книги из ГПНТБ / Шебеко, Л. П. Преподавание специальной технологии электрогазосварщикам

дугового резака, назвать его основные части, пояснить их назна­ чение и привести техническую характеристику.

Излагая вопросы технологии кислородно-дуговой резки, необ­ ходимо остановиться на режимах резки, указать на диаметры применяемых электродов, величину тока, скорость резки и расход кислорода. Надо отметить, что при этом способе резки применяют электроды любых марок, а ток может быть как постоянный, так

ипеременный.

Взаключение нужно сказать, что кислородно-дуговая резка

применяется при строительных, монтажных и ремонтных работах, при выполнении коротких резов в сочетании с дуговой сваркой, а кислородная резка нежелательна, а часто и невозможна.

К о н т р о л ь н ы е в о п р о с ы

1.Как выполняют электродуговую резку металлическим электродом?

2.Какова сущность процесса кислородно-дуговой резки?

3.Опишите устройство кислородно-дугового резака.

4.Какие параметры входят в режимы кислородно-дуговой резки и как их выбирают и устанавливают?

5.Каковы области применения кислородно-дуговой резки?

Д о м а ш н е е з а д а н и е

Стр. 239—240 (1), стр. 140—142 (2), стр. 266—267 (3).

Подтема

Табл. 39 (3).

Плакат — Схемы подачи электрода при поверхностной воздуш­ но-дуговой резке. Рис. 51 настоящего пособия.

Образцы деталей из различных металлов, вырезанные воздушно­ дуговой резкой.

Набор различных воздушно-дуговых резаков.

80

План занятий

1.Сущность процесса воздушно-дуговой резки.

2.Устройство воздушно-дуговых резаков.

3.Технология воздушно-дуговой резки.

4.Автоматизация процесса воздушно-дуговой резки.

Методические указания

В начале занятий следует отметить, что воздушно-дуговая рез­ ка объединяет два физических процесса: расплавление металла теплом электрической дуги и выдувание жидкого металла струей сжатого воздуха. Надо пояснить, что окисление металла при этом незначительное, оно происходит лишь как попутное явление, не

Рис. 48. Общий вид установки для воздушно-дуговой резки:

1— воздушно-дуговой резак, 2 — воздушная магистраль, 3 — сварочный генератор

влияющее на процесс ■резки. Затем по плакату (рис. 48) нужно рассказать как оборудован пост для воздушно-дуговой резки, как присоединяют провода от сварочного генератора и резиновые шлан­ ги от воздушной магистрали. Надо пояснить, что при отсутствии в цехе воздушной магистрали можно использовать сжатый воздух от передвижного компрессора. Особо следует отметить, что струя сжатого воздуха только выбрасывает расплавленный металл, ока­ зывая на, него механическое воздействие, а поэтому могут быть использованы различные сжатые газы, как например, азот и др. Выбор же для резки сжатого воздуха обусловлен его наиболее низкой стоимостью из всех газов, используемых в промышленности.

Переходя к вопросу об устройстве воздушно-дуговых резаков, надо привести их классификацию и отметить, что они могут быть двух типов: с последовательным и кольцевым расположением воз­ душной струи. Нужно пояснить устройство резаков разных типов

и указать на их преимущества и недостатки. Надо сказать, что резаки с последовательным расположением канала для выхода воздушной струи позволяют производить резку только в одном на­ правлении. Эти резаки просты по устройству и надежны в работе. Резаки с кольцевым расположением каналов для выхода воздуш­ ной струи (рис. 49) позволяют производить резку в любом направ­ лении, однако кольцевое обтекание воздушной струей раскаленно­ го электрода вызывает повышенный расход электродов и сжатого воздуха. Эти резаки сложны по устройству и применяются значи­ тельно реже.

Рассматривая вопрос технологии резки, прежде всего надо под­ робно остановиться на выборе рода тока и полярности. Здесь нуж­ но пояснить учащимся, что при дуге прямой полярности (рис. 50, а) металл нагревается на сравнительно широком участке, а в центре зоны нагрева образуется чашеобразное углубление — кратер, по

дну которого растекается расплавленный металл. Да­ лее надо отметить, что при нагреве дугой обратной по­ лярности (рис. 50, 6) металл расплавляется на более уз­ ком участке и из центра ван­ ночки расплавленного метал­ ла образуется конический выступ, который как бы втя­ гивается в дугу, периодиче­ ски образуя между метал­ лом и электродом мостик жидкого металла. Надо сде­ лать вывод, что этот металл более подвижен и жидкоте­

куч, чем металл, расплавленный дугой прямой полярности. Если при этом к расплавленному металлу подвести струю сжатого воз­ духа, то она легко удалит мостик жидкого металла. Одновременно

82

с этим надо отметить, что при обработке цветных металлов гг их сплавов не образуется мостиков расплавленного металла, направ­ ленных к электроду. Для расплавления этих металлов, вследствие их высокой теплопроводности необходима более мощная подача тепла. Поэтому использование постоянного тока прямой полярности значительно увеличивает производительность.

По рекомендуемым таблицам необходимо рассказать о режимах резки. Надо пояснить, как выбирается диаметр электрода и вели­ чина тока в зависимости от толщины разрезаемого металла и ка­ ковы при этом должны быть давление и расход сжатого воздуха.

Рис. 51. Схемы подачи электрода при поверхностной воздушно-дуговой резке:

На доске следует написать формулу для определения величины тока при резке, пояснить значение входящих в нее величин и при­ вести данные коэффициентов для угольных и графитовых электро­

дов.

Рассказывая о технике процесса разделительной резки, необхо­ димо обратить внимание на углы наклона электрода при резке небольших толщин и на колебательные движения электродом при резке металла больших толщин.

Рассматривая технику поверхностной резки, надо указать на глубину и ширину получаемых канавок и как они зависят от угла наклона и колебательных движений электрода. Здесь же надо остановиться на скорости подачи электрода (рис. 51) и указать, что при чрезмерной скорости подачи электрода на поверхности металла, впереди электрода, образуется козырек, препятствующий удалению выплавленного металла. ■

На вопросе об автоматизации воздушно-дуговой резки нужно остановиться более подробно. Здесь надо рассказать о сущности процесса автоматизации, пояснить устройство автоматов и полу­ автоматов для поверхностной резки, привести их техническуюхарактеристику и указать на области применения.

В конце занятий следует указать на области применения воз­ душно-дуговой резки и отметить ее преимущества и недостатки. К преимуществам следует отнести экономичность процесса, воз­ можность использования недефицитных материалов и простоту обо­

рудования. К недостаткам надо отнести невозможность резки больших толщин и науглероживание поверхностного слоя металла на кромках реза.

К о н т р о л ь н ы е в о п р о с ы

1.Какова сущность процесса воздушно-дуговой резки?

2.Опишите оборудование поста для воздушно-дуговой резки.

3.Как устроены воздушно-дуговые резаки?

4.Как выбирают род тока и полярность при резке?

5.Как выбирают режимы резки?

6.Опишите технику процесса разделительной резки.

7.Как выполняют поверхностную резку?

Д о м а ш н е е з а д а н и е

Стр. 240—244 (1). стр. 142—143 (2). стр. 249—251 (3).

Подтема

ПЛАЗМЕННО-ДУГОВАЯ РЕЗКА

Наглядные пособия

Плакат — Схема процесса плазменно-дуговой резки. Рис. 118 (1).

План занятий

1.Общие сведения о дуговой плазме.

2.Сущность процесса плазменно-дуговой резки.

Методические указания

В начале занятий надо отметить, что плазменно-дуговая резка представляет собой процесс местного расплавления и удаления металла из полости реза теплом концентрированной дуги и струей дуговой плазмы. Обычно учащиеся еще мало знают о плазме, а

84

поэтому нужно напомнить им о трех агрегатных состояниях вещест­ ва и пояснить, что плазма это четвертое агрегатное состояние. Надо сказать, что плазма представляет собой сильно ионизирован­ ный газ, состоящий из положительно и отрицательно заряженных частиц в таких пропорциях, что общий заряд равен нулю. Нужно отметить, что выделить плазму в чистом виде очень трудно, а по­ этому для резки используется обогащенный плазмой обычный дуговой разряд. Надо кратко остановиться на способах получения плазмы, рассказать о зонах плазмы, указать на пределы темпера­

По рекомендуемому плакату следует рассмотреть сущность процесса плазменно-дуговой резки и пояснить, что в литературе этот способ иногда называют резкой сжатой дугой или резкой проникающей дугой, что отражает характер дугового разряда, используемого для резки. Поясняя это, надо отметить, что прони­ кающие свойства дуга приобретает благодаря сжимающему дейст­ вию потока газа. Рассматривая схему процесса, надо обратить вни­ мание учащихся на то, что при плазменно-дуговой резке разрезае­ мый металл включается в цепь дуги и по нему проходит электри­ ческий ток. Одновременно с этим по другому плакату нужно пояс­ нить сущность плазменной резки, при которой разрезаемый мате­ риал не включается в цепь дуги, а резка выполняется косвенной дугой, имеющей киижалообразную форму. Здесь же надо отметить, что плазменная резка применяется обычно для резки тонколисто­ вого материала и, особенно, для неэлектропроводных материалов.

После рассмотрения сущности процесса можно перейти к изу­ чению оборудования и аппаратуры для плазменно-дуговой резки. Излагать этот материал нужно по рекомендуемым плакатам в та­ кой последовательности. Сначала надо рассказать об устройстве ручных резаков, после этого отметить характерные особенности в конструкции машинных резаков и, наконец, разобрать схему всей установки для плазменно-дуговой резки. Особо следует оста­ новиться на устройстве резаков. Нужно сказать, что горелки для плазменно-дуговой резки или плазменно-дуговые резаки называ­ ются плазмотронами. Необходимо пояснить устройство одного из таких плазмотронов, обратить внимание на способ зажатия элек­ тродов, конструкцию сопла, устройство для подвода электрического тока и плазмообразующего газа, а также на систему водяного охлаждения. После этого можно перейти к рассмотрению устройст­ ва полуавтоматов. Подробно рассматривать их конструкцию не следует. Нужно только назвать их основные узлы, пояснить их на­ значение, указать на возможные виды резки и привести краткую техническую характеристику.

Рассматривать вопросы технологии резки рекомендуется по таблицам выбора режимов. Здесь надо пояснить, какие параметры входят в режимы резки, и кратко остановиться на каждом пара­ метрережима в зависимости от толщины разрезаемого металла и состава плазмообразующей смеси. На доске следует написать

85

формулу для' определения скорости плазменно-дуговой резки и пояс­ нить величины, входящие в нее. Рассказывая о технике резки, надо обратить внимание на способы зажигания дуги и углы наклона головки резака при прямолинейной и криволинейной резке.

В конце замятий надо рассказать об областях применения плазменно-дуговой и плазменной резки, привести примеры работ и указать на преимущества и недостатки этих способов. Из пре­ имуществ надо отметить высокую скорость резки, достаточно боль­ шую чистоту реза, малую зону термического влияния на основной металл, сравнительно небольшие деформации после резки и про­ стоту автоматизации процесса. К недостаткам нужно отнести сложность устройства оборудования и высокую стоимость приме­ няемых газов.

При возможности очень желательно было бы продемонстриро­ вать учащимся учебный кинофильм «Плазменно-дуговая резка ме­ таллов».

К о н т р о л ь н ы е в о п р о с ы

1. Что называется плазмой н как она получается?

2 Назовите плазмообразующие газы и их смеси.

3.Какова сущность процесса плазменно-дуговой резки?

4.Как устроен ручной плазменно-дуговой резак (плазмотрон)?

5.Каковы области применения плазменно-дуговой резки?

Д о м а ш н е е з а д а н и е Стр. 244—257 (1), стр 143—145 (2), стр. 251—267 (3).

Т е м а 18

СВАРКА УГЛЕРОДИСТЫХ И ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

К моменту прохождения этой темы учащиеся уже ознакомились с общими вопросами ручной электродуговой и газовой сварки. Они знают устройство электросварочного и газосварочного обору­ дования и аппаратуры, знакомы со сварочными материалами, спо­ собами подготовки кромок под сварку, с техникой ведения процес­ са сварки, имеют представление о параметрах режима сварки и их влиянии на качество сварного шва. При изучении данной темы учащиеся должны углубить свои знания и научиться применять их при решении конкретных вопросов, связанных со сваркой тех или иных марок сталей.

В соответствии с задачами темы ее целесообразно разбить на три подтемы:

1.Свариваемость сталей.

2.Сварка углеродистых сталей.

3.Сварка легированных сталей.

86

Подтема

СВАРИВАЕМОСТЬ СТАЛЕЙ

1.Понятие о свариваемости сталей.

2.Влияние химического состава стали на свариваемость.

3.Классификация сталей по свариваемости.

4.Пробы на свариваемость.

Методические указания

В начале этой подтемы надо сказать, что в промышленности и строительстве применяется большое количество марок углероди­ стых и легированных сталей, которые по разному ведут себя при сварке. Затем следует дать определение свариваемости стали, ука­ зать на факторы, влияющие на нее, и пояснить, что понимается под физической и- технологической свариваемостью. Здесь же надо отметить, что по свариваемости стали условно делятся на хорошо, удовлетворительно, ограниченно и плохо сваривающиеся. Надо подчеркнуть, что такое деление не говорит о том, что ряд сталей дает при сварке плохие по качеству сварные соединения, а другие хорошие. Это деление говорит о сложности технологического про­ цесса сварки различных марок сталей. Нужно сказать, что одни стали образуют качественные сварные соединения с применением обычных приемов сварки, а при сварке других приходится приме­ нять более сложные технологические приемы, подвергая их пред­ варительному подогреву, медленному охлаждению после сварки, последующей термической обработке и т. д. Заканчивая рассмотре­ ние этого вопроса, надо сделать вывод, что сложность технологии сварки различных сталей служит критерием свариваемости этих сталей.

Учащимся нужно сказать, что влияние на свариваемость раз­ личных элементов, содержащихся в стали, различно и пояснить влияние таких элементов, как углерод, марганец, кремний, хром, никель, молибден, ванадий, сера и фосфор. При этом надо под­ черкнуть, что влияние отдельных элементов на свариваемость ста­ ли сказывается сильнее при сочетании элементов друг с другом и в первую очередь с углеродом. На доске следует привести фор­ мулу для определения эквивалентного содержания углерода, пояс­ нить, как ей пользоваться, и указать, при каких значениях эквива­ лентного содержания углерода стали относятся к хорошо, удовле­ творительно, ограниченно и плохо сваривающимся.

87

Чтобы выяснить, насколько хорошо учащиеся поняли этот во­ прос, надо решить с ними несколько примеров по определению сва­ риваемости некоторых сталей. Учащимся нужно назвать марку ста­ ли, на доске написать ее химический состав, а учащиеся после со­ ответствующих вычислений по формуле должны самостоятельно решить вопрос о ее свариваемости. По табл. 4 нужно пояснить учащимся, как приближенно оценивается свариваемость стали по суммарному содержанию основных примесей.

В конце занятий надо кратко остановиться на существующих способах определения склонности стали к образованию холодных и горячих трещин при сварке. При этом надо указать, какие техно­ логические приемы применяют при сварке сталей, склонных к обра­ зованию холодных и горячих трещин.

К о н т р о л ь н ы е в о п р о с ы

1.Что понимается под свариваемостью стали?

2.Как влияет химический состав стали на ее свариваемость?

3.Как классифицируются стали по свариваемости?

4.Напишите формулу для определения эквивалентного содержания углеро­ да и поясните ее.

5.Как определить склонность стали к образованию холодных и горячих трещин при сварке?

Д о м а ш н е е з а д а н и е

Стр. 264—266 (1).

Подтема

СВАРКА УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ

Образцы сварных соединений из углеродистых сталей, выпол­ ненные ручной электродуговой и газовой сваркой.

88

План занятий

1.Классификация углеродистых сталей.

2.Технология дуговой сварки углеродистых сталей.

3.Технология газовой сварки углеродистых сталей.

Методические указания

В начале занятий необходимо остановиться на классификации углеродистых сталей. Частично с этим вопросом учащиеся уже ознакомились при изучении «Технология металлов». Здесь же нуж­ но напомнить им, как классифицируются углеродистые стали по способу производства, по назначению и по микроструктуре. Нужно пояснить, что указанная классификация принята в черной метал­ лургии. В сварочном производстве стали классифицируются также и по содержанию углерода. На принципе классификации по содер­ жанию углерода следует остановиться подробнее. Надо указать, при каком проценте содержания углерода стали относятся к низко-, средне- и высокоуглеродисгым, и пояснить, какие трудности возни­ кают при сварке с увеличенным содержанием углерода.

Рассматривая технологию электродуговой сварки углеродистых сталей, необходимо указать на типы и марки электродов, приме­ няемых при сварке тех или иных марок сталей, подробно остано­ виться на режимах сварки, рассказать о предварительном подо­ греве перед сваркой и последующей термической обработке при сварке средне- и высокоуглеродистых сталей. При этом надо рас­ сказать о способах определения температур в процессе предвари­ тельного подогрева, кратко остановиться на термочувствительных красках, которые изменяют свой цвет при определенных темпера­ турах, дать понятие об устройстве пирометров. Нужно также рас­ сказать об источниках тепла и технике ведения процесса подогрева.

Переходя к вопросу технологии газовой сварки углеродистых сталей, нужно остановиться на выборе марки присадочной проволо­ ки, характере и мощности пламени, применении флюсов, предвари­ тельном подогреве перед сваркой и последующей термической об­ работке после сварки.

К о н т р о л ь н ы е в о п р о с ы

1.Как классифицируются углеродистые стали по химическому составу?

2.Какие трудности возникают при сварке средне- и высокоуглеродистых сталей?

3. Перечислите типы и марки электродов, применяемых при сварке ннзко-

исреднеуглеродистых сталей.

4.Как осуществляют предварительный и сопутствующий подогрев при

сварке?

5. Как выбирают режимы газовой сварки углеродистых сталей?

Д о м а ш н е е з а д а н и е

Стр. 266—269 (1), стр. 122—125 (2), стр. 149—151 (3).

89