МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Кубанский государственный аграрный университет»

Кафедра ремонта машин и материаловедения

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным и практическим работам по дисциплине

«Материаловедение и технология конструкционных материалов»

(раздел ТКМ «Горячая обработка металлов»)

Краснодар, 2014 г

УДК……

Составители: д.т.н., проф. М.И.Чеботарев,

к.т.н., доцент В.Д.Карпенко,

к.т.н., доцент Б.Ф.Тарасенко,

к.т.н., ст. преподаватель С.А.Горовой,

ассистенты А.А.Одабашян.

Рецензент: д.т.н., проф. В.С.Курасов

Методические указания к лабораторным и практическим работам по дисциплине «Материаловедение и технология конструкционных материалов» (Раздел ТКМ «Горячая обработка»)

рассмотрены и утверждены на заседании кафедры ремонта машин и материаловедения «___»___________2013 г., протокол №__;

рассмотрены и утверждены на заседании методической комиссии факультета механизации «__-___»___________2013 г., протокол №__.

Предназначены для студентов очного и заочного форм обучения на факультете механизации по направлениям подготовки 110800.62 «Агроинженерия» и 190109.65 «Наземные транспортные технические средства», 190600 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов «Автомобили и автомобильное хозяйство»,.…..

Они также рекомендуются для студентов инженерно-строительного и инженерно- архитектурного факультетов, а также для факультетов электрификации и перерабатывающих технологии по направлению подготовки…………

РАБОТА №1

ИЗУЧЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ГАЗОВОЙ СВАРКИ И КИСЛОРОДНОЙ РЕЗКИ МЕТАЛЛОВ

1 Цель работы

Изучить физическую сущность процесса сварки металлов, устройство оборудования, аппаратуры и принадлежностей для газовой сварки, научиться выбирать необходимый наконечник газовой горелки, ознакомиться с кислородной резкой металлов и резаками.

2 3Адание

1 Изучить классификацию процессов сварки плавлением, сущность газовой сварки металлов, строение ацетиленокислородного пламени.

2 Уяснить назначение материалов, необходимых для газосварки - горючего газа, кислорода, присадочного прутка и флюса.

3 Изучить конструкцию кислородного баллона и кислородного редуктора, регулировку давления.

4 Ознакомиться с конструкциями ацетиленовых генераторов, водяных затворов и принципом их работы.

5 Научиться определять номер наконечника газовой горелки, а также зажигать и регулировать ацетиленокислородное пламя.

6 Освоить технологию газовой сварки и кислородной резки металлов.

7 Составить отчет по работе.

3 Оборудование рабочего места

Ацетиленовые генераторы ГНВ-1,25, ГВР-1,25, АНВ-1,25-73, АСМ-1,25-3, ГРК-10-68, водяные затворы, ацетиленовый баллон, кислородный баллон, горелки ГС-2, ГС-3 с комплектами мундштуков, кислородный резак, редукторы, ключи, присадочная проволока, флюсы, плакаты, методические указания.

РАБОТА №1 3

ИЗУЧЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ГАЗОВОЙ СВАРКИ И КИСЛОРОДНОЙ РЕЗКИ МЕТАЛЛОВ 3

1 Цель работы 3

2 3адание 3

3 Оборудование рабочего места 3

5. 3 Технология газовой сварки 14

t=ks, мин, (1) 16

МГВ–0,8 19

Основные параметры некоторых наиболее распространенных горелок и технологические возможности наконечников приведены в приложении 6.1 30

2 Ознакомиться на рабочих местах с правилами техники безопасности при газовой сварки и резки металлов.

3 Изучить в лаборатории Оборудование и приспособления для газовой сварки и резки металлов (конструкцию ацетиленового генератора, водяных затворов, кислородного и ацетиленового баллонов, редукторов, газовой горелки и ацетиленокислородного резака).

4 Освоить технологию газовой сварки и кислородной резки металлов.

5 Выполнить индивидуальное задание по выбору ацетиленового генератора, горелки, номера наконечника для горелки, расход ацетилена и кислорода, а также определить параметры режима сварки.

6 Составить отчет и сделать выводы.

5 Теоретические сведения

5.1 Материалы, необходимые для газовой сварки и резки

Для газовой сварки и резки необходимо иметь: горючий газ, кислород, присадочный материал и флюсы.

Горючие газы. При газовой сварке резке используют ацетилен (самое широкое применение), водород, природный газ, пары бензина и керосина и другие.

Ацетилен – это бесцветный газ, легче воздуха, с резким характерным запахом. Он имеет температуру сварочного пламени 3000-3150⁰ С и применяется для сварки стали, чугуна и цветных металлов. Смесь его с воздухом и кислородом взрывоопасна. Длительное вдыхание ацетилена вызывает головокружение, тошноту, а иногда и сильное отравление. Поэтому при использовании этого газа необходимо строго выполнять правила техники безопасности. Обычно ацетилен получают непосредственно на месте сварочных работ их карбида кальция и, в ацетиленовых генераторах.

Карбид кальция получают в электрических печах спеканием кокса с негашеной известью при 1900-2300⁰ С. Он представляет собой твердое вещество темно-серого и коричневого цвета. Карбид кальция дробят и сортируют на куски определенных размеров, после чего упаковывают в жестяные герметически закрытые барабаны емкостью 100-150 кг. Для получения 1 м³ ацетилена расходуется 4,3-4,5 кг карбида кальция.

Водород, природный газ, пары бензина и керосина непригодны для обычной сварки стали вследствие недостаточной температуры сварочного пламени (1900⁰-2300⁰С).Их применяют для сварки металлов имеющих низкую температуру плавления и резки металлов.

Кислород – это газ, не имеющий цвета и запаха. Он несколько тяжелее воздуха. Сгорание горючих газов в чистом кислороде происходит очень интенсивно.Технический кислород получают из атмосферного воздуха. Очищенный от пыли , углекислоты и влаги воздух сжимают компрессором и охлаждают в теплообменниках до сжижения. Жидкий воздух разделяют (ректифицируют ) на кислород и азот. Подобное разделение возможно вследствие того, что температура кипенияжидкого кислорода выше, чем азота. При температуре – 183⁰ С и атмосферном давлении «кислород» превращается в голубоватую, подвижную и легкоиспаряющуюся жидкость. Жидкий кислород хранят и транспортируют в специальных сосудах с хорошей теплоизоляцией.

Присадочный материал используют для заполнения металлом образовавшийся при сварке жидкой ванны. Обычно это проволока диаметром от 1 мм, по химическому составу близкая к свариваемому металлу. Поверхность проволоки должна быть чистой, без окалины, ржавчины и прочих загрязнений. Для газовой сварки стали применятся проволока марок СВ-08, СВ-08 ГА, СВ-08А, СВ-08 ГС и др.

Флюсы. Для защиты расплавленного металла от окисления и удаления образовавшихся в сварочной шве окислов используют флюсы. Флюс должен плавится раньше металлов, хорошо растекаться по шву и не оказывать вредного действия на металл шва. При газовой сварке углеродистой стали флюсы не применяют, так как сварочное пламя хорошо защищает расплавленный металл от окисления. При сварке чугуна, высоколегированных сталей, меди и ее сплавов, алюминия и его сплавов, магниевых сплавов необходимо применять флюсы для удаления туго­плавких окислов свариваемых металлов. Флюс можно использовать и для легиро­вания наплавленного металла. В качестве флюса применяют прокаленную буру, борную кислоту, кремниевую кислоту и другие вещества.