Основы электросварки

Содержание

Введение

Раздел 1. Сварка стыковых соединений в нижнем положении пластин с подготовкой кромок (250*150*10) в соответствии с ГОСТ5264-80

1.1 Подготовка к работе

1.2 Назначение, устройство трансформатора

1.3 Порядок проведения работ

1.4 Инструменты и оборудование для проведения работы

1.5 Охрана труда и техника безопасности при проведении работ

Раздел 2. Источники питания

Заключение

Список использованных источников

Введение

Сварка - экономически выгодный, высокопроизводительный и в значительной степени механизированный технологический процесс, широко применяемый практически во всех отраслях машиностроения.

Физическая сущность процесса сварки заключается в образовании прочных связей между атомами и молекулами на соединяемых поверхностях заготовок. Энергетическая активация поверхностных атомов, облегчающая их взаимодействие друг с другом; сближение свариваемых поверхностей на расстояния, сопоставимым с межатомным расстоянием в свариваемых заготовках.

Целью прохождения учебной практики является получение первоначальных практических профессиональных умений и навыков по профессии электрогазосварщик. Для достижения поставленных целей при прохождении практики, ставились следующие задачи:

-   выполнение подготовки металла к сварке;

-   выполнение резки металла;

-   выбор сварочных материалов;

-   выполнение сборки на прихватках и в приспособлениях;

-   выполнение сварки конструкций;

-   зачистка околошовной зоны после сварки.

В процессе изготовления машин, механизмов, изделий и конструкций предприятия машиностроения всех отраслей производства, включая огромные объемы строительства, перерабатывают миллионы тонн различных сталей, легких и титановых сплавов, композиционных и неметаллических полимерных материалов. Выполнение этих важнейших работ немыслимо без широкого, комплексного использования самых совершенных достижений науки и техники и передового производственного опыта в области сварочного производства.

Раздел 1. Сварка стыковых соединений в нижнем положении пластин с подготовкой кромок (250*150*10) в соответствии с ГОСТ5264-80

1.1 Подготовка к работе

При ручной электродуговой сварке основными видами сварных соединений являются стыковые, угловые, тавровые и соединения внахлестку. Стыковые соединения в зависимости от толщины свариваемых листов делятся на несколько типов. При толщине листов от 1 до 3 мм применяются стыковые соединения с отбортовкой кромок.

Листы толщиною от 1 до 8 мм свариваются в стык без подготовки кромок. Для листов толщиною от 1 до 6 мм применяется односторонняя сварка иногда с остающимися или съемными подкладками; листы толщиною от 3-3,5 мм до 8 мм свариваются с двух сторон. Предельная толщина металла в этом случае определяется возможностью проплавления всего сечения с одной или с двух сторон. Для обеспечения провара всего сечения при сварке листов большей толщины делается скос кромок, называемый разделкой кромок.

Для металла толщиной от 3 до 26 мм предусматривается так называемый V-образный односторонний или двусторонний скос кромок. При этих соединениях также могут применяться остающиеся или съемные подкладки. Металл толщиною от 12 до 40 мм может свариваться К-образным соединением, при котором производится двусторонний скос одной только кромки. Для толщин от 20 до 60 мм с целью экономии наплавленного металла может применяться U-образное соединение с криволинейным скосом одной или двух кромок.

Для металла толщиной от 12 до 60 мм делается Х-образная подготовка кромок, при которой производится двусторонний скос каждой кромки. При Х-образном стыковом соединении для толщин металла от 30 до 60 мм может применяться также двусторонний криволинейный скос двух кромок. Основными конструктивными элементами разделки являются: угол разделки кромок, притупление и зазор в стыке. Угол разделки кромок для V- и Х-образных соединений берут равным 60°, а для V-образного соединения со скосом одной кромки так же, как и для К-образного соединения, равным 50°.

Величина нескошенной части или так называемое притупление составляет 1-2 мм, а величина зазора принимается равной 2 мм. Угловые соединения при толщине металла не более 3 мм могут выполняться с отбортовкой кромок. При больших толщинах, в зависимости от вида углового соединения и толщины свариваемых листов, сварка производится без скоса, а также с односторонним или двусторонним скосом кромок вертикального листа.

На рисунке 1 изображено выполнение стыковых соединений с различными разделками кромок.

Рисунок 1. Стыковые соединения.

1.2 Назначение, устройство трансформатора

Трансформатор - это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений), без изменения частоты.

Работа трансформатора основана на двух базовых принципах:

.        Изменяющийся во времени электрический ток создаёт изменяющееся во времени магнитное поле (электромагнетизм).

.        Изменение магнитного потока, проходящего через обмотку, создаёт ЭДС в этой обмотке (электромагнитная индукция).

На одну из обмоток, называемую первичной обмоткой (рисунок 2), подаётся напряжение от внешнего источника. Протекающий по первичной обмотке переменный ток намагничивания создаёт переменный магнитный поток в магнитопроводе. В результате электромагнитной индукции, переменный магнитный поток в магнитопроводе создаёт во всех обмотках, в том числе и в первичной, ЭДС индукции, пропорциональную первой производной магнитного потока, при синусоидальном токе сдвинутой на 90° в обратную сторону по отношению к магнитному потоку.

Рисунок 2. Схематическое устройство трансформатора. 1 - первичная обмотка, 2 - вторичная.

В некоторых трансформаторах, работающих на высоких или сверхвысоких частотах, магнитопровод может отсутствовать.

Форма напряжения во вторичной обмотке связана с формой напряжения в первичной обмотке довольно сложным образом. Благодаря этой сложности удалось создать целый ряд специальных трансформаторов (рисунок 3), которые могут выполнять роль усилителей тока, умножителей частоты, генераторов сигналов и т. д.

Рисунок 3. Сварочный трансформатор.

1.3 Порядок проведения работ

Подготовка рабочего места:

-       убрать все лишние предметы с рабочего места, не загромождая при этом проходов к электрооборудованию, к средствам пожаротушения, приступать к работе только на чистом, не скользком полу;

-       убедиться в исправности сварочного оборудования и соответствии рабочего места требованиям ТБ, исправности заземления сварочной установки, свариваемого изделия;

-       расположить сварочные провода таким образом, чтобы они не подвергались механическим повреждениям и действию высокой температуры, не соприкасались с влагой;

-       убедиться в том, что вблизи рабочего места не расположены пожаро- и взрывоопасные вещества и горючие материалы в радиусе 5 м.

Детали и заготовки уложить или установить в устойчивом положении на подкладках и стеллажах таким образом, чтобы высота штабелей не превышала полторы ширины и полтора диаметра основания штабеля, но не более 1 метра.

Выполнение работы:

-       Возбуждение сварочной дуги производится путем касания торцом электрода поверхности свариваемого изделия с быстрым последующим отводом торца электрода от поверхности изделия. При этом если зазор не слишком велик, происходит мгновенное появление тока и установление столба дуги. Прикосновение электрода к изделию должно быть кратковременным, так как иначе он приварится к изделию ("прилипнет").

-       Отрывать "прилипший" электрод следует резким поворачиванием его вправо и влево. Возбуждение дуги может производиться либо серией возвратно-поступательных движений с легким прикосновением к поверхности свариваемого металла и последующим отводом от поверхности изделия на 2-4 мм, либо путем царапающих движений торцом электрода по поверхности изделия, которые напоминают чирканье спички. Используйте наиболее удобный для вас способ.

-       После возбуждения дуги электрод должен выдерживаться некоторое время Точке начала наплавки, пока не сформируется сварной шов и не произойдет расплавление основного металла. Одновременно с расплавлением электрода необходимо равномерно подавать его в сварочную ванну, поддерживая тем самым оптимальную длину дуги. Показателями оптимальной длины дуги является резкий потрескивающий звук, ровный перенос капель металла через дуговой промежуток, малое разбрызгивание.

-       Длина дуги значительно влияет на качество сварки. Короткая дуга горит устойчиво и спокойно. Она обеспечивает получение высококачественного шва, так как расплавленный металл электрода быстро проходит дуговой промежуток и меньше подвергается окислению и азотированию. Но слишком короткая дуга может вызывать "прилипание" электрода, дуга прерывается, нарушается процесс сварки. Длинная дуга горит неустойчиво с характерным шипением. Глубина проплавления недостаточная, расплавленный металл электрода разбрызгивается и больше окисляется и азотируется. Шов получается бесформенным, а металл шва содержит большое количество оксидов.

-       Если во время сварки по какой-либо причине сварочная дуга погаснет, то применяется специальная техника повторного зажигания дуги, обеспечивающая начало сварки с хорошим сплавлением и внешним видом. При повторном зажигании дуга должна возбуждаться на передней кромке кратера, затем через весь кратер переводиться на противоположную кромку, на только что наплавленный металл, и после этого снова вперед, в направлении проводившейся сварки. Если электрод при повторном зажигании дуги не буде достаточно далеко отведен назад, между участками начала и конца сварки останется углубление. Если же при повторном зажигании электрод отвести слишком далеко назад, то на поверхности сварного валика образуется высокий наплыв.

1.4 Инструменты и оборудование для проведения работы

Оборудование и оснащение:

-       источники питания сварочной дуги;

-       выпрямитель ТДМ-1202;

-       электрододержатель со сварочным кабелем;

-       сварочные маски;

-       перчатки брезентовые;

-       костюм сварочный брезентовый;

-       щетка металлическая;

-       молоток - шлакоотбиватель;

-       пластины из углеродистой стали размерами (250*150*10);

-       электроды марки УОНИИ-13/55, ОЗС-д3,4 мм.

.5 Охрана труда и техника безопасности при проведении работ

Рабочее место сварщика (сварочный пост) должно отвечать следующим требованиям:

-       стены и пол должны быть выполнены из огнестойких материалов или покрыты огнестойкими составами;

-       стены окрашивают в светло - серый цвет красками, хорошо поглощающими ультрафиолетовое излучение;

-       освещенность кабины должна быть не менее 80-100 лк;

-       кабина оборудуется средствами пожаротушения и местной вентиляцией с воздухообменом 40 м³/час на одного сварщика. При этом направление отсасываемых газов, выделяющихся при сварке, не должно проходить мимо сварщика;

-       вход в кабину должен быть занавешен плотной огнестойкой тканью.

Сварщик (и его помощник) должны быть одетыми в плотную робу, закрывающую все тело, выполненную из огнестойких материалов, а также должны работать в брезентовых рукавицах.

Для защиты от поражения электрическим током, сварщик (и его помощник) должны быть обутыми в ботинки (сапоги) на резиновой подошве или работать стоя на диэлектрическом коврике.

Электродержатели применяемые для ручной дуговой сварки должны надежно захватывать электрод не мене, чем в двух положениях: перпендикулярно и под углом 115° к оси электродержателя. Захват электродержателя представляет собой две подпружиненные пластины, между которыми устанавливается электрод. Ручка электродержателя должна быть выполнена из диэлектрического материала.

Сварочные провода выполняются гибкими, изолированными, сплетенными из большого числа медных отожженных проволочек диаметром 0,18…0,2 мм. Сечение сварочного провода выбирается в зависимости от сварочного тока.

Сварочный пост должен быть оснащен:

-       необходимыми зажимами (струбцинами) для крепления сварочных проводов к заготовкам и для временной фиксации заготовок в требуемых положениях;

-       щётками для зачистки швов (ручными или с электрическим приводом);

-       клеймами для клеймения (нумерации) швов;

-       тарой для хранения электродов.

Раздел 2. Источники питания

Источники питания для дуговой сварки обеспечивают процесс сварки электрической энергией. В тоже время, они оказывают существенное влияние на характер протекания процесса сварки (в первую очередь, на качество и производительность).

Различают как минимум пять источников питания:

-       сварочный трансформатор;

-       выпрямитель;

-       генератор;

-       полуавтомат;

-       инвертор.

Сварочный трансформатор.

Трансформаторы могут быть изготовлены с отдельным дросселем, он обеспечивает возникновение падающей внешней характеристики. Также они могут быть и с объединенным дросселем. Контролировать его сопротивление, а также силу сварочного тока, необходимо при помощи вариации показателя воздушного зазора, который находится в составе цепи магнитопровода регулятора. В настоящее время, кроме трансформаторов с дросселями, также активно используются трансформаторы, у которых подвижная обмотка, а также с магнитным шунтом. Данные виды обеспечивают создание падающей ВАХ, а она является важной для того, чтобы создать границу тока короткого замыкания.

Выпрямители.

Выпрямители предназначены для преобразования тока сети в постоянный ток для сварочных работ. Собираются выпрямители из полупроводниковых вентилей. Такие элементы способны проводить ток в единственном направлении, в котором, собственно, вентиль обладает очень высокой электропроводностью, а вот в обратном он он почти не пропускает ток. Выпрямитель имеет две части - трансформатор с регулятором и блок кремниевых или селеновых вентилей. Выпрямители бывают однофазные и трехфазные.

Генератор.

Данное устройство ограничено выбрало в себя генератор и сварочный аппарат. Генераторы могут быть бензиновые и дизельные. Первый же вариант имеет более выгодную цену и малые размеры. Однако дизельные генераторы имеют большой объем ресурсов и способны вынести огромные нагрузки. Сварочный генератор имеет одну очень важную особенность - якорь, вращающийся при помощи внешнего привода. Энергия, которая образовалась от этого вращения, преобразовывается в электрическую энергию, имеющую постоянные характеристики. Таким образом, происходит поддержание стабильного и непрерывного горения сварки.

Полуавтомат.

Принцип работы полуавтомата заключается в том, что основные источники питания сварочной дуги передают сварной ток прямо в горелку, также к ней непрерывно передается проволока при помощи специального механизма. Таким образом, возникает электрическая дуга, а с помощью флюса, газа или же порошковой проволоки образуется защитное облако.

Инвертор.

Это источник питания для дуговой сварки, принцип работы которого заключается в преобразовании входного напряжения из переменного в постоянное и потом только из постоянного в переменное с высокой частотой. Такой источник просто незаменим для работ, которые проводятся в труднодоступных местах.

сварка стыковой кромка трансформатор

Заключение

В процессе прохождения учебной практики я осуществлял разнообразную деятельность с целью формирования первоначальных практических профессиональных умений и навыков по основным видам профессиональной деятельности по профессии элекрогазосварщик.

Для освоения профессии я прошел обучение трудовым приемам, операциям и способам выполнения трудовых процессов, характерных для соответствующей профессии и необходимых для последующего освоения общих и дополнительных профессиональных компетенций по профессии элекрогазосварщик.

Во время прохождения учебной практики я научился применять полученные в процессе обучения знания, умения и навыки:

-       выполнять подготовку металла к сварке;

-       выполнять слесарные операции;

-       выполнять резку металла

-       производить сборку конструкций на прихватках и в приспособлениях;

-       производить сварку и наплавку металлических конструкций.

Список использованных источников

1.      ГОСТ5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные

.        Герасименко А.И. Элекрогазосварщик. Учеб. Пособие - изд. 7-е - Ростов на/Д: "Феникс", 2009. - 384 с. доп. Л.: Машиностроение, 2004. 368 с.

.        Казаков Ю.В. Сварка и резка материалов. Учебное пособие. - М.: Изд. центр "Академия", 2010. - 400 с.

.        Колганов Л.А. Сварочное производство. Учеб. Пособие - Ростов на/Д: "Феникс", 2012. - 512 с.

.        Колганов Л.А. Сварочные работы. Учеб. Пособие.- М.: изд "Дашков и К", 2011.-408 с.

.        Маслов Б.Г., Выборнов А.П. Производство сварных конструкций: учебник для студ. СПО / - 3-е изд., перераб. - М.: изд. центр "Академия",2010. - 288с.

.        Полевой Г.В., Сухинин Г.К. Газопламенная обработка металлов. Учебник для студенческих учреждений СПО. - М.: изд. Центр "Академия", 2009. - 336 с.

.        Смирнов И.О. Основы электросварки. Учебник -М.: изд "Дашков и К", 2010. - 352 с.

.        Хромченко Ф.А. Справочное пособие электросварщика. М.:"Машиностроение", 2011. - 416с.

. Чернышов Г.Г. Сварочное дело. Сварка и резка металлов. Учебник для НПО. - М.: ИРПО; ПрофОбрИздат, 2012. - 496 с.

11. Чернышов Г.Г. Технология электрической сварки плавлением: учебник для студ. СПО . - 2-е изд.,перераб. - М.: Изд. центр "Академия",2010.- 496 с.