Сварка листовых конструкций

Департамент образования Новосибирской области

Управление образовательной политики в сфере общего образования,

Начального и среднего профессионального образования

Государственное бюджетное образовательное учреждения

Начального профессионального образования

Новосибирской области

«Профессиональное училище № 99»

Письменная экзаменационная работа

ТЕМА: «Сварка листовой конструкции.

Зам. директора по УПР

_______О.Н. Малютина

ЗАДАНИЕ

на письменную экзаменационную работу

Выполнил учащийся:

Гросс Вадим Александрович

Профессия НПО: 2.4 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)

Профессия ОК-016-94: Электросварщик ручной сварки, газоэлектросварщик

Работу получил: декабрь

Работу сдал: май

Группа: 31

Описательная часть: в данной работе рассмотрены техника и технология сварки листовой конструкции- автоэстакада подобраны режимы сварки составлена маршрутная технологическая карта описана техника безопасности

Практическая часть: макет автоэстакада

Работа допущена к защите с оценкой: ________________________________

Содержание

1. Введение……………………………………………………………………

2. Сварка листовой конструкции………………………………………….

2.1. Выбор режима сварки……………………………………………..

2.2. Техника сварки………………………………………………………..

2.3. маршрутно-технологическая карта…………………………………

3. Техника безопасности………………………………………………….

3.1. Основные требования безопасности труда при ручной дуговой сварки……………………………………………………………………….

3.2. Правила безопасности при производстве газовой……………….

4. Приложение……………………………………………………………….

5. Литература……………………………………………………………….

6. Рецензия…………………………………………………………………..

1. Введение

Сваркой называется процесс получения неразъемных со­единений посредством установления межатомных связей ме­жду соединяемыми частями при их нагревании и (или) пла­стическом деформировании.

Сварка - один из наиболее распространенных технологи­ческих процессов. К сварке относятся собственно сварка, на­плавка, сваркопайка, пайка, склеивание, напыление и некото­рые другие операции.

С помощью сварки соединяют между собой различные металлы, их сплавы, некоторые керамические материалы, пластмассы, стекла и разнородные материалы. Сварка метал­лов и их сплавов используется при сооружении новых конст­рукций, изготовлении и ремонте различных изделий, машин и механизмов, создании двухслойных материалов. Сваривать можно металлы любой толщины. Прочность сварного соеди­нения в большинстве случаев не уступает прочности основно­го металла. Сварку, можно выполнять на земле, под водой, в космосе - в любых пространственных положениях.

Возникновение простейших методов сварки относится к началу периода освоения человеком металлов. Археологиче­ские музеи хранят образцы изделий, изготовленных с приме­нением сварки в VIII—VII тыс. до н. э.

Прежде всего была освоена кузнечная сварка меди и не­которых ее сплавов с подогревом до 300-400 °С. В дальней­шем люди научились сплавлять небольшие куски металла и изготавливать изделия путем заливки металла в каменные или глиняные формы - так возникло искусство литья. Это приве­ло к созданию литейной сварки: соединяемые детали поме­щали в форму, место соединения заливали жидким металлом. Позднее были найдены более легкоплавкие металлы, появил­ся метод пайки, во многих случаях более удобный и производительный. Многовековой опыт и искусство древних масте­ров довели сварку и пайку до высокой степени совершенства. Образцы их изделий мы видим в коллекциях музеев.

Лишь во II в. до н. э. началось освоение человеком железа -важнейшего металла современности. Широко используя же­лезо, человек долго не мог его расплавлять из-за высокой температуры плавления. Трудом многих поколений мастеров был создан и доведен до совершенства способ кузнечной сварки железа. Раскаленное до " сварочного жара" железо еще не плавится, но становится мягким, пластичным и способно свариваться под большим давлением или под ударами моло­та: соединение происходит в твердом состоянии металла.

Революционную роль в развитии сварочной техники сыг­рали новые источники нагрева: мощные электрические токи, горючие газы, сжигаемые в технически чистом кислороде, и др. Они обеспечили концентрированный нагрев зоны сварки и получение весьма высоких температур, что позволило пол­ностью модернизировать существующие способы сварки. При этом производительность сварки увеличилась в сотни раз.

Впервые мысль о возможности практического применения " электрических искр" для плавления металлов высказал в 1753 г. академик Российской Академии наук Г. В. Рихман, выполнив­ший ряд исследований атмосферного электричества.

Трудно оценить сегодняшние достижения науки и техни­ки, не зная того, что было сделано нашими предшественни­ками. Обратимся к истории величайшего открытия, поло­жившего начало развитию новой отрасли науки и техники -электротехнике. Речь идет об электрической дуге, полученной профессором Санкт-Петербургской медико-хирургической академии В. В. Петровым. В майскую ночь 1802 г. над Невой вспыхнул ослепительный свет, озарив голубоватым сиянием стены физического кабинета медико-хирургической акаде­мии. В. В. Петров первым в мировой литературе описал элек­трическую дугу, ее свойства, в частности плавление ею ме­талла, а также указал возможные области ее практического применения.

Удивительна судьба этого открытия. Дуга В. В. Петрова дала старт грандиозной эстафете поисков, изобретений и от­крытий. Ее ярчайший свет привлек внимание многих ученых мира и изобретателей, людей различных характеров, способ­ностей, устремлений и судеб. Некоторые из них всю свою жизнь посвятили изучению необыкновенного огня, пытаясь понять его.сущность.

Электрическая дуга послужила основой создания мощных j источников тока, прожекторной техники, развития электро-, (сварки, электрометаллургии и электроэнергетики.

Электрический разряд назвал " дугой" английский ученый-химик Г. Деви, который независимо от В. В. Петрова открыл ее спустя 10 лет. В 1812 г. в Лондоне вышла его книга " Эле­менты философии, химии", -в которой он описал свои опыты по исследованию дуги. Во время> экспериментов, которые проводил Г. Дэви, электроды были расположены параллельно земле, ее магнитное поле притягивало электрический разряд и он принимал форму огненного мостика-дуги.

В 1849 г. американец К. Стэт получил патент на соедине­ние металлов с помощью электричества. Однако этот патент не был реализован на практике.

Дуговая сварка как промышленный способ соединения металлов была изобретена в России. В 1882 г. Н. Н. Бенардос предложил способ прочного соединения и разъединения ме­таллов с помощью электрического тока. Он практически осу­ществил способы сварки и резки металлов электрической ду­гой угольным электродом. Ему также принадлежит много других важных изобретений в области сварки (способы кон­тактной и шовной сварки, спиралешовные трубы, порошковая проволока и др.). 6 июля 1885 г. Н. Н. Бенардос подал проше­ние в Департамент торговли и мануфактур о выдаче ему при-t вилегии на его изобретение " Способ соединения и разъединения металлов непосредственным действием электрического тока", названный им " Электрогефест".

В Петербурге было организовано общество " Электроге­фест" по внедрению и эксплуатации изобретения Н. Н. Бенардоса и открыты показательная мастерская и небольшой завод для производства сварочных работ. Ученый получил патент на изобретение способа дуговой сварки " Электрогефест" во Франции, Англии, Германии.

Электрическая сварка получила дальнейшее развитие в работах Н. Г. Славянова. 17 марта 1988 г. он подал заявку о получении привилегии на изобретение " Электрическая отлив­ка металлов". Способ Н. Г. Славянова отличается от способа Н. Н. Бенардоса тем, что металлический стержень одновременно является и электродом, и присадочным металлом. Это позволило сконструировать устройства для механизированной подачи элек­трода в дугу и тем самым механизировать процесс сварки.

Н. Г. Славянов разработал технологические и металлурги­ческие основы дуговой сварки. Он применил флюс для защи­ты металла сварочной ванны от воздуха, предложил способы наплавки, способы горячей сварки чугуна, организовал элек­тросварочный цех. Ученый получил патенты на свои изобре­тения во Франции, Германии, Англии. В 1892 г. в Петербурге была издана его книга " Электрическая отливка металлов", где впервые описывалась дуговая сварка.

Металлические электроды с нанесенным на их поверх­ность покрытием изобрел в 1907 г. шведский инженер О. Кельберг. Покрытие предохраняет металл шва от вредного воздействия воздуха (окисления и азотирования) и стабилизи­рует горение дуги. Применение покрытых электродов значи­тельно повысило качество сварных соединений.

Новый этап в развитии механизированной дуговой сварки начался в конце 30-х гг., когда на основе идей, высказанных еще Н. Г. Славяновым, учеными Института электросварки АН УССР под руководством академика Е. О. Патона был разработан новый способ сварки - автоматическая сварка под флюсом.

Сварка под флюсом за счет увеличения мощности свароч­ной дуги и надежной изоляции плавильного пространства от окружающего воздуха позволяет резко повысить производи­тельность процесса, обеспечить стабильность качества сварного соединения, улучшить условия труда и значительно эко­номить материалы и электроэнергию.

Способ дуговой сварки в защитных газах получил промыш­ленное применение в конце 40-х гг. Газ для защиты зоны сварки впервые использовал американский ученый А. Александер еще в 1928 г. Однако этот способ сварки не нашел широкого про­мышленного применения из-за сложности получения защит­ных газов. Положение изменилось после того, как начали ис­пользовать газы (гелий и аргон в США, углекислый газ в СССР) и различные их смеси.

Сварку неплавящимся (угольным) электродом в углеки­слом газе впервые осуществил Е. Г. Остапенко. В 50-е гг. был разработан способ дуговой сварки в углекислом газе плавя­щимся электродом. Использование дешевых защитных газов, улучшение качества сварки и повышение производительности процесса обеспечили широкое применение этого способа главным образом при механизированной сварке различных конструкций. Механизированную сварку в защитных газах используют вместо ручной дуговой сварки покрытыми элек­тродами и механизированной сварки под флюсом.

Развитие сварочной техники неразрывно связано с изы­сканием новых источников теплоты для плавления металла. Одним из таких источников является концентрированный поток электронов в вакууме, на основе которого был создан новый вид сварки - электронно-лучевая. Эта сварка находит достаточно широкое применение при соединении тугоплавких химически активных металлов и сплавов и ряда специальных сталей.

В последние два десятилетия для сварки эффективно ис­пользуют оптические квантовые генераторы - лазеры. В бли­жайшие годы можно ожидать дальнейших успехов в развитии и промышленном применении лучевых сварочных процессов.

Однако и в настоящее время ручная дуговая сварка по­крытым металлическим (штучным) электродом является наи­более универсальным и сравнительно простым способом вы­полнения неразъемных соединений металлов. Несмотря на широкое применение в промышленности различных способов механизированной сварки, объемы применения этого способа сварки при изготовлении сварных металлических конструк­ций ежегодно возрастают. Поэтому специалисты, работающие в области сварочного производства, проводят исследования по усовершенствованию ручной дуговой сварки покрытым металлическим электродом. Основное внимание уделяется таким проблемам:

□ создание новых марок электродов для сварки конст­рукций из низко- и среднелегированных марок сталей средней и повышенной групп прочности, а также высо­колегированных сталей;

□ разработка новых марок высокопроизводительных электродов, преимущественно с железным порошком в обмазке;

□ создание специальных марок электродов, позволяющих производить сварку в различных пространственных по­ложениях, включая сварку на вертикальной плоскости методом " сверху-вниз", а также электродов для " грави­тационной" сварки и др.;

□ разработка нового оборудования, включая источники питания сварочной дуги, а также приспособлений для ручной дуговой сварки;

□ конструирование специальных костюмов и одежды для сварщиков-ручников.

Особое место занимают исследования, направленные на улучшение условий труда сварщиков за счет снижения токсично­сти сварочных электродов, а также применения различных газо­отсосов, очищающих атмосферу в зоне сварки от газов и пыли.

Пути решения указанных проблем могут быть различны, но цель одна - улучшение условий труда сварщиков, повы­шение его производительности и улучшение качества швов, выполненных ручной дуговой сваркой.

Современное сварочное производство - комплекс произ­водственных процессов с широким использованием свароч­ной техники, образующий самостоятельную, законченную технологию изготовления сварной продукции.

Сварка листовых конструкций