплавляются за счет тепла пламени горелки, получающегося при сгорании какого-либо горючего газа, например, ацетилена. - Полуавтоматическая сварка - процесс сварки, при котором электродная проволока подается с постоянной или переменной скоростью в зону сварки и одновременно в эту же зону поступает активный (к примеру: углекислый газ) или инертный газ (к примеру: аргон) или газовые смеси, который обеспечивает защиту расплавленного или нагретого электродного и основного металлов от вредного воздействия окружающего воздуха. Защитный газ при этом подается из баллона (о маркировке см. здесь) через газовый редуктор. - Автоматическая сварка под слоем флюса и в среде защитных газов. Является разновидностью дуговой сварки, при которой электрическая дуга горит под слоем сварочного флюса, который препятствует проникновению атмосферного воздуха в зону сварки. - Аргона – дуговая сварка - универсальная технология сваривания металлических изделий при помощи вольфрамовых электродов. Она позволяет создавать сплошные швы на тонких деталях из неферромагнитных материалов и их сплавов. - Электроконтактная сварка – один из распространенных типов сварки, чаще всего применяемый для скрепления тонких металлических листов или небольших однотипных деталей. При этом способе происходит кратковременный нагрев соединяемых поверхностей током высокого напряжения, и одновременное придавливание их друг к другу в зоне контакта, в результате чего образуется сварной шов. Технологическая часть Назначение конструкции Одним из основных материалов для изготовления сварных конструкций являются металлы, и в частности – стали. Сталь — это сплав железа с углеродом и другими элементами, где углерода до 2,14%. В зависимости от химического состава сталь бывает углеродистая и легированная. Углеродистая сталь делится на низкоуглеродистую (содержание углерода до 0,25%), среднеуглеродистую (от 0,25 до 0,6%С) и высокоуглеродистую (от 0,6 до 2,0%С). Сталь, в составе которой кроме углерода имеются легирующие компоненты (хром, никель, вольфрам, ванадий и т. д.), называется легированной. Различают легированные стали: низколегированные (суммарное содержание легирующих компонентов, кроме углерода, менее 2,5%), среднелегированные (от 2,5 до 10%), высоколегированные (более 10%). Легирующие компоненты, вводимые в состав сталей, улучшают их качество: повышаются механические свойства, снижается порог хладноломкости, в результате чего создается возможность снизить массу конструкций. 2.2. Материалы, применяемые для изготовления конструкции По микроструктуре различают стали перлитного, мартенситного, аустенитного, ферритного и карбидного классов. По способу производства различают стали: А) обыкновенного качества; Б) качественная; В) высококачественная. По назначению стали бывают строительные, машиностроительные (конструкционные), инструментальные и стали с особыми физическими свойствами. Рассмотренные выше стали имеют хорошую свариваемость. Технология ручной дуговой сварки таких сталей должна обеспечивать конкретный комплекс требований, к которым прежде всего относятся: -обеспечение надежности и долговечности конструкций и особенно из термически упрочняемых сталей, как правило, используемых при изготовлении ответственных конструкций; -обеспечение равнопрочное сварного соединения с основным металлом и отсутствие дефектов в сварном шве, поэтому механические свойства металла шва и околошовной зоны должны быть не ниже нижнего предела соответствующих свойств основного металла. Описание сварных швов Качество сварки зависит от следующих параметров геометрии сварного шва: ширина – размер от края до края корень – внутренняя часть, находящаяся на противоположной от внешней поверхности стороне выпуклость – выступ на поверхности вогнутость – прогиб на поверхности катет – одна из сторон треугольника, вписанного в поперечное сечение соединяемых деталей Выбор сварочного оборудования Ручная электродуговая сварка в настоящее время остается одним из самых распространенных способов сварки. Это объясняется возможностью сварки в различных пространственных положениях и в местах, недоступной для механизированных способов сварки, также простотой и мобильностью применяемого оборудования. Для выполнения сварочных работ и изготовления конструкции использовался выпрямитель ВДМ – 1601, так как он наиболее удобен. При использовании выпрямителя легко можно подобрать силу тока. Выбор источника питания зависит от внешней вольт - амперной характеристики. Работа выполнялась ручной дуговой сваркой, используя выпрямитель, имеющий жесткую вольт - амперную характеристику. Сварочный выпрямитель многопостовой ВДМ–1601 предназначен для питания сварочной дуги постоянным током, от сети трехфазного переменного тока при ручной дуговой сварки. Он состоит из сварочного трансформатора с подвижной первичной катушкой, выпрямительного кремниевого блока с вентилятором, пусковой и защитной аппаратуры. При параллельном соединении обмоток в электрическую цепь получают диапазон больших токов. Первичная обмотка подвижна, с помощью ее ведется регулирования силы тока. Технология сборки и сварки конструкции 2.5.1. Подготовка поверхности металла под сварку Технологический процесс заготовок деталей из проката может включать следующие операции: правку, разметку, резку, обработку кромок и очистку под сварку. Правка осуществляется за счет создания местной пластической деформации и, как правило, производится в холодном состоянии. Для устранения волнистости листов и полос толщиной от 0,5 до 50мм широко используют многовалковые машины с числом валков больше пяти. Правку мелко- и среднесортного и профильного проката производят на роликовых машинах, работающих по той же схеме, что и листоправильные. Для изготовления решетки правка металла не осуществлялась, так как использовался новый профильный прокат. Разметка. Использование приспособлений для мерной разметки проката обеспечивает экономию времени. Слесарная операция заключается в нанесении на поверхность заготовки углублений (кернов) и линий (рисок), определяющих контуры изготовляемой детали или места, подлежащие обработке. По рискам с заготовки при обработке удаляют припуск. Разметку осуществляют главным образом в индивидуальном и мелкосерийном производствах. 2.5.2 Выбор сварочных материалов Для разметки квадратного профиля при изготовлении деталей оконной решетки был использован разметочный материал: чертилка, керн, металлическая линейка и рулетка. Резка, разделка кромок. Резкой металлов называют отделение частей (заготовок) от сортового, листового или литого металла. Для поперечной резки фасонного проката применяют пресс-ножницы с фасонными ножами или дисковые пилы. В некоторых случаях применяют резку гладким диском. Так же применяют разделительную кислородную резку. Ручная и полуавтоматическая резка производится обычно по разметке, автоматическая – с помощью копирных устройств и по масштабному чертежу. Кислородная резка используется и при подготовки кромок под сварку. Если эта операция совмещается с разделительной резкой, то односторонний скос с притуплением получают, используя одновременно два резака, а двусторонний скос – при трех резаках. После вырезки детали иногда приходится править. 2.5.3 Сборка сварной конструкции Сборка – это технологическая операция, обеспечивающая подлежащими сварке деталями необходимое взаимное расположение с закреплением их специальными приспособлениями или прихватками. Существуют следующие приспособления для сборки: 1) сборочно-сварочная плита – опорное приспособление в виде горизонтальной металлической плиты с пазами; 2) стеллаж – опорное приспособление с плоской горизонтальной поверхностью для размещения крупногабаритных изделий в цехе; 3) сборочно-сварочные стенды – устройства для размещения деталей собираемых и свариваемых крупногабаритных изделий и фиксаций их в нужном положении. Основой сборочного приспособления является жесткий каркас, несущий упоры фиксаторы и прижимы. При сборке детали заводят в приспособления, укладывают по упорам и фиксаторам и закрепляют пружинами. Последовательность выполнения сборочно-сварочных операций может быть различной: - Сварку выполняют после полного завершения сборки. - Сборку и сварку производят переменно, например, при изготовлении конструкций наращиванием отдельных элементов. - Общей сборке и сварке конструкций предшествует сборка и сварка узлов. 2.6 Контроль качества сварных швов 2.6.1 Виды дефектов сварных соединений В силу разных причин сварные соединения могут иметь дефекты, влияющие на их прочность. Все виды дефектов швов подразделяют на три группы: наружные, к основным из которых относятся: трещины, подрезы, наплывы, кратеры; внутренние, среди которых чаще всего встречаются: пористость, непровары и посторонние включения; сквозные - трещины, прожоги. Причинами возникновения дефектов могут быть различные обстоятельства: низкое качество свариваемого металла, неисправное или некачественное оборудование, неверный выбор сварочных материалов, нарушение технологии сварки или неправильный выбор режима, недостаточная квалификация сварщика. 2.6.2 Виды контроля сварных соединений После завершения сварочных работ, изделия должны подвергаться контролю сварных соединений с целью обнаружения и исправления дефектов. Невооруженным глазом можно рассмотреть лишь часть из них - крупные наружные трещины и поры, непровары, подрезы и т.п. Большая часть дефектов скрыта в глубине металла или имеет такие малые размеры, что обнаружить их можно только с использованием специальных приборов и материалов. Существует много способов контроля сварных швов, различающихся по принципу действия, способности к обнаружению тех или иных видов дефектов, техническому оснащению. Методы контроля сварных соединений подразделяются на разрушающие и неразрушающие. Последние, в силу понятных причин, являются наиболее широко используемыми. Применяются следующие основные методы неразрушающего контроля сварных соединений: внешний осмотр; радиационная дефектоскопия; магнитный контроль; ультразвуковая дефектоскопия; капиллярная дефектоскопия; контроль сварных швов на проницаемость; прочие методы (проверка с использованием вихревых токов и т.п.). 3. Охрана труда 3.1 Техника безопасности при выполнении сварочных работ Все сварочные работы должны выполняться в соответствии с требованиями «Правил безопасности при работе с инструментом и приспособлениями». К электросварочным и газосварочным работам допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальную подготовку и проверку теоретических знаний, практических навыков, знаний по технике безопасности и имеющих удостоверение сварщиков. Все сварщики должны проходить проверку знаний инструкции по охране труда. Проходы между источниками сварочного тока должны быть не менее 0,8 м. Проходы между группами сварочных трансформаторов должны иметь ширину не менее 1 м. Запрещается установка сварочного трансформатора над регулятором тока. Запрещается производство электросварочных работ во время дождя и снегопада, при отсутствии навесов на электросварочным оборудованием и рабочим местом. При электросварочных работах в сырых местах сварщик должен находиться на настиле из сухих досок или на диэлектрическом ковре. При любых отлучках с места работы сварщик обязан отключить сварочный аппарат. При электросварочных работах сварщик должен пользоваться индивидуальными средствами защиты: щиток, служащий для защиты лица и глаз, рукавицы для защиты рук. Одежда должна быть из несгораемого материала с низкой электропроводностью, кожаные ботинки. При газосварочной работе запрещается хранить баллоны с кислородом в одном помещении с баллонами для горючих газов, а также с карбидом кальция, красками и маслами (жирами). Баллоны необходимо перемещать на специальных тележках, контейнерах и других устройствах, обеспечивающих устойчивое положение баллонов. Запрещается переноска баллонов на плечах и руках. Баллон с утечкой газа не должен применяться для работы или транспортирования. Запрещается подогревать баллоны для увеличения давления. При проведении газосварочных работ запрещается курить и пользоваться открытым огнем на расстоянии менее 10 метров от баллонов с газом. Общая длинна шлангов должна быть не более 30 м. До присоединения шланга к горелке, его необходимо продуть рабочим газом. Каждые пять лет баллон для газа должен проходить освидетельствование. По окончанию работы вентили баллонов должны быть закрыты. 3.2 Пожарная безопасность при выполнении сварочных работ Причинами пожара при сварочных работах могут быть искры и капли расплавленного металла и шлака, неосторожное обращение с пламенем горелки при наличии горючих материалов вблизи рабочего места сварщика. Для предупреждения пожаров необходимо соблюдать следующие противопожарные меры: нельзя хранить вблизи от места сварки огнеопасные или легковоспламеняющиеся материалы, а также производить сварочные работы в помещениях, загрязненных промасленной ветошью, бумагой, древесными отходами; Запрещается пользоваться одеждой и рукавицами со следами масел, жиров, бензина, керосина и других горючих жидкостей; нельзя выполнять сварку и резку свежевыкрашенных масляными красками конструкций до полного их высыхания; Запрещается выполнять сварку аппаратов, находящихся под электрическим напряжением, и сосудов, находящихся под давлением. Нужно постоянно иметь противопожарные средства – огнетушители, ящики с песком, лопаты, ведра, пожарные рукава и следить за их исправным состоянием, а также содержать в исправности пожарную сигнализацию; после окончания сварочных работ необходимо выключить сварочный аппарат, а также убедиться в отсутствии горящих или тлеющих предметов. 4. Организационно-экономическая часть 4.1 Организация рабочего места сварщика Планирование рабочего места сварщика должно обеспечивать ему беспрепятственный доступ к заготовкам и безопасные условия труда. Нужно, в частности, позаботиться об отсутствии легковоспламеняющихся и взрывоопасных веществ, а сварочные баллоны должны быть достаточно удалены от открытого пламени. Рабочее место сварщика организуется по ГОСТ 12.3.003-86. При комплектации рабочего места инструментом учитывается специфика работы. Но можно выделить определенный минимальный перечень инструментов, без которого сварщик не может полноценно работать. Стандартно рабочее место оснащено: сварочным аппаратом; металлической щеткой; столом и стулом сварщика; зубилом и молотком; электродержателем; винтовым зажимом; сварочной маской. При этом не следует излишне загромождать рабочее место ненужными вещами и оборудованием, которые могут помешать работе и представлять опасность. Сварочные работы на постах выполняются только при работающей вентиляции. При работе следует применять передвижные воздухоотсосы. 4.2 Виды и расчет заработной платы сварщика третьего разряда Труд сварщиков и других работников, занятых изготовлением сварных конструкций, оборудования и машин из сварных элементов, оплачивается сдельной и повременной формам начисления заработной платы. При выборе форм оплаты труда предпочтение отдают той, которая стимулирует повышение производительности труда, позволяет контролировать качество и количество затрачиваемого труда и отличается простотой расчёта заработной платы рабочих. Этим требованиям в полной мере отвечает сдельная форма, если производство сварных конструкций характеризуется наличием: работ, поддающихся нормированию; возможностей организации учета индивидуальной и коллективной выработки рабочих, а также резервов роста производительности труда или увеличения выпуска сварных изделий без ухудшения их качества. При отсутствии указанных предпосылок (в частности, при оплате ненормированных работ) или в условиях косвенного влияния рабочих на количество изготовляемых сварных конструкций и их элементов применяется повременная форма. Преобладающей системой оплаты труда производственных рабочих на заготовительных, обрабатывающих, сборочно-сварочных и отделочных операциях является прямая сдельная заработная плата. Здесь основой расчета заработной платы каждого рабочего служат сдельная расценка P и количество произведенной рабочим продукции (метров сварных швов, объема наплавленного металла, сварных деталей и т.д.) за смену и за месяц. Заключение В процессе проделанной работы были кратко изложены история развития сварки, как способа получения неразъёмных соединений, социальная значимость и массовость профессии, её место в промышленном производстве. В основной части письменного задания описаны используемые при сварке материалы (в частности, стали), общая технология подготовки металла к сварке, сущность процесса ручной дуговой сварки покрытыми электродами, виды инструмента, материалов, оборудования и приспособлений, необходимых для изготовления сварных конструкций, выбор режимов сварки, техника выполнения сварных швов, а также контроль качества готовой продукции и требования техники безопасности. На основании общей технологии производства сварных конструкций разработан технологический процесс изготовления «Узла трубопровода» с поэтапным описанием конкретных действий с учётом марки используемого материала и вида сварки с использованием рекомендуемых источников информации. Список использованных источников 1.Основы слесарного дела: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Б.С. Покровский. – М.: Издательский центр «Академия», 2017. – 208с. 2.Подгтовительные и сборочные операции перед сваркой: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В.В. Овчинников. – М.: Издательский центр «Академия», 2018. – 192с. 3.Технология производства сварных конструкций: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В.Н. Галушкина. – 6-е изд. - М.: Издательский центр «Академия», 2017. – 192с. 4. Контроль качества сварных соединений : учеб. для студ. учреждений сред. проф. образования / В.В. Овчинников. – М.: Издательский центр «Академия», 2018. – 240с. 5 .Ручная дуговая сварка (наплавка, резка) плавящимся покрытым электродом: учебник для студ. Учреждений сред. Проф. Образования / В.В. Овчинников. – 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2018. – 208с. 6.Частично механизированная сварка (наплавка) плавлением: учебник для студ. Учреждений сред. Проф. Образования / В.П. лялякин, Д.Б. Слинко. – М.: Издательский центр «Академия», 2018. – 192с. 7. Основы материаловедения для сварщиков: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В.В. Овчинников.–М.: Издательский центр «Академия», 2017. – 208с. 8.Технические измерения: учебник для студ. Учреждений сред. проф. образования / С.А. Зайцев, А.Н. Толстов, - М. : Издательский центр «Академия», 2018. – 368 с. Интернет – ресурсы: Образовательный портал: http\\www.edu.sety.ru Образовательный портал: http\\www.edu.bd.ru Электронно-библиотечная система IPRbooks https://multiurok.ru/svarmet/files |