Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МУ пм01 МДК 01.01 р.1плавление.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
1.07 Mб
Скачать

Методическиерекомендациипо составлению конспекта практической работы

ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Методические указания содержат работы с описанием технологии сварочных работ. .

В начале каждого практического задания:

-сформулирована цель работы с указанием профессиональной компетенции(ПК), практического опыта, знаний и умений в соответствии с ФГОС, которые должен приобрести обучающийся в результате выполнения данной практической работы;

- в сжатой форме изложены требования к рассматриваемому виду соединения или конструкции,

-приведена расчетная схема,

- пример расчета с расчетными формулами,

-приведена таблица с индивидуальным заданием, которое обучающийся должен выбрать в соответствии с порядковым номером в журнале.

Порядок выполнения задания:

1.Внимательно прочитайте текст. Уточните в справочной литературе непонятные слова. При записи не забудьте вынести справочные данные на поля конспекта.

2.Выделите главное, составьте план.

3Укажитете цель работы и кратко сформулируйте основные положения текста..

4.Законспектируйте материал, четко следуя пунктам плана. При конспектировании старайтесь выразить мысль своими словами. Записи следует вести четко, ясно.

5.Грамотно записывайте цитаты. Цитируя, учитывайте лаконичность, значимость мысли.

6.В тексте конспекта желательно приводить не только тезисные положения, но и их доказательства. При оформлении конспекта необходимо стремиться к емкости каждого предложения. Содержание материала по теме следует излагать кратко, заботясь о стиле и выразительности написанного

7.Число дополнительных элементов конспекта должно быть логически обоснованным, записи должны распределяться в определенной последовательности, отвечающей логической структуре работы. Для уточнения и дополнения необходимо оставлять поля.

8.Необходимые эскизы следует либо аккуратно ( используя карандаш и линейку) занести в конспект, либо наклеить ксерокс-копию эскиза.

Оценка «5» (отлично) выставляется, если конспект выполнен в полном объеме; студент раскрыл основные понятия, в тексте приведены цитаты; конспект не содержит речевых и грамматических ошибок, конспект выполнен аккуратно..

Оценка «4» (хорошо) выставляется, если конспект выполнен в полном объеме; студент раскрыл основные понятия, конспект не содержит речевых и грамматических ошибок, конспект выполнен аккуратно.

Оценка «3» (удовлетворительно) выставляется, если конспект выполнен не в полном объеме; студент не полностью раскрыл основные понятия, в конспекте имеются речевые и грамматические ошибки, конспект представлен с нарушением сроков.

Оценка «2» (не удовлетворительно) выставляется, если конспект выполнен не в полном объеме; студент не раскрыл основные понятия, в конспекте имеются речевые и грамматические ошибки, конспект представлен с нарушением сроков.

13

Практическая работа № 1 ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Строение сварочной дуги

Цель работы:

Изучить строение сварочной дуги для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала;

Знать:;основы технологии сварки и производства сварных конструкций;

Порядок проведения работы:

:1.Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу (Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка). – М.: Издательский центр «Академия», 2009)) [1], с.25

Составить конспект по следующим пунктам.

2. Определение сварочной дуги. Сварочная цепь, анод и катод. Дуговой промежуток и длина дуги. Условия существования дуги в газах. Ионизация. Свободная дуга. Стадии возбуждения дуги,термо- и автоэлектронная эмиссия.

3.Оформить эскиз строения электрической дуги . Дать описание строения катодного, анодного пятен, температура, падение напряжения. Понятие рекомбинации. Заряд дуги.

4. Статическая вольт- амперная характеристика, ее области. Применение областей дуги по видам сварки.

5. Сжатая (плазменная) дуга, понятие плазмы, процесс образования плазменной дуги

Рисунок 1. Строение сварочной дуги

Контрольные вопросы

1. Определение сварочной дуги, состав сварочной цепи.

2.Дуговой промежуток, процессы в дуге.

3. Катодное и анодное пятно, температура в областях дуги.

4.Вольтамперная характеристика дуги, ее области.

5. Сжатая дуга, процесс образования плазменной дуги.

14

Практическая работа № 2 ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Условия зажигания и устойчивость сварочной дуги

Цель работы:

Изучить условия зажигания дуги и устойчивость сварочной дуги для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала;

Знать:;основы технологии сварки и производства сварных конструкций;

Порядок проведения работы:

1.Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу (Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка). – М.: Издательский центр «Академия», 2009) [1], стр.29

2. Условия существования дуги. Периодичность угасания дуги, изменение сопутствующих процессов при сварке на переменном токе.

3. Условие повторного зажигания дуги, напряжение повторного зажигания дуги.

4.Причины снижения устойчивости горения дуги. Влияние длины дуги и силы тока. Возможности сохранения устойчивости дуги.

5. Составляющая постоянного тока при сварке неплавящимся электродом , условия ее возникновения и влияние на ход сварки .

Рисунок 2. Изменение полярности напряжения при горении дуги на переменном токе

Контрольные вопросы

1.Какова частота угасания дуги при сварке на переменномтоке?

2.Какие показатели сварочного процесса изменяются при угасни дуги?

3. Каким должно быть напряжение при повторном зажигании дуги?

4.Как влияет увеличение силы тока на условия горения дуги?

5.При каких условиях возникает составляющая постоянного тока?

15

Практическая работа № 3 ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Особенности дуги в защитных газах

Цель работы:

Изучить Особенности горения дуги в защитных газах для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала;

Знать:;основы технологии сварки и производства сварных конструкций;

Порядок проведения работы:

1.Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу (Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка). – М.: Издательский центр «Академия», 2009) [1], стр. 154

2. Условия существования дуги. Периодичность угасания дуги, изменение сопутствующих процессов.

3. Условие повторного зажигания дуги, напряжение повторного зажигания дуги.

4.Причины снижения устойчивости горения дуги. Влияние длины дуги и силы тока. Возможности сохранения устойчивости дуги.

5. Составляющая постоянного тока при сварке неплавящимся электродом , условия ее возникновения и влияние на ход сварки .

Контрольные вопросы

1.Какова частота угасания дуги при сварке на переменном токе?

2.Какие физические и электрические процессы , присущие сварке, изменяются при переходе тока через нулевое значение?

3.Каким должно быть напряжение при повторном зажигании дуги?

4.В каких случаях возникает составляющая постоянного тока?

16

Практическая работа № 4 ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Влияние магнитных полей на отклонение дуги

Цель работы:

Изучить влияние магнитных полей на отклонение дуги для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала;

Знать:;основы технологии сварки и производства сварных конструкций;

Порядок проведения работы

1. Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу (Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка). – М.: Издательский центр «Академия», 2009) [1], стр. 32-33.

2.Оформить эскизы «влияние ферромагнитных масс на отклонение дуги».

3. Понятие пространственной устойчивости эластичности дуги.

4. Природа возникновения магнитного дутья, влияние рода электрического тока на магнитное дутье.

5. Влияние ферромагнитных масс на возникновение магнитного дутья.

6. Недостатки сварки, вызываемые магнитным дутьем.

7. Мероприятия по устранению магнитного дутья.

Рисунок 4. Влияние места подвода тока Рисунок 5. Влияние ферромагнитных масс

на отклонение дуги на отклонение дуги

Контрольные вопросы

1.Что такое магнитное дутье и факторы его появления?

2.Как взаимодействуют магнитное поле и столб дуги?

3. Как воздействуют ферромагнитные массы на столб дуги?

4.Какие дефекты сварки появляются при магнитном дутье?

5. Каковы меры по предупреждению магнитного дутья?

17

Практическая работа № 5 ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Коэффициент полезного действия сварочной дуги

Цель работы:

Изучить определение производительности дуговой сварки для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала;

Знать:;основы технологии сварки и производства сварных конструкций

Порядок проведения работы:

1. Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу (Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка). – М.: Издательский центр «Академия», 2009) [1], стр. 34.

2.Оформить эскизы теплового баланса дуги при сварке

3.Описать процесс образования тепла в дуге.

4.Описать определение полной тепловой мощности дуги, распределение тепловыделения дуги в окружающую среду

5.Эффективная тепловая мощность; определение и факторы, влияющие на нее.

6.Коэффициенты полезного действия различных способов сварки.

Рисунок 6. Тепловой баланс дуги при сварке:

а) покрытыми электродами; б) – под флюсом

Контрольные вопросы

1.Объяснить природу образования тепла в сварочной дуге

2.Полная тепловая мощность сварочной дуги.

3. Объяснить расходование тепла , образующегося в дуге.

4.Что такое эффективная тепловая мощность дуги?

5. КПД какого способа сварки выше: покрытыми электродами или под флюсом?

18

Практическая работа № 6 ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Производительность сварки и коэффициенты плавления, наплавки, потерь на угар и разбрызгивание

Цель работы:

Изучить определение производительности дуговой сварки для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала;

Знать:;основы технологии сварки и производства сварных конструкций

Порядок проведения работы:

1. Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу (Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка). – М.: Издательский центр «Академия», 2009) [1],стр. 37

2. Определение производительности дуговой сварки и факторы, ее определяющие.

3. Коэффициент наплавки и количество наплавленного металла при дуговой сварке.

4. Коэффициент расплавления и количество расплавленного металла.

5. Соотношение коэффициентов расплавления и наплавки.

6.Назначение коэффициентов наплавки и расплавления.

Контрольные вопросы

1.Как определяется производительность процесса сварки?

2. Какую размерность имеют коэффициенты наплавки и расплавления?

3. Как определить количество наплавленного металла?

4. Какой из коэффициентов больше и почему?

5. В каких расчетах используют коэффициенты наплавки и расплавления?

19

Практическая работа № 7 ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Влияние параметров сварки на форму и размеры сварочной ванны

Цель работы:

Изучить влияние параметров сварки на свойства и размеры сварочной ванныдля освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :использовать типовые методики выбора параметров сварочных технологических процессов;

Знать:;основы технологии сварки и производства сварных конструкций

Порядок проведения работы:

Порядок проведения работы:

1. Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу (Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка). – М.: Издательский центр «Академия», 2009) [1]., стр. 40, 46

2. Источники нагрева металла при сварке , распространение теплоты в основном металле.

3. Связь формы сварочной ванны и эксплуатационных характеристик сварных соединений. Силы и факторы, определяющие форму и размер сварочной ванны .Кратко охарактеризовать влияние положения сварки на формирование ванны.

4. Основные параметры и дополнительные факторы дуговой сварки. Влияние силы тока, напряжения и скорости сварки на размеры ванны.

6. Понятие погонной энергии и его связь с основными параметрами сварки.

Контрольные вопросы

1. Что определяет нагрев металла в сварном соединении?

2. Понятие установившегося и неустановившегося режима.

3. Как влияет теплопроводность на распространение нагрева в металле?

4. Что ограничивает форму и размеры сварочной ванны

5. Перечислить основные размеры сварочной ванны.

6. Какими факторами можно изменить размеры ванны?

7. Как влияет изменение параметров сварки на размеры ванны?

8. Дать понятие погонной энергии сварки

20

Практическая работа № 8 ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Характеристики и обозначение покрытых электродов для сварки сталей

Цель работы:

Изучить характеристики и обозначение покрытых электродов для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :рассчитывать нормы расхода основных и сварочных материалов для изготовления сварного узла или конструкции

;

Знать:- методику расчетов режимов ручных и механизированных способов сварки

Порядок проведения работы:

1. Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу (Чернышев Г.Г. Сварочное дело. ). – М.: Издательский центр «Академия», 2007) [1].стр. 102

2. Классификация компонентов покрытий электродов по назначению и их состав.

3. Классификация металлических электродов в соответствии с ГОСТ 9466-75 по назначению и по виду покрытий. Охарактеризовать виды покрытий электродов по безопасности и назначению.

4 .Классификация электродов по толщине покрытия.

5. Классификация электродов по допустимым положениям сварки и по сварочному току.

Рисунок 7. Схема структурного обозначения покрытых электродов

6. Дать расшифровку позиций 1-11 структурного обозначения электродов.

7. Местоположение условной маркировки электродов.

Контрольные вопросы

1. Конструкция покрытых электродов, назначение покрытия электрода, классификация компонентов.

2. Классификация электродов по назначению, по виду покрытий.

3.Классификация электродов по толщине покрытия.

4. Классификация электродов по допустимому пространственному положению и по току.

5. Место нанесения условного назначения электродов.

21

Практическая работа № 9 ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Сварочные флюсы

Изучить сварочные флюсы для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :рассчитывать нормы расхода основных и сварочных материалов для изготовления сварного узла или конструкции

;

Знать:- методику расчетов режимов ручных и механизированных способов сварки

Порядок проведения работы:

1. Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу Чернышев Г.Г. Сварочное дело. ). – М.: Издательский центр «Академия», 2007) [1] стр.109.

2. Назначение флюсов и классификация флюсов .

3. Вязкость флюса, ее влияние на процесс сварки, понятие длинных и коротких флюсов, температура плавления флюсов.

4. Влияние плотности флюса и его газопроницаемости на качество сварки.

5.Влияние высоты слоя флюса на защиту сварочной ванны от атмосферы, связь с величиной сварочного тока.

6. Электропроводность жидкого флюса и ее влияние на дуговой процесс.

7. Влияние насыпной массы и гранулометрического состава флюса на плавление металла.

8. Отделяемость шлаковой корки и факторы, влияющие на нее.

Контрольные вопросы

1. В каких способах сварки используют флюсы?.

2. Состав солевых флюсов и для сварки каких металлов их применяют?

3. Что представляет критерий основности расплавленных флюсов?

4. Разделение частиц флюсов по строению частиц.

5. Что такое длинный и короткий шлак, , какую физическую характеристику представляют?

6. Как должны отличаться температуры плавления флюса и металла?

7. На что влияет газопроницаемост ь флюсов?

8.Связь между величиной тока и слоем флюса.

9. Влияние электропроводимости, гранулометрического состава и насыпной плотности флюсов на процесс сварки.

10. Значение отделяемости шлаковой корки.

22

Практическая работа № 10ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Защитные газы и баллоны для их хранения

Изучить защитные газы и баллоны для их хранения для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :рассчитывать нормы расхода основных и сварочных материалов для изготовления сварного узла или конструкции

;

Знать:- методику расчетов режимов ручных и механизированных способов сварки

Порядок проведения работы:

1.Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу Чернышев Г.Г. Сварочное дело. ). – М.: Издательский центр «Академия», 2007) [1], стр. 114

2. Способ подачи газа в зону сварки и виды защитных газов.

3.Инертные одноатомные газы: взаимодействие с металлами, , физические свойства,

4.Активные защитные газы: взаимодействие с металлами, , физические свойства.

5.Газовые смеси: назначение, краткая характеристика.

6. Баллоны для транспортировки и хранения газов, краткая характеристика, окраска в зависимости от вида газа.

Контрольные вопросы

1.Каким образом транспортируется и подается в зону сварки защитный газ?

2.Область применения инертных защитных газов и, виды инертных защитных газов.

3.Область применения активных защитных газов и, виды активных защитных газов.

4Область применения защитных газовых смесей и виды защитных газовых смесей.

.

5.Краткая характеристика газовых баллонов, окраска баллонов .

23

Практическая работа № 11ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Основные дефекты при сварке

Изучить основные дефекты при сварке для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала;

Знать:; основные технологические приемы сварки и наплавки сталей, чугунов и цветных металлов;

Порядок проведения работы:

1.Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу (Овчинников В.В.Электрическая дуговая сварка). – М.: Издательский центр «Академия», 2009) [1].стр. 82.

2.Образование оксида азота и его влияние на металлургию сварки, способ устранения явления.

3.Пути попадания водорода в зону сварки, порообразование в металле шва. Меры по борьбе с порообразованием.

4.Пути попадания серы в зону сварки, соединение с металлом, ухудшение свойств металла. Меры по борьбе с серой.

5.Форма накопления фосфора в металле, его влияние на механические свойства металла. Способ борьбы с серой.

Контрольные вопросы

1.Как азот попадает в зону сварки, его отрицательное влияниена сварное соединение, что предпринимают для борьбы с азотированием.

2. Каким образом попадает в зону сварки водород, в каком виде происходит его накапливание и меры борьбы с накоплением водорода?

3. Какие последствия образуются в результате попадания в зону сварки серы, методы борьбы с серой?

4. В каком виде и в результате чего в металле накапливается фосфор, и как предотвращают его накопление в металле?

5.Куда отводятсясоединения дефектообразующих элементов из сварочной ванны в результате мероприятий по их предотвращению?

24

Практическая работа № 12ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Напряжения и деформации при сварке

Изучить напряжения и деформации при сварке для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала;

Знать:; основные технологические приемы сварки и наплавки сталей, чугунов и цветных металлов;

Порядок проведения работы:

1.Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу (Овчинников В.В.Электрическая дуговая сварка). – М.: Издательский центр «Академия», 2009) [1].стр. 63

2. Понятие напряжения и деформации. Виды деформаций. Собственные деформации. Общие и местные деформации.

3. Причины возникновения собственных напряжений и деформаций в сварных соединениях на примере жестко закрепленного стержня

а) б) в) г)

Рисунок 8. Сварочные деформации:

а)- при несимметричной наплавке; б, в) продольная и поперечная; г)угловая

4.Напряжения и деформации при наплавке валика на пластину

5.Литейная усадка наплавленного металла . Продольная и поперечная усадка.

6. Напряжения от структурных превращений металла в углеродистых и легированных сталях.

7. Механические деформации в сварных конструкциях.

Контрольные вопросы

1.Понятие напряжения в нагруженных телах и деформации нагруженных тел.

2. Упругие и пластические, общие и местные деформации.

3. Механизм образования напряжений и деформаций при сварке.

4. Литейная усадка металла в шве, продольная и поперечная усадка.структурные превращения в металле при сварке.

5. Напряжения от механического деформирования.

25

Практическая работа № 13ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Уменьшение и устранение напряжений и деформаций сварных конструкций

Изучить уменьшение и устранение напряжений и деформаций сварных конструкций для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала;

Знать:;основы технологии сварки и производства сварных конструкций

Порядок проведения работы:

1. Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу(Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка). – М.: Издательский центр «Академия», 2009) [1].стр. 67

2. Мероприятия по снижению сварочных напряжений и деформаций на стадии проектирования.

3. Мероприятия по снижению сварочных напряжений и деформаций в процессе выполнения сварочных работ.

4. Термическая и механическая обработка после сварки для снятия остаточных напряжений.

5. Устранение недопустимых деформаций холодной правкой.

6. Устранение недопустимых деформаций путем правки местным и общим нагревом.

Контрольные вопросы

1. Какие мероприятия предусмотрены для снижения сварочных напряжений и деформаций на стадии проектирования?

2. Перечислить мероприятия по снижению напряжений и деформаций во время сварки.

3.Что такое термическая и механическая обработка после сварки для снятия остаточных напряжений.

4.Устранение недопустимых деформаций холодной правкой

5.Устранение недопустимых деформаций местным и общим нагревом.

.

26

Практическая работа № 14ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Изучение классификации сварных соединений и швов

Изучить классификацию сварных соединений и швов для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь : ;читать рабочие чертежи сварных конструкций

Знать:; технологический процесс подготовки деталей под сборку и сварку,основы технологии сварки и производства сварных конструкций,

Порядок проведения работы:

1.Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу (Овчинников В.В.Электрическая дуговая сварка). – М.: Издательский центр «Академия», 2009) [1].стр. 10

2.Зафиксировать понятия: сварная конструкция, сварной узел, сварное соединение, сварочная ванна, основной металл, присадочный металл, наплавленный металл, металл шва.

3. Зафиксировать понятия: стыковое соединение, нахлесточное соединение, тавровое соединение, угловое соединение, торцовое соединение.

4.Оформить эскизы типов сварных соединений

а) б) в) г) д)

Рисунок 8.Типы сварных соединений: а) –стыковое; б) – нахлесточное;. в)–угловое; г) – тавровое; д) – торцевое

5.Оформить эскизы форм поперечного сечения кромок на примере стыкового соединения по примеру рисунка 9 ( [1].,стр12., рис. 1.5.)

Рисунок 9. Подготовка кромок стыкового соединения

6.Зафиксировать понятия: корень шва, свариваемые кромки, притупление кромки, зазор, угол скоса кромок, угол разделки кромок. Понятие разделки кромок и отбортовки кромок.

27

7. Принадлежность стыковых и угловых швов к различным сварным соединениям. Основные параметры стыкового и углового швов

Рисунок 10. Основные параметры швов

8.Пространственные положения швов.

9.Классификация швов по характеру выполнения, протяженности, по форме поперечного сечения., по форме, в зависимости от действующего усилия, по условиям работы. Оформить необходимые эскизы по книге [1].стр. 14-15.

Рисунок 11. Примеры классификации швов

Контрольные вопросы

1.Как классифицируются сварные соединения и швы по типам?

2. Чем отличается сварной узел от сварного соединения?

3. Перечислить элементы поперечного сечения кромок.

4.В каких случаях применяют отбортовку или разделку кромок?

5. Перечислить пространственное положнение швов .

28

Практическая работа № 15ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Условное изображение и обозначение швов сварных соединений

Изучить условное изображение и обозначение швов сварных соединенийдля освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь : ; читать рабочие чертежи сварных конструкций

Знать:; технологический процесс подготовки деталей под сборку и сварку,основы технологии сварки и производства сварных конструкций,

Порядок проведения работы:

1.Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу (Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка). – М.: Издательский центр «Академия», 2009).стр.15.

2. Условное изображение видимых и невидимых швов согласно ГОСТ 2.312 – 72. Выполнение линий-выносок. (оформить эскизы)

3.Перечислить основные стандарты на виды и конструктивные элементы :ручная дуговая сварка, сварка под флюсом, дуговая сварка в защитных газах.

4. Перечислить буквенные обозначения видов сварного соединения.

5. Перечислить условные обозначения способов сварки и сварных швов по положению в пространстве.

6.Вспомогательные знаки

7. Расшифровать сокращенное обозначение сварных швов по заданию преподавателя.

Контрольные вопросы

1.Какими линиями изображают на чертеже видимый и невидимый сварной шов.

2. Где проставляют надпись обозначения видимого и невидимого швов на полке линии-выноски?

3. Что обозначает знак в обозначении шва?4. Что обозначают буквы У, Т ,С, Н в условном обозначении швов?

5. Расшифровать сокращения в условном обозначении швов: Р, ЭЛ, Ф, ПЛ,УП,ИП, ИН,Г.

6. Расшифровать сокращения в условном обозначении: Л,Н,Пг,Г,Пв,В,Пп,П.

.

29

Практическая работа № 16ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Изучение определения площади сечения шва и массы наплавленного металла

Изучить определение площади сечения шва и массы наплавленного металла для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :рассчитывать нормы расхода основных и сварочных материалов для изготовления сварного узла или конструкции;

Знать:;методику расчетов режимов ручных и механизированных способов сварки

Порядок проведения работы:

Определение площади сечения шва и массы наплавленного металла необходимо для проектного определения необходимого количества сварочных материалов (электродов и проволоки, а с использованием коэффициентов - количества защитных сред – газов или флюса).

1. В ГОСТ 5264-80 «Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры» приведены сечения типов швов. Размеры разделки и элементов кромок приведены в таблицах стандарта и зависят от толщины свариваемого металла

Для подсчета площади сечения шва необходимо на вычерченную заранее схему сечения шва нанести размеры разделки и элементов кромок, как в общем виде показано на рисунке

Рисунок 12. Схема сечения шва типа С21 по ГОСТ 5264-80

Из рисунка видно, что площадь сечения наплавленного металла ( заштриховано) можно разбить на площади простых геометрических фигур, причем размеры этих фигур совпадают с табличными размерами разделки и элементов кромок.

30

Для определения площадей элементарных фигур в составе сечения шва необходимо воспользоваться формулами

прямоугольник F = S·b

треугольник F =0,5·h²·tg

Прямоугольный треугольник F =0,5 ·к²

сегмент F =0,75e·q - для стыковых швов

F =1,05e·q- для угловых швов

Общую площадь сечения шва определяют как сумму входящих в сечение фигур.

Затем , зная длину шва L, можно определить объем V наплавляемого металла

V= S*·L , мм2(1)

Определение массы наплавленного металла производится по формуле

М= V*· / 1000 ,к г (2)

где = 7,85 г/см3 - плотность стали.

Расход электродов в кг определяют по формул

Gэл = ψ · М, (3)

где ψ - коэффициент расхода, учитывающий потери электродов на огарки, угар и разбрызгивание металла;

М - масса наплавленного металла.

Контрольные вопросы:

1. Для чего необходимо подсчитывать площадь сечения сварных швов?

2.Каким документом необходимо пользоваться для определения площади сечения шва?

3. Площади каких фигур определяют при подсчете площади сечения швов?

4. Как определить объем наплавляемого металла?

5. Как определить объем наплавляемого металла и количество сварочных материалов?

31

Практическая работа № 17ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Параметры режима и их определение

Изучить параметры режима и их определение для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :- использовать типовые методики выбора параметров сварочных технологических процессов

Знать:;методику расчетов режимов ручных и механизированных способов сварки

,

Порядок проведения работы:

1.Режим сварки  - совокупность основных характеристик (параметров) сварочного процесса, обеспечивающую получение сварных швов заданных размеров, формы и качества: диаметр электрода, сварочный ток, напряжение на дуге, скорость сварки Дополнительными параметрами сварки являются: род тока и полярность для постоянного тока.

2. Выбор диаметра электродазависит от геометрических параметров соединения:

- для стыковых швов – от толщины свариваемых деталей S;

для угловых швов (тавровые, угловые и нахлесточные сварные соединения) - от катета шва K.

Выбор диаметра электрода для сварки в нижнем положении следует проводить на основе таблицы 1.

Таблица 1. Зависимость диаметра электрода при ручной дуговой сварке о толщины свариваемого металла или катета шва

Толщина металла или катет, мм

1,5

2

3

4-5

6-8

9-12

13-15

16-20

21-24

dэл, мм

стыковые швы

1,6

2

3

3-4

4

4-5

5

5-6

6-8

dэл, мм

угловые швы

1,6-2

2.5-3

3-4

4-5

5

5

-

Данные таблицы справедливы для сварных соединений без разделки.

В случае сварки многослойных швов на металле толщиной 10 – 12 мм и более первый слой должен свариваться электродами на 1 мм меньше, чем указано в таблице 2, но не более 5 мм (чаще всего 4 мм), так как применение электродов больших диаметров не позволяет проникнуть в глубину разделки для провара корня шва.

32

Многопроходная сварка стыковых швов применяется в случае, если площадь наплавленного металлаFш ≥40 мм2 , площадь сечения проходов принимают 30-35 мм2 .

Для угловых швов справедливо ограничение катета шва первого прохода в 8 мм, а

при больших значениях катета производят многопроходную сварку. Максимальное сечение наплавленного за один проход металла не должно превышать (Fmax = 30÷40 мм2). Числа следующих, кроме первого, проходов N при многопроходной сварке определяется формулой

,

N = ( Fш - F1 ) / F с (1)

где :

F1 = (6 – 8) · dэл, мм2 - площадь сечения первого прохода , (2) Fс = (8 – 12) · dэл, мм2 - площадь сечения последующих проходов (3) Общее число проходов составит N + 1.

3 . Сила сварочного тока при ручной дуговой сварки определяется по диаметру электрода и допускаемой плотности тока по формуле: Iсв = Fэл · j = (π · dэл2 / 4) · j , А, ( 4) где π – 3,14; Fэл – площадь поперечного сечения электрода, мм2; dэл – диаметр электрода, мм,

j – допустимая плотность тока, А/мм2. Если для многопроходной сварки первый и последующие проходы выполняют электродами разных диаметров, расчет силы сварочного тока проводят для каждого диаметра.

Допустимая плотность тока зависит от диаметра электрода и вида покрытия: чем больше диаметр электрода, тем меньше допустимая плотность тока, так как ухудшаются условия охлаждения (см. табл.2).  Таблица 2 Допустимая плотность тока в электроде

Вид

покрытия

Диаметр электрода, мм

2

3

4

5

6 и более

Основное

15,0-20,0

13,0-18,5

10,0-14,5

9-12,5

8,5-12

Рутиловое,

кислое

14,0-20,0

13,5-19,0

11,5-15,0

10,0-13,5

9,5-12,5

В случае применения электродов с неуказанным в таблице диаметром, применяют метод приближения , например, для электрода диаметром 2,5 мм допустимая плотность тока составит ( в диапазоне от 2 до 3 мм)

(15-13) –(20-18,5)/2= 14-19,25 А/ мм2

4. Напряжение на дуге при ручной дуговой сварке колеблется в пределах

20-36 В и при проектировании технологических процессов ручной дуговой сварки не регламентируется, поэтому принимают какое-то конкретное значение.

33

5.Скорость перемещения дуги (скорость сварки) определяют по формуле:

Vсв = ан · Iсв / γ · Fн · 100, м/ч, (5) где ан – коэффициент наплавки, г/А час; (см. табл. 3) γ – плотность наплавленного металла за данный проход, г/см(7,85 г/см3 – для стали); Iсв – сила сварочного тока, А; Fн – площадь поперечного сечения наплавленного металла, мм2. Скорость перемещения дуги (скорость сварки) определяют для первого прохода и последующих проходов только при сварке многопроходных швов

Значения коэффициентов наплавки для некоторых марок электродов приведены в табл.4 , для иных марок коэффициент наплавки следует найти в справочных материалах на сварочные электроды.

Таблица 4  Коэффициенты наплавки для различных марок электродов

Ток и полярность

Напряжение, В

Коэффициент наплавки, г/А·ч

УОНИИ 13/45

Постоянный

прямой полярности

20-25

8,0

УОНИИ 13/55

22-26

7,0-8,0

ЦМ - 7

27-30

10,0

АНО – 4С

Переменный

32-34

8,0-8,3

АН-19

9,0

АНО-1Р

15,0

Контрольные вопросы

1. Как выбрать диаметр электрода для сварки?

2. Как определить сварочный ток по диаметру электрода?

3. Как определяют диаметр электрода для корневого шва многопроходных швов?

4. Что такое плотность тока?

5.От чего зависит скорость сварки?

34

Практическая работа № 18ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Сварка в углекислом газе и формирование металла шва

Изучить сварку в углекислом газе и формирование металла швадля освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала;

Знать:основы технологии сварки и производства сварных конструкций,

Порядок проведения работы

1.Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу (Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка). – М.: Издательский центр «Академия», 2009) [1]., стр. 175-176, 177-178

2. Область применения сварки плавящимся электродом в углекислом газе и ее преимущества и недостатки.

3. Взаимодействие металла с СО2 и особенности применяемых сварочных материалов.

4. Параметры процесса сварки: род тока и полярность, плотность тока и диаметры проволоки, напряжение дуги, скорость сварки и расход газа. Защитные смеси.

5. Особенности переноса металла и формировании металла шва.

Контрольные вопросы

1. Для сварки каких металлов применяют сварку в углекислом газе? Преимущества и недостатки сварки в среде углекислого газа.

2. Каково взаимодействие расплавленного металла с углекислым газом?

3. Какие добавки должны содержать сварочные проволоки для сварки в углекислом газе?

4. Как отличаются параметры сварки в углекислом газе в сравнении с ручной дуговой сваркой: плотность тока, диаметры электродов, напряжение дуги, скорость сварки.

5. Какие смеси на основе углекислого газа применяют для улучшения сварки, что этим достигается.

35

Практическая работа № 19ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Импульсно-дуговая сварка

Изучить импульсно-дуговую сварку для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции,

Знать:;,основы технологии сварки и производства сварных конструкций,

Порядок проведения работы

Импульсно-дуговая (нестационарной дугой) сварка способом MIG/MAG возможна при низком сварочном токе во всех пространственных положениях шва при минимальном разбрызгивании и качественном формировании шва.

Существуют два основных вида переноса электродного металла:

-с непрерывным горением дуги - "длинной дугой";

-с короткими замыканиями дугового промежутка - "короткой дугой"

Рисунок13. Формы изменения сварочного тока на длинной и короткой дуге

Особенность импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом состоит в том, что процессом переноса электродного металла можно управлять. При сварке "длинной дугой" возможны две разновидности переноса:

-один импульс - одна капля;

-один импульс - несколько капель.

36

Перенос "короткой дугой" характерен для сварки в углекислом газе. Нестабильность и усиленное разбрызгивание электродного металла определяются свойствами источника питания и зависят от характера изменения мгновенной мощности как в период горения дуги, так и при коротком замыкании.

При импульсно-дуговой сварке способом MIG/MAG эффективно синергетическое управление процессом.

Инверторные источники питания позволяют ускорить изменения параметров по току до 1000 А/мс. Высокое быстродействие источника способствует оптимальному выбору токов импульса и паузы, времени импульса и паузы, частоты импульса в зависимости от скорости подачи проволоки Это обеспечивает стабильный перенос капли электродного металла за один импульс.

В современных полуавтоматах внедрены микропроцессорные технологии управления импульсными процессами сварки в зависимости от марки стали, диаметра проволоки, вида защитного газа. Такие системы называются синергетическими

Благодаря предварительному программированию импульсных режимов во время сварки регулируются только два параметра: сварочный ток и длина дуги. Синергетическое оборудование легко перестраивает режимы сварки в зависимости от марки свариваемой стали, диаметра электродной проволоки и вида защитною газа.

В синергетической системе оборудования " запрограммированы оптимальные параметры режима сварки для различных комбинаций материала: углеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы; диаметров электродной проволоки сплошного сечения: 1,0; 1,2; 1,6 мм; времени заварки кратера.

Контрольные вопросы

1.Назовите основные виды переноса электродного металла по виду дуги и по связи с импульсом тока.

2.Назовите недостатки сварки в углекислом газе короткой дугой.

3.Как быстродействие инверторных источников питания влияет на перенос металла ?

4.Какие сварочные системы называют синергетическими?

5.Какие параметры регулируются во время сварки синергетическими системами?

37

Практическая работа № 20ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Сварка в аргоне вольфрамовым электродом

Изучить сварку в аргоне вольфрамовым электродомдля освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала;

Знать:;основы технологии сварки и производства сварных конструкций,

Порядок проведения работы

.Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу (Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка). – М.: Издательский центр «Академия», 2009) [1].стр.170-175

2. Виды вольфрамовых электродов и защитных газов. Виды защиты, сварочного тока и формирующего шов металла .

3. Особенности сварки на прямой и обратной полярности, катодное распыление, область использования сварки на обратной полярности .

4. Параметры ручной сварки вольфрамовым электродом в аргоне. Недостатки сварки свободногорящей дугой.

5. Сущность сварки погруженной дугой, глубина проплавления.

6. Сварка с применением флюса, вид и толщина флюса, достоинства .

7 Способ сварки при повышенном давлении и ограничения его использования.

8. Импульсно-дуговая сварка вольфрамовым электродом. Сущность, понятие жесткости режима., преимущества .

Контрольные вопросы

1. Виды вольфрамовых электродов для сварки неплавящимся электродом.

2. На какой ( прямой или обратной полярности) устойчивее дуга ?

3. Что такое катодное распыление?

4. Как по диаметру вольфрамового электрода выбрать диаметр присадочной проволоки?

5. Что такое сварка погруженной дугой?

6. Какова толщина флюса при сварке сего использованием, преимущества?

7. Сущность импульсно-дуговой сварки, жесткость режима импульсно-дуговой сварки.

8. Сварка при повышенном давлении, недостатки.

38

Практическая работа № 21ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Сварка низкоуглеродистых сталей

Изучить сварку низкоуглеродистых сталейдля освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала

Знать:;основные технологические приемы сварки и наплавки сталей, чугунов и цветных металлов

,

Порядок проведения работы

1.Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу (Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка). – М.: Издательский центр «Академия», 2009) [1].стр..208

2. Понятие углеродистых сталей. Свариваемость сталей этой группы. Требования при сварке, меры по обеспечению этих требований. Применение углеродистых сталей для изготовления металлоконструкций различного назначения.

3.Роль низкого легирования в производстве металоконструкций, назначение отдельных легирующих элементов.

4.Теплоустойчивые и жаропрочные стали, легирование для достижения этих качеств сталей. Проблемы при сварке, требования к режимам сварки теплоустойчивых и жаропрочных сталей.

5. Типы электродов для сварки низкоуглеродистых сталей, низколегированных низкоуглеродистых сталей, теплоустойчивых сталей, типы флюсов , защитных газов и сварочных проволок.

Составить таблицу

Группа сталей

Сварочные материалы

Контрольные вопросы

1.Какие стали называют углеродистыми и низколегированными?

2.Какие способы сварки применяют для углеродистыхстадей?

3.Для сварки каких сталей используют электроды МР, АНО, УОНИ?

4.Какая марка проволоки наиболее применима для сварки в углекислом газе?

5.Какие меры предпринимают при сварке теплоустойчивых сталей?

39

Практическая работа № 22ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Сварка легированных и углеродистых закаливающихся сталей

Изучить сварку легированных и углеродистых закаливающихся сталейдля освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала

Знать:;основные технологические приемы сварки и наплавки сталей, чугунов и цветных металлов

Порядок проведения работы

1.Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу (Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка). – М.: Издательский центр «Академия», 2009) [1].стр..212

2.Характеристики легированных и углеродистых закаливающихся сталей. по химическому составу . механическим показателям и их назначение. Роль термической обработки в механической прочности сталей указанного класса.

3. Низколегированные средне- и высокоуглеродистые стали, применение. Трудности сварки.

4. Легированные стали для ответственных конструкций, перечислить трудности сварки.

5.Меры по обеспечению получения качественных сварных соединений до сварки, во время сварки и после сварки.

6. Способы сварки для низколегированных средне- и высокоуглеродистых сталей.

Контрольные вопросы

1.Какие стали относят к легированным и углеродистым закаливающимся?

2.Какие трудности сварки встречаются при сварке низколегированных средне- и высокоуглеродистых сталей?

3.Какие стали применяют для изготовления ответственных конструкций?

4.Какие меры принимают по обеспечению качественных сварных соединений во время сварки?

5.Какие требования предъявляют к сварочным материалам при сварке закаливающихся сталей?

40

Практическая работа № 23ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Сварка высоколегированных сталей

Изучить сварку высоколегированных сталейдля освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала

Знать:;основные технологические приемы сварки и наплавки сталей, чугунов и цветных металлов

Порядок проведения работы

  1. Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу (Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка). – М.: Издательский центр «Академия», 2009) [1].стр..216

  2. 6

2.Характеристики высоколегированных сталей. ,специфические свойства сталей этой группы.

3.Понятия жаропрочности и жаростойкости, легирующие элементы для этих сталей. Хромистые коррозионностойкие стали. Сплавы.

4.Аустенитные машиностроительные стали, преимущества и недостатки. Понятия склонности к образованию трещин и межкристаллитной коррозии.

5. Меры по борьбе с горячими трещинами и межкристаллитной коррозией.

6. Трудности при сварке высоколегированных сталей и сплавов.

7. Особенности физических свойств высоколегированных сталей.

8.Технологические задачи сварки высоколегированных сталей.

9. Способы сварки высоколегированных сталей.

10.Особенности режима сварки и выбора электродов для ручной дуговой сварки высоколегированных сталей.

11. Сварка под флюсом и сварка в защитных газах (плавящимся и неплавящимся электродом) высоколегированных сталей.

Контрольные вопросы

1.Характеристики высоколегированных сталей.,специфические свойства сталей этой группы.

2. Понятия жаропрочности и жаростойкости, коррозионостойкости, легирующие элементы для получения указанных свойств сталей.

3.Понятия склонности к образованию трещин и межкристаллитной коррозии для аустенитных сталей.

4.. Особенности физических свойств высоколегированных сталей

5.Способы сварки высоколегированных сталей

41

Практическая работа № 24 ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Дуговая наплавка металлов

Изучить дуговую наплавкудля освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала

Знать:;основные технологические приемы сварки и наплавки сталей, чугунов и цветных металлов

Порядок проведения работы

1.Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу (Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка). – М.: Издательский центр «Академия», 2009) [1].стр..194.

2.Сущность процесса наплавки , назначение. Виды наплавляемых поверхностей, толщина наплавки. Технологические требования к наплавке.

3.Технология наплавки плоских и криволинейных поверхностей. Оформить эскизы схемы наплавки слоев

Рисунок 14. Схемы наплавки плоских и криволинейных поверхностей

4.Выбор технологических условий наплавки в зависимости от особенностей материала детали.

5. Способы и краткая технология наплавки под флюсом, в защитных газах, порошковыми проволоками. Наплавочные материалы.

Контрольные вопросы

1.Технологические требования к наплавке.

2. Основы технологии наплавки слоев.

3.Как материал наплавляемой детали влияет на технологию наплавки ?

4.Какие виды наплавки применяют ?

5.Для каких целей применяют наплавку?

42

Практическая работа № 25ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Сварка чугуна

Изучить сварку чугуна для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала

Знать:;основные технологические приемы сварки и наплавки сталей, чугунов и цветных металлов

,

Порядок проведения работы

1.Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу (Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка). – М.: Издательский центр «Академия», 2009) [1].стр..221.

2. Определение чугуна. Виды углерода в чугуне. Типы чугуна. Маркировка чугуна.

3. Свариваемость чугуна. , влияние структуры и графитизации на свариваемость. Трудности сварки чугуна, меры по их преодолению.

4.Способы сварки чугуна горячая и холодная. Особенности каждой из технологий.

5.Сварочные материалы при сварке чугуна.

6. Специальные меры при сварке чугуна.

Контрольные вопросы

1.Какой материал называют чугуном, виды чугунов?

2.Какие факторы осложняют сварку чугуна?

3.Какие способы сварки чугуна сущестуют?

4.Расскажите о сварочных материалах для чугуна?

5.Какие специальные меры применяют для сварки чугуна?

43

Практическая работа № 26ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Сварка алюминия

Изучить сварку алюминия для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала

Знать:;основные технологические приемы сварки и наплавки сталей, чугунов и цветных металлов

,Порядок проведения работы

1.Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу (Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка). – М.: Издательский центр «Академия», 2009) [1].стр..226.

2.Особенности физико-механических свойств алюминия, сплавы на основе алюминия и его применение в технике.

3. Способы сварки алюминия, параметры сварки.

4. Технологические приемы для сварки алюминия.

5.Правила выбора сварочных материалов.

6.Дефекты при сварке алюминия.

Контрольные вопросы

1. Охарактеризовать особенности физико-механических свойств алюминия.

2. Какие сплавы известны на основе алюминия?

3. Какими видами сварки сваривают алюминий?

4. Какие технологические приемы необходимы для сварки алюминия?

5.Какие сварочные материалы используют для сварки алюминия?

6. Какие дефекты возможны при сварке меди?

44

Практическая работа № 27ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Дуговая резка металлов

Изучить дуговую резку металлов для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала

Знать:;основные технологические приемы сварки и наплавки сталей, чугунов и цветных металлов

,Порядок проведения работы

1.Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу (Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка). – М.: Издательский центр «Академия», 2009) [1].стр..203

2.Сущность дуговой резки металлов. Оформить эскизы

.3.Перечислить виды дуговой резки металлов по характеру срезов .Дать краткое назначение видов резки.

4.Способы разделительной резки, их сущность.

5.Материалы, применяемые для резки.

6. Технология резки и строжки.

3. Газо-дуговая резка ,сущность, виды газов, параметры. .

Рисунок 15. Разделительная и кислородная резка металлов.

Контрольные вопросы

1. Сущность и разновидности дуговой резки металлов.

2. Материалы и оборудование для дуговой резки металлов

3. Способы разделительной резки.

4.Особенности газо-дуговой резки , материалы и род тока.

5.Параметры тока для резки

45

Практическая работа № 28ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Плазменно-дуговая сварка и резка металлов

Изучить плазменно-дуговую сварку и резку металлов для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала

Знать:;основные технологические приемы сварки и наплавки сталей, чугунов и цветных металлов

Порядок проведения работы

1.Ознакомиться с теоретическим материалом по вопросу (Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка). – М.: Издательский центр «Академия», 2009) [1].стр..204

2. Оформить эскиз плазменных горелок

Рисунок 16. Плазменные горелки

3.Недостатки дуговой резки для качественной резки металлов.

4.Сущность плазменной резки, характеристики плазмы.

5. Особенности применения процессов с прямой и косвенной дугой, газы для резки.

6. Возможности плазменных горелок большой мощности.

Контрольные вопросы

1.Достоинства плазменной резки в сравнении с дуговой.

2.Характеристики плазменной струи для резки металлов.

3. Какие газы применяют для плазменной резки?

4.Какой дугой целесообразно резать тонких материалов?

5.Какова скорость плазменной резки для горелок большой мощности?

46

Практическая работа № 29ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Классификация заданной сварной металлоконструкции корпус и подбор по стандартам металлопроката для ее изготовления

Изучить классификацию заданной сварной металлоконструкции и подбор по стандартам металлопроката для ее изготовления для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :рассчитывать нормы расхода основных и сварочных материалов для изготовления сварного узла или конструкции;

Знать:; - технологию изготовления сварных конструкций различного класса;

Порядок проведения работы

Для проведения настоящей и последующих работ необходимо получить у преподавателя индивидуальной задание в виде сборочного чертежа сварной металлокнострукции, деталировки и перечня деталей сварной металлоконструкции.

Признаки классификации сварных конструкций.

1.В зависимости от способа, которым были получены заготовки, бывают:

-литосварная или литоштампосварная конструкция;

-листовая;

-кованосварная;

-штампосварная.

2.От того, где будут использоваться эти конструкции, т.е. их назначение:

-судовые;

-строительные;

-авиационные;

-вагонные;

-транспортные и прочие.

3.В зависимости от определенных характерных особенностей их работы.

-Балки – конструкционные детали, которые предназначены для работы на поперечный изгиб. С помощью жесткого соединения балок получают, так называемые, рамные конструкции.

-Колонны. Эти детали работают обычно на сжатие, в том числе с продольным изгибом.

-Конструкции решетчатообразные – состоят из стержней, которые соединяются в узлах так, чтобы они испытывали сжатие или растяжение. Такие конструкции бывают разных видов – это и мачты, и фермы, и арматурные сетки и т.д.

47

-Конструкции, эксплуатирующиеся под сильным давлением. При изготовлении таких конструкций очень важно выполнение требований по герметичности соединений. К таким конструкциям обычно относят трубопроводы всех назначений, различного вида сосуды и емкости.

-Корпусные транспортные конструкции. Эти конструкции подвергаются в основном динамическим нагрузкам. Они должны иметь высокие показатели жесткости и небольшой вес. К таким конструкциям относятся корпуса вагонов, кузовов автомобилей и пр.  

-Детали аппаратов, техники и машин. Такие конструкции используются при неоднократно повторяющихся, переменных нагрузках. Главное характерное требование к таким деталям – это точные размеры, которые достигаются в ходе работы над заготовками. К таким конструкциям можно отнести валы, станины, колеса:

4.В зависимости от агрессивности рабочей среды

Агрессивные среды подразделяются на газообразные, жидкие и твердые; воздействие этих сред да конструкции может быть как в виде отдельно действующих агентов, так и комплексным при одновременном действии различных видов агентов. Агентами, вызывающими коррозию строительных материалов для каждой группы агрессивных сред, могут быть:

а) для газовых сред — повышенная и высокая влажность воздуха; наличие в воздухе

б) для жидких сред — растворы кислот, щелочей и солей, органические жидкости (растворители, масла, растворы сахара и др.);

в) для твердых сред —.различные агрессивные пыли (аэрозоли, дымы) в сочетании с высокой влажностью воздуха и т. п.

Степень агрессивного воздействия среды на материалы характеризуется как слабая, средняя и сильная.

Пример классификации

Металлоконструкция «Балка кранового пути» представляет собой листовую конструкцию двутаврового сечения и по технологическому признаку относится к машиностроительным.

Металлоконструкция «Балка кранового пути» служит для установки на неё рельсов, по которым передвигаются катки мостового крана.

Металлоконструкция балки кранового пути воспринимает статические нагрузки от собственного веса и динамические от веса крана и поднимаемого им груза. Металлоконструкция ответственного назначения.

Верхний пояс работает на сжатие, а нижний - на растяжение.

Требования к металлоконструкции «Балка кранового пути» жёсткость, прочность и устойчивость, которые обеспечиваются приваркой рёбер жёсткости и габаритными размерами.

Требования к сварным швам - прочность.

Металлоконструкция балки кранового пути изготовляется из листового проката по ГОСТ 19903 – 74 и уголка неравнополочного по ГОСТ 8510-86.

48

Для изготовления сварных конструкций применяют :

1.Листовой прокат :тонколистовой- до 4 мм,

толстолистовой – от 4 до 160мм) ГОСТ 19903-74;

2. Сортовой профильный прокат простой геометрической формы:

- квадрат со стороной 5-250 мм ГОСТ 2591-88

- круг - с диаметром 5-250 мм ГОСТ 2590-88

- шестигранник – с диаметром вписанного круга 6-100ммГОСТ 2879-2006

- прямоугольник – стальной полосовой профиль

- с шириной 10-200мм и высотой 4-60 ммГОСТ 103-2006

КвадратКруг Шестигранник Полоса

3.Сортовой фасонный профиль

- швеллер ГОСТ 8240-97

- уголок равнобокий (равнополочный) ГОСТ 8509-93

-неравнобокий (неравнополочный) ГОСТ 8510-96

двутавр (балка двутавровая) ГОСТ 8239-89

Швеллер Уголок УголокДвутавр

Равнобокий неравнобокий

4.Трубы круглые, прямоугольные

- круглые бесшовные горячекатаные ГОСТ 8732-78

- холоднотянутые и холоднокатаные ГОСТ 8734-75

- прямоугольныеГОСТ 8645-82

Используя данные чертежа (список деталей с их размерами и весом) и вышеприведенный перечень ГОСТов, заполнить таблицу1 с перечнем металлопроката для изготовления заданной конструкции

49

№ пози-ции

Название детали

Вид проката

ГОСТ

на прокат

Вес детали,

кг

Коли-чество

Общий вес, кг

Ребро

Сталь листовая

г/катаная 8 мм

19903-74

2

Опора

Швеллер горячекатаный №20

8240-97

3

Стойка

Балка двутавровая горячекатаная №16

8239-72

4

Раскос

Уголок равнополочный

50х50х4

8509-93

5

Распорка

Уголок неравнополочный

76х40х3

8510-96

6

Полоса

Сталь полосовая горячекатаная 50х5

103-2006

7

Шплинт

Сталь круглая горячекатаная20

2590-71

8

Упор

Сталь квадратная горячекатаная 20х20

2591-88

9

Гнездо

Труба горячекатаная 57х3

8732-78

Вес конструкции

Таблица 1.Перечень металлопроката для изготовления сварной металлоконструкции «……………….»

50

Практическая работа № 30ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Определение свариваемости марки металла

ИзучитьОпределение свариваемости марки металладля освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :использовать типовые методики выбора параметров сварочных технологических процессов;

Знать:; технологический процесс подготовки деталей под сборку и сварку ,

Порядок проведения работы

Технологичность конструкции - это совокупность свойств, определяющих возможность ее изготовления с наименьшими затратами труда и материалов методами технологии в соответствии с требованиями качества.

Большое влияние на технологичность сварных конструкций оказывает свариваемость - способность данной конструкции при данном материале обеспечить высокое качество сварных соединений.

Свариваемость- это свойство металлов или сочетания металлов образовывать при определенной технологии сварки соединения, отвечающие требованиям, обусловленным конструкцией или эксплуатацией изделия.

Свариваемость рассматривается как степень соответствия сварныхсоединений одноименным свойствам основного металла, или нормативным значениям свойств.

Количественным показателем свариваемости стали известного химического состава является эквивалентное содержание углерода , которое определяют по формуле с учетом толщины металлaS для легированных сталей по формуле

СЭ= С+ Мn /20 + Ni/ 15 + (Cr +Mo +V)/10 + 0,0025*S – (1)

где С, Мn, Ni и т.д. принимается по верхнему пределу содержания элементов в стали по марочнику сталей.

Если СЭ меньше 0,25 – свариваемость хорошая, особых приемов сварки не требуется; от 0,25 до 0,35 – свариваемость удовлетворительная, требуется строгое соблюдение режимов сварки, тщательная очистка кромок и специальный присадочный материал, иногда - подогрев , склонны к образованию горячих трещин без подогрева. Если СЭ превышает значение 0,45, то необходим предварительный подогрев основного металла перед сваркой, предварительная и последующая термообработка.

Склонность аустенитных сталей и сталей с высоким содержание серы и фосфора характеризуется показателем HCS

C (S+P+ Si /25 + Ni /100) х 10³

HCS=------------------------------------------- (2)

3Mn + Cr + Mo + V

Если HCS меньше 4, горячие трещины не образуются.

Задание: По заданной марке стали определить СЭ и HCS.

51

Практическая работа № 31ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Составление карт раскроя выбранного для конструкции металлопроката

ИзучитьСоставление карт раскроя выбранного для конструкции металлопрокатадля освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :рассчитывать нормы расхода основных и сварочных материалов для изготовления сварного узла или конструкции;

Знать:; технологический процесс подготовки деталей под сборку и сварку ,

Порядок проведения работы

При выборе технологического процесса необходимо ориентироваться на наиболее совершенные высокопроизводительные методы заготовительных операций. Следует выбирать такой метод раскроя металла, который обеспечивал бы получение наименьших отходов листа.

Раскрой мерного проката (уголки, швеллеры, двутавры, круги, квадраты, шестигранники , трубы и пр.) заключается в нарезке деталей требуемых размеров (рис.1)

Раскрой листового проката-в зависимости от типа производства применяются три вида :

- Первый метод, имеющий наибольшее практическое значение, состоит в том, что листыразрезаютсяна полосы, из которых вырезают одноименные детали (рис.1).

- Второй метод получил название смешанного раскроя. В этом случае раскрой выполняют с учётом изготовления разноимённых деталей и получения необходимой комплектности деталей на изделие,(рис.2).

- Третий или групповой метод начинается с раскроя полос для деталей большого размера, а оставшиеся от основного раскроя полосы используют для деталей меньшего размера (рис.3).

-Учитывая вышесказанное, необходимо все детали конструкции разделить по группам проката, из которого их можно изготовить, и составить карты раскроя для всех деталей. При подборе деталей из листового проката необходимо выбирать детали из листов одной толщины (толщина указана последней в размерах деталей , например 550х125х12 , где 12 – толщина детали в мм. В отчете выполнить карты раскроя деталей конструкции , пользуясь примерами рис.1-4.

Рисунок 1 Раскрой мерного проката

52

Рисунок 2.Метод изготовления одноименных деталей из полос

Рисунок 3. Смешанный метод раскроя

Рисунок 4. Групповой метод раскроя

На картах раскроя необходимо проставить размеры исходных листов и размеры хотя бы одной детали из группы

53

Практическая работа № 32ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Определение количества отходов при раскрое металлопроката

ИзучитьОпределение количества отходов при раскрое металлопрокатадля освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь : рассчитывать нормы расхода основных и сварочных материалов для изготовления сварного узла или конструкции;

Знать:; технологию изготовления сварных конструкций различного класса;

Порядок проведения работы

Раскрой металла, произведенный в предыдущей работе, должен обеспечивать получение наименьших отходов

Расчёт процента отхода производится по формуле:

% отх = (Fл – ∑Fз) / Fл *100 , (1)

где F л - площадь исходного листа, определяемого как произведение длин его сторон, мм²;

∑F з = n1* F1 + n2* F2 +n3* F3- сумма площадей заготовок всех деталей, вырезаемых из данного листа, мм²

n – число деталей в группе;

F - площадь одной детали из группы одинаковых деталей, которую определяют с использованием простых геометрических формул, разбивая сложные фигуры на простые.

Пример подсчета площади одной детали и процента отходов

F = 300*280 + 3,14*1402/2 = 84000 + 30772 = 114772 мм2

Для изготовления листа поз. 1 и кницы поз.3 применяю групповой метод раскроя из листа 700 * 2000 * 8

1 = 243000 мм2

2 =1071000 мм2

Fл = 700 * 2000 = 1400000 мм2

% отх =[ Fл – (ΣFз1 + ΣFз2) / Fл ] *100 = [ 700 * 2000 – (243000 + 1071000) / 700 * 2000]*100 = 6,2 %

54

Практическая работа № 33ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Выбор заготовительного оборудования и обоснование выбора

ИзучитьВыбор заготовительного оборудования и обоснование выборадля освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь : организовывать рабочее место сварщика ;выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала;

Знать:; технологию изготовления сварных конструкций различного класса;

Порядок проведения работы

Выбор заготовительного оборудования производится с учетом типа производства, марки и толщины металла , конфигурации заготовок и технологии их изготовления.

1. Правка проката наиболее актуальна для листового проката ( деформации при транспортно-складских работах и заводские – волнистость, залом кромок, местные вспучивания и погнутости, серповидность).

Листы и полосы толщиной 0,5-50мм выправляют на многовалковых (3-5-7валков)машинах с шахматным расположением валков за несколько проходов. Профильный прокат выправляют в роликовых механизмах с подходящим профилем роликов, швеллеры и балки - на правильно-гибочных прессах. Вся правка проходит в холодном виде, значительные деформации выправляют в горячем состоянии при температуре 900-1000° С.

2. Разметка в зависимости от объема производства осуществляется:

- при индивидуальном и мелкосерийном производстве - вручную с помощью мерительного и разметочного инструмента (стальные линейки, циркули, чертилки);

- при серийном производстве :

а) по шаблону для однотипных работ;

б) оптический перенос с чертежа на деталь скоростными (до 15 м/мин) маркерами;

в) машинами с программным обеспечением и масштабным фотокопированием;

г) операция совмещается с резкой на автоматических программируемых машинах.

3. Резка:

А) Механическая

- Листы - прямолинейные кромки при толщине до 40 мм получают на гильотинных ножницах (погрешность до 3 мм), криволинейные для толщин до 25 мм – на дисковых ножницах;

- Профильный прокат в поперечном направлении – пресс-ножницы с фасонными ножами, дисковые и ленточные пилы.

- вырубка в штампах высокопроизводительна и точна, но целесообразна при большом объеме работ.

55

Б) Термическая разделительная:

-газокислородная -изменяет структуру , химический состав и прочностные свойства кромок среза;

- плазменная – универсальна по конфигурации реза, но также изменяет химсостав среза;

- лазерная имеет высокую точность реза.

Все виды термической резки по производительности уступают ножницам.

В) Гидроабразивная резка (ГАР) имеет высокие показатели по производительности и точности реза, кромки среза не претерпевают изменений.

Обработка кромок ( снятие фасок соответствии с типом сварного шва) осуществляется:

- механически – на кромкострогальных станках либо переносными машинами;

- термическим способом, совмещая при необходимости с разделительной резкой.

Отверстия в деталях можно выполнять на сверлильных станках, пробивных машинах или в процессе термической или ГАР резки при получении деталей.

4.Гибка листов для получения деталей цилиндрической или конической формы производят на листогибочных вальцах , желательно 4хвалковых , для подгибки кромок.

Элементы сложного очертания получают холодной штамповкой из листовых заготовок.

Гибка профильного проката и труб производится на роликогибочных и трубогибочных станках, при необходимости для предотвращения гофрирования- с подогревом.

5.Очистка деталей :

- механически на зачистных станках, дробеструйной очисткой;

- химическим способом (недостаток – необходимость очистки сточных вод).

Операция

Детали, толщина,мм

Размеры проката

Наименование оборудования

Рабочие характеристики

Правка листового проката

Листоправильная машина

МИГ

Толщина листа

ШИРИНА ЛИСТА

Правка фасонного проката

Резка листового проката

РЕЗКА ПРОФИЛЬНОГО

Задание: выбрать необходимое оборудование для осуществления заготовительных операций при производстве заданной конструкции и занести в таблицу соответственно выполняемым операциям

56

Практическая работа № 34ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Расчленение сварной конструкции на узлы-

ИзучитьРасчленение сварной конструкции на узлы-для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь : организовывать рабочее место сварщика ;выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала;

Знать:; технологию изготовления сварных конструкций различного класса;

Порядок проведения работы

Расчленение металлоконструкции на узлы проводится в процессе проектирования технологического процесса изготовления сварной металлоконструкции. Под этим подразумевается выделение из общей конструкции сборочных узлов – двух или более сопрягаемых между собой деталей, изготовление которых производится отдельно. В дальнейшем узлы (и не вошедшие в них детали) собираются и свариваются в назначенной последовательности, называемой последовательностью сборки и сварки.

Такой прием позволяет собирать детали в составе узлов таким образом, чтобы стало возможно непосредственно после сборки или путем кантования (поворачивания) сваривать швы в наиболее выгодном нижнем положении для получения наилучшего качества швов.

Кроме этого , поузловая сборка и сварка конструкции имеет и другие преимущества:

- позволяет проводить параллельное изготовление сборочных единиц, что увеличивает производительность труда;

- улучшает доступность мест выполнения сварки и ее контроля;

-снижение уровня остаточных напряжений;

-обеспечивает возможность применения механизированных способов сварки.

Проектируемую конструкцию можно собирать как на сборочном стенде с универсальной оснасткой, так и в специальном приспособлении, что позволит собирать и сваривать узлы конструкции на одном рабочем месте, т.е. соединить операции сборки и сварки. Это сокращает производственный цикл изготовления конструкции и снижает трудоемкость за счет уменьшения времени на транспортные операции.

57

Пример:

Рисунок 1. Корпус редуктора

«Корпус редуктора» расчленяем на следующие сборочные единицы:

1-узел: «Бобышка»(поз.2) (1шт) и «Стенка» (поз.1) (1шт) ;

2-узел: «Бобышка»(поз.5) (1шт) и «Стенка» (поз.5) (1шт) ;

3-узел: «Бобышка (поз.8) (1шт)» ; «Бобышка (поз.8) (1шт)» и «Стенка боковая» (поз.7) (1шт) - 2 узла;

Окончательная сборка и сварка узлов 1,2,3, и не вошедших в узлы деталей: «плита» (поз.11) (2шт), «рёбра» (поз.10) (2 шт.), планки (поз.3) (2шт.) и (поз.4) (2 шт)

Таким образом, расчленение сварной конструкции «Корпус редуктора» на узлы дает возможность сварки конструкции в нижнем положении с применением универсальных сборочных приспособлений, приспособлений для механизированной сварки.

58

Практическая работа № 35ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Составление схемы сборки и сварки конструкции

ИзучитьСоставление схемы сборки и сварки конструкциидля освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь : организовывать рабочее место сварщика ;выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала;

Знать:; технологию изготовления сварных конструкций различного класса;

Порядок проведения работы

Схема сборки и сварки металлоконструкции «Корпус редуктора» составляется после разбивки конструкции на сборочные единицы( узлы) и дает наглядное представление о порядке сборки всей конструкции из выделенных узлов и не вошедших в узлы деталей

При этом соблюдаются следующие правила изготовления разделенной на сборочные единицы конструкции:

1.Изготовление осуществляется путем поузловой сборки конструкции, и в последствии объединение узлов.

2.Сварные швы располагаются в основном симметрично.

3.Достигается доступность сварных швов, что позволяет исполнять их в удобном для сварки нижнем положении.

4.Швы располагаются в пределах сборочной единицы в основном в одной или параллельных плоскостях.

5.Конструкции сборочных единиц вполне удобны для транспортировки.

6. Возможно уменьшение сварочных деформаций путем их компенсации при сборке и сварке конструкции в целом.

7.Улучшена доступность мест выполнения сварки.

На рисунке 1. представлена схема сборки изделия, разделенного на узлы в работе «Разделение конструкции на узлы»

59

Рисунок 1. Схема сборки сварной металлоконструкции

Задание: Составить и вычертить схему сборки заданной конструкции.

60

Практическая работа № 36ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Выбор схемы закрепления деталей при сборке под сварку

ИзучитьВыбор схемы закрепления деталей при сборке под сваркудля освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь : организовывать рабочее место сварщика ;выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала;

Знать:; технологию изготовления сварных конструкций различного класса;

Порядок проведения работы

.1 Размещение собираемых деталей в приспособлении осуществляется по правилам базирования.

Базирование - определение положения деталей в изделии относительно друг друга или изделия относительно приспособления.

Для базирования любой детали требуется выполнять правило шести точек, лишающих деталь шести степеней свободы. Недопустимо использовать более шести опорных точек, т.к. лишние опорные точки препятствуют правильной установке деталей. Элементы детали, определяющие ее положение при сборке, называются технологическими базами, им соответствуют установочные поверхности приспособления.

Таким образом, базирование – это размещение детали в приспособлении так, чтобы технологические базы детали опирались на установочные поверхности приспособления.

2. Характерной особенностью свариваемых сборочных единиц является необходимость сборки нескольких деталей в последовательности технологического процесса. При сборке таких изделий ранее установленные детали, соприкасающиеся с установочными поверхностями приспособления, становятся базами для монтажа последующей детали, и таким образом при сборке изделия под сварку базируется каждая деталь.

3 Под теоретической схемой базирования понимается схема расположения опорных точек на базах детали или узла. Опорные точки изображаются условными знаками, нумеруются порядковыми номерами (1, 2, 3, 4, 5, 6), начиная с базы, на которой наибольшее количество опорных точек. При наложении проекции одной точки на другую изображается одна точка, а около нее проставляются номера совмещенных точек.

Число проекций детали (сборочной единицы) должно быть достаточным для четкого представления о размещении опорных точек.

61

Опорная точка обозначается:

- опорная точка;

- вид сверху;

- обозначение направления зажатия (закрепления)

Пример теоретической схемы базирования узла показан на рисунке 1

Рисунок 1 – Теоретическая схема базирования узла

. В качестве главной базирующей поверхности желательно выбирать поверхность, имеющую наибольшие габаритные размеры, а в качестве направляющей – поверхность наибольшей протяженности.

4. Базирование деталей основывается на учете специфики сборки нескольких деталей, а также величины усилия их зажатия после базирования. Специфика сборки под сварку заключается в необходимости последовательного ориентирования всех деталей собираемого изделия, их совмещения в соответствии с размерами сборочного чертежа и временного закрепления перед сваркой с помощью зажимных устройств или прихваток.

Для каждой конкретной детали собираемого изделия определяют форму поверхности и тип установочных деталей приспособления. Таким образом, конструкция установочных элементов приспособления будет зависеть от правильности выбора базовых точек, линий и поверхностей на деталях, входящих в сборочную единицу.

62

Практическая работа № 37ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Выбор сборочного оборудования

ИзучитьВыбор сборочного оборудования для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :выбирать рациональный способ сборки и сварки конструкции, оптимальную технологию соединения или обработки конкретной конструкции или материала; читать рабочие чертежи сварных конструкций

Знать:; технологический процесс подготовки деталей под сборку и сварку ,основы технологии сварки и производства сварных конструкций,

Порядок проведения работы

Для изготовления сварных конструкций высокого качества необходимо правильная взаимная установка и закрепление деталей, т.е. сборка. Положение деталей во время сборки определяется установочными элементами приспособления или смежными деталями.

Основное назначение сборочного оборудования – фиксация и закрепление свариваемых деталей. Сборочное оборудование делится на:

- сборочное- сборка заканчивается прихваткой;

- сборочно-сварочное – кроме сборки проводится частичная или полная сварка, причем последняя даже без прихватки(. Когда нецелесообразно вести сборку и сварку в разных местах. Кроме этого:

а) Качество сварки выше, если она проводится сразу после сборки;

б) Некоторые изделия, особенно из тонколистовых материалов, не допускают прихваток;

в) Перестановка со сборочного приспособления на сварочное требует затрат времени.

Но сборочно-сварочные приспособления значительно сложнее и дороже сборочных .

В таблице 1 приведены различные виды сборочного оборудования для различных сварных узлов в зависимости от типа производства.

Таблица 1 Оборудование для сборки сварных узлов

Сварные узлы

Тип производства

Единичное

Серийное

Сборочное оборудование

Плосколистовые

Сборочные плиты и стеллажи

с ручными прижимами

1.Электромагнитные стенды

2.Стенды с катучими балками и пневмоприжимами

Балочные

Сборочные плиты и стеллажи с универсальными прижимами и фиксаторами

Универсально-сборные приспособления

1.Поворотные и неповоротные конду-кторы с пневмо- и гидроприжимами

2.Стенды с пневмо- и гидравлическими передвижными сборочными порталами

Рамные и решетча-тые

То же

1.Поворотные и неповоротные кондук-торы с пневмо- и гидроприжимами

2.Катучие балки с пневмоприжимами

Цилиндрические

Роликовые стенды приводные и неприводные и:

-винтовыми струбцинами стяжками для продольных швов;

-винтовыми распорками и стяжками для кольцевых швов

Механизированные установки с роликовыми стендами и:

- гидравлическими струбцинами и стяжками для продольных швов;

- скобами и центраторами для кольцевых швов

63

Кроме того, значительную часть механического оборудования сварочного производства составляет оборудование для установки и поворота свариваемых изделий, которое используется на всех стадиях технологического процесса, которое представлено в таблице 2.

Таблица 2. Оборудование для установки и поворота свариваемых изделий

Оборудование

Назначение

Свариваемые изделия

Манипуляторы

Установка изделий в удобное для сварки положение и вращение их со сварочной скоростью при ручной и механизированной сварке или наплавке

Цилиндрические и рамные с круговыми швами

Позиционеры

Поворот изделия вокруг 2х осей для установки в удобное для сварки положение

Рамные и корпусные

Вращатели с осью вращения :вертикальной, горизонтальной или наклонной

Вращение изделий со сварочной скоростью вокруг одной постоянной оси при ручной или механизированной сварке или наплавке

Цилиндрические и рамные, допускающие установку в одном положении

Кантователи:

Поворот изделий вокруг горизонтальной оси для установки их в удобное для сварки положение

1

Двухстоечные

Рамные, балочные,корпусные

2

Двухстоечные с подъемными центрами

Крупные рамы

3

Одностоечные

Малогабаритные

4

Челночные и кольцевые

Объемные рамные, корпусные, балочные

5

Домкратные

Плоские рамы

6

Цепные

Балочные с сечением, близким к квадрату

7

Рычажные

Балки с сечением до 0,5м

8

Челюстные

Крупные балочные

9

Рычажные

Плоские листовые с шириной до 2м

10

С поворотной рамой

Плоские листовые с шириной до 9м

Столы для сварщиков поворотные и неповоротные

Поворот изделий вокруг вертикальной осии установка их в удобное для сварки положение при ручной и полуавтоматической сварке

Небольшие изделия массой до 60 кг

64

Практическая работа № 38ПМ01 МДК01.01 Раздел 1.1

Расчет режима ручной дуговой сварки

ИзучитьРасчет режима ручной дуговой сварки для освоения

ПК 1.Применять различные методы, способы и приемы сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами.

Иметь практический опыт: - применения различных методов, способов и приемов сборки и сварки конструкций с эксплуатационными свойствами;

Уметь :использовать типовые методики выбора параметров технологических процессов

Знать:; - методику расчетов режимов ручных и механизированных способов сварки

,

Порядок проведения работы

1.Режим сварки  - совокупность основных характеристик (параметров) сварочного процесса,обеспечивающую получение сварных швов заданных размеров, формы и качества. Каждый вид сварки имеет свою совокупность параметров процесса сварки, что и проиллюстрировано для ручной дуговой таблицей 1.

Таблица 1 Основные параметры процесса сварки

Вид сварки,

ГОСТ

Параметры процесса сварки

Диаметр

электрода

dэл, мм

Сила

сварочного тока, Iсв, А.

Напряжение на дуге,

 Uд, В

Скорость сварки, 

Vсв, м/ч.

Ручная дуговая сварка

ГОСТ 5264-80

См.п.2

См. п.3

См.п.4

См.п.5

Дополнительными параметрами сварки являются:

- род тока (переменный или постоянный) ,

- полярность для постоянного тока.

2. Выбор диаметра электрода зависит от геометрических параметров соединения:

- для стыковых швов – от толщины свариваемых деталей S;

для угловых швов(тавровые, угловые и нахлесточные сварные соединения) - от катета шваK.

Выбор диаметра электрода для сварки в нижнем положении следует проводить на основе таблицы 2.

Таблица 2. Зависимость диаметра электрода при ручной дуговой сварке о толщины свариваемого металла или катета шва (для сварных соединений без разделки)

Толщина металла или катет, мм

1,5

2

3

4-5

6-8

9-12

13-15

16-20

21-24

dэл, мм

стыковые швы

1,6

2

3

3-4

4

4-5

5

5-6

6-8

dэл, мм

угловые швы

1,6-2

2.5-3

3-4

4-5

5

5

-

65

В случае сварки многослойных швов на металле толщиной 10 – 12 мм и более первый слой должен свариваться электродами на 1 мм меньше, чем указано в таблице 2, но не более 5 мм (чаще всего 4 мм), так как применение электродов больших диаметров не позволяет проникнуть в глубину разделки для провара корня шва.

Многопроходная сварка стыковых швов применяется в случае, если площадь наплавленного металлаFш ≥40 мм2 , площадь сечения проходов принимают 30-35мм2 .

Для угловых швов справедливо ограничение катета шва первого прохода в 8 мм, а

при больших значениях катета производят многопроходную сварку. Максимальное сечение наплавленного за один проход металла не должно превышать (Fmax = 30÷40 мм2). Числа следующих, кроме первого, проходов N при многопроходной сварке определяется формулой,

N = ( Fш - F1 ) / F с (1)

где :

F1 = (6 – 8) · dэл, мм2 - площадь сечения первого прохода , (2) Fс = (8 – 12) · dэл, мм2 - площадь сечения последующих проходов (3) Общее число проходов составитN + 1. 3 . Сила сварочного тока при ручной дуговой сварки определяется по диаметру электрода и допускаемой плотности тока по формуле: Iсв = Fэл · j = (π · dэл2 / 4) · j , А, ( 4) где π = 3,14; Fэл – площадь поперечного сечения электрода, мм2; dэл – диаметр электрода, мм,

j – допустимая плотность тока, А/мм2.

Если для многопроходной сварки первый и последующие проходы выполняют электродами разных диаметров, расчет силы сварочного тока

проводят для каждого диаметра. Допустимая плотность тока зависит от диаметра электрода и вида покрытия: чем больше диаметр электрода, тем меньше допустимая плотность тока, так как ухудшаются условия охлаждения (см. табл.3).  Таблица 3 Допустимая плотность тока в электроде

Вид

покрытия

Диаметр электрода, мм

2

3

4

5

6 и более

Основное

15,0-20,0

13,0-18,5

10,0-14,5

9-12,5

8,5-12

Рутиловое,

кислое

14,0-20,0

13,5-19,0

11,5-15,0

10,0-13,5

9,5-12,5

В случае применения электродов с неуказанным в таблице диаметром, применяют метод приближения , например, для электрода диаметром 2,5 мм

допустимая плотность тока составит ( в диапазоне от 2 до 3 мм)

(15-13) –(20-18,5)/2= 14-19,25 А/ мм2 4. Напряжение на дуге при ручной дуговой сварке колеблется в пределах

20-36 В и при проектировании технологических процессов ручной дуговой сварки не регламентируется, поэтому принимают какое-то конкретное значение

66

5.Скорость перемещения дуги (скорость сварки) определяют по формуле: Vсв = Lн · Iсв / γ · Fн · 100, м/ч, (5) где Lн – коэффициент наплавки, г/А час; (см. табл. 3) γ – плотность наплавленного металла за данный проход, г/см(7,85 г/см3 – для стали); Iсв – сила сварочного тока, А; Fн – площадь поперечного сечения наплавленного металла, мм2. Скорость перемещения дуги (скорость сварки) определяют для первого прохода и последующих проходов только при сварке многопроходных швов

Значения коэффициентов наплавки для некоторых марок электродов приведены в табл.4 , для иных марок коэффициент наплавки следует найти в справочных материалах на сварочные электроды.

Таблица4  Коэффициенты наплавки для различных марок электродов

Ток и полярность

Напряжение,В

Коэффициент наплавки, г/А·ч

УОНИИ 13/45

Постоянный

прямой полярности

20-25

8,0

УОНИИ 13/55

22-26

7,0-8,0

ЦМ - 7

27-30

10,0

АНО – 4С

Переменный

32-34

8,0-8,3

АН-19

9,0

АНО-1Р

15,0