Дата 02.04.2020 Нечитайленко Олександра Андріївна Спецтехнологія Група № 32 Урок 133-134 Тема уроку : Класифікація обладнання для механізованого зварювання .Газова апаратура й прилади . Мета уроку Матеріали уроку : Електродугове автоматичне зварювання провадиться відкритою або закритою дугою. Воно може бути одно- або багатодуговим, одно- або багатоелектродним. При зварюванні відкритою дугою розплавлений метал захищається від кисню та азоту повітря тонким шаром рідкого шлаку і газами, які утворюються внаслідок плавлення обмазки суцільного електрода або порошку, що міститься всередині трубчастого електрода. Автоматичне зварювання металів закритою дугою провадиться під шаром сипкого зернистого флюсу. Найбільшого поширення в СРСР набуло автоматичне зварювання металів під флюсом за методом, розробленим Інститутом електрозварювання АН УРСР під керівництвом академіка АН УРСР Є. О. Патона. На відміну від інших видів дугового зварювання, воно забезпечує високу продуктивність та якість зварних швів і найкращі умови праці зварника. Автоматичне зварювання металів під флюсом Зварювальний трактор. Докладніше: Зварювання під шаром флюсу
Автоматичне зварювання металів під флюсом застосовують у машино- і мостобудуванні. Наприклад, у місті Києві збудовано найбільший у світі суцільнозварний автодорожний міст через річку Дніпро. Майже всі елементи моста зварено на заводі і змонтовано на місці будівництва методом автоматичного зварювання металів під флюсом. Завдяки цьому методові стався технологічний переворот в судно- і котлобудуванні, виробництві сталевих тонкостінних труб великого діаметра для магістральних нафто- і газопроводів, у виробництві різної апаратури. Велике значення має автоматичне зварювання металів для нової техніки, енергетики, хімічної промисловості. В результаті застосування в СРСР понад 10 000 автоматів і напівавтоматів для зварювання під флюсом тільки за другу половину 1950-х років вивільнилось в основних галузях металообробної промисловості понад 30 000 зварників. Для автоматичного зварювання металів під флюсом застосовують зварювальні трактори — самохідні апарати, які пересуваються безпосередньо по зварюваному виробу, а також зварювальні головки. Зварювальний трактор або головка збуджує дугу на початку зварювання, автоматично підтримує стійке горіння під час її роботи, переміщує дугу вздовж шва (трактор), подає флюс на зварювані кромки, заварює кратер в кінці шва в момент припинення процесу вварювання. Живлення дуги змінним струмом здійснюється звичайно від зварювального трансформатора. Постійний струм застосовують тільки для зварювання високолегованих сталей і сплавів алюмінію, титану та сплавів на їх основі, а також у польових і монтажних умовах — на будівництві магістральних трубопроводів, мостів, нафторезервуарів тощо. Розвиток автоматичного зварювання швидкими темпами у 1959—65 роках в СРСР відбувався у важкому і транспортному машинобудуванні, виробництві металоконструкцій, суднобудуванні для відновлення зношених поверхень валків прокатних станів та інших деталей металурійного устаткування, коліс та інших частин рухомого складу залізниць, деталей сільськогосподарської, землерийної техніки, будівельних машин, кранових коліс, різального інструмента, для виготовлення біметалевих виробів.
При зварюванні звичайних вуглецевих і деяких легованих сталей застосовують плавлені флюси — силікати, які містять в собі 35—45% SiO2, 35—40% MnO, 5—8% CaF2, а також CaO, MgO, Al2O3. При зварюванні високолегованих сталей і сплавів (жаротривких, нержавіючих, кислотостійких тощо), а також титану, алюмінію, урану та сплавів на їх основі застосовують безкисневі, або галоїдні флюси, які складаються, в основному, з фторидів і хлоридів лужних і лужноземельних металів. Газоелектричне автоматичне зварювання металів Газоелектричне автоматичне зварювання металів являє собою різновидність дугового електрозварювання, при якому електрична дуга горить в захисній газовій атмосфері водню, аргону, гелію або вуглекислого газу. Електрошлакове автоматичне зварювання металів Докладніше: Електрошлакове зварювання Електрошлакове автоматичне зварювання металів — новий спосіб бездугового зварювання металів плавленням, оснований на використанні як джерела нагріву розплавленого шлаку, через який проходить змінний електричний струм. Розрізняють одно- і багатоелектродне, одно- і багатофазне автоматичне зварювання металів. Обов'язковою умовою початку електрошлакового зварювання є наведення шлакової ванни глибиною 10-50 мм. Таке зварювання здійснюється без обробки кромок, але з обов'язковим зазором між ними (ширина зазору 25—40 мм). Найзручніше виконувати його при вертикальному положенні шва. З допомогою електрошлакового автоматичного зварювання металів можна з'єднувати за один прохід метал практично необмеженої товщини. Так, у 1958 році на Новокраматорському машинобудівному заводі (Краматорськ, Донецька область) вперше в світовій практиці було здійснено однопрохідне автоматичне електрошлакове зварювання заготовок перерізом 2 x 3 м. Автоматичне електрошлакове зварювання металів має такі переваги: простота технології і техніки зварювання; виключення обробки кромок;
мінімальні витрати флюсу (в десятки разівменші, ніж при автоматичному зварюванні металів під флюсом); мінімальні затрати праці; мінімальні кутові деформації; висока якість зварних швів. Електрошлакове зварювання широко застосовується у важкому машинобудуванні та виробництві великих металоконструкцій, що дає значну економію коштів і металу, а також скорочує виробничий цикл і виключає будування потужних ливарних і ковальсько-пресових цехів. З допомогою його можна з'єднувати між собою великі виливки, поковки або заготовки з товстого прокату стиковими, кутовими й тавровими швами. Для автоматичного електрошлакового зварювання використовують апаратуру двох типів: Рейкові — астосовують пергважно для зварювання металів великої товщини. Типовий рейковий апарат А-372-р удостоєний золотої медалі «Гран-Прі» на Всесвітній виставці в Брюсселі (1958 року). Ним можна зварювати за один прохід дротовими або пластинчастими електродами метал товщиною до 650 мм. Безрейкові — бувають двох типів: бігункові; магнітнокрокуючі. Типовий безрейковий апарат А-501 удостоєний золотої медалі «Гран-Прі» на Брюссельській виставці. Електрошлаковий процес використовують в СРСР не тільки у зварювальній техніці, але й у металургійному виробництві (з 1957 року) для поліпшення якості легованих сталей і сплавів способом переплавки електродів у водоохолодному кристалізаторі. Широко застосовується автоматичне електрошлакове зварювання у промисловості Чехословаччини, НДР, КНР. Воно викликало великий інтерес у капіталістичних країнах.
Для зварювання застосовуються зварювальні трансформа тори і спеціалізовані установки на їх основі, зварювальні вип рямлячі, перетворювачі й агрегати та ін. Зварювальний агрегат. Зварювальний агрегати складаєть ся із генератора постійного струму і приводного бензинового або дизельного двигуна внутрішнього згоряння. У ньому хімічна енергія згоряння палива перетворюється в механічну, а потім в електричну енергію. Агрегати використовують в ос новному для ручного зварювання в монтажних і польових умовах, де відсутні електричні мережі. Зварювальні агрегати можна класифікувати за такими ознаками: за типом генерато ра – із колекторним і вентильним; за видом привода – із бен зиновим і дизельним (іноді електричним) двигуном; за спо собом установки – пересувні, стаціонарні. Агрегати мають падаючі зовнішні характеристики і призна чені для ручного зварювання в польових умовах, складаються, наприклад, із генератора постійного струму ГД 303 і бензино вого двигуна моделі "Волга" (ГАЗ 320 01), з’єднаних за допо могою фланця. Двигун моделі ГАЗ 320 01 – бензиновий чотиритактний, чотирьохциліндровий, відрегульований на частоту обертан ня 2000 об/хв потужністю 29 кВт. На двигуні встановлені зарядний генератор, стартер, розподільник запалювання і котушка запалювання. Двигун запускають від акумулятор ної батареї. Зварювальні трансформатори забезпечують ступінчасте і плавне регулювання зварювального струму. Вони перетворю ють змінну мережну напругу в знижену, необхідну для зварю вання. Це найбільш прості і дешеві джерела, широко викорис товувані при ручному зварюванні й автоматичному зварюванні під флюсом. Спеціалізовані установки на основі трансформа торів застосовують для зварювання алюмінієвих сплавів елек тродом, що не плавиться, у захисному газі. Для ручного зварювання застосовують зварювальні транс форматори з рухомими котушками (типу ТД) і рухомими маг нітними шунтами (СТШ 500, СТШ 500 80). Зварювальні випрямлячі спочатку знижують змінну напру гу, потім випрямляють її і подають на дугу. Постійний струм має деякі переваги, зокрема більш високу усталеність дуги порівня но з дугою змінного струму. Випрямлячі застосовують для руч ного, напівавтоматичного й автоматичного зварювання, а також у якості універсальних джерел.
У зварювальному випрямлячі змінна напруга мережі спочатку перетворюється в знижену, а потім випрямляється і подається на дугу. Випрямлячі можуть доповнюватись різними допоміжними пристроями, що розши рюють їх технологічні можливості. Зазвичай окреме джерело призначене для живлення струмом однієї дуги, це однопосто ве джерело. У цехах із великим числом постів зварювання до цільним є використання багатопостового джерела. Для ручного дугового зварювання випускають випрямлячі ВД 201, ВД 301, ВД 306, ВД 5. Зварювальний перетворювач представляє собою комбінацію електродвигуна змінного струму і зварювального генератора постійного струму. У цьому випадку електрична енергія мережі змінного струму перетворюється в механічну енергію електрод вигуна, обертає вал генератора і перетворюється в електричну енергію постійного зварювального струму. Тому ККД перетво рювачів невеликий, через наявність обертових частин вони менше надійні і зручні в експлуатації порівняно з випрямляча ми. Перетворювачі випускають тільки для ручного і напівавто матичного зварювання. Стабілізатори дуги змінного струму подають на дуговий про міжок стабілізуючий імпульс у момент переходу струму через нульове значення. Стабілізатор фактично повторно запалює дугу і підтримує її горіння, поки напруга зварювального трансформа тора не стане достатньої для живлення дугового розряду. Для поліпшення горіння дуги при зварюванні на змінному струмі використовується стабілізатор дуги СД 2 на 50 Гц і ста білізатор для малостійких дуг на 100 Гц. «Товарознавство» Стабілізатори дуги на 100 Гц випускають у комплекті зі зварювальними трансформаторами на 250 і 125 А, створюючи живлення "Розряд 250" або "Розряд 125". Джерело живлення "Розряд 250" складається з трансформа тора, аналогічного за побудовою трансформатору ТСМ 250, і стабілізатора на 100 Гц, аналогічного стабілізатору СД 2. Позначення зварювального обладнання В умовному позначенні електрозварювального обладнання перша літера означає тип виробів (Т – трансформатор, В – вип рямляч, Г – генератор, П – перетворювач, А –
агрегат, У – ус тановка); друга – вид зварювання ( Д – дугове, П – плазмен не); третя спосіб зварювання (Ф – під флюсом, Г – у захисних газах, У – універсальне джерело для декількох способів, П – пе реносне; відсутність літери вказує на ручне зварювання покри тими електродами); четверта – дає подальше пояснення при значення джерела (М – багатопостовий, О – однопостовий). Одну або дві наступні цифри використовують для позначення номінального струму (округлення в сотнях ампер), наступні дві цифри показують реєстраційний номер виробу. Наступна літе ра означає кліматичне виконання (У – для країні помірним кліматом, Т – з тропічним), остання цифра показує категорію розміщення джерела: 1 для роботи на відкритому повітрі, 2 – уприміщеннях, де коливання температури і вологи несуттєво відрізняються від коливань на відкритому повітрі, 3 – у закри тих приміщеннях, де коливання температури, вологи і вплив піску і пилу істотно менше, ніж на відкритому повітрі, 4 – у приміщеннях із штучним регулюванням кліматичних умов, 5 – уприміщеннях із підвищеною вологою. Наприклад умовне позначення, джерела ВДГМ 1602УЗ розшифровується так: В – випрямляч; Д – для дугового зва рювання; Г – у захисних газах; М – багатопостовий; 16 – із но мінальним струмом 1600 А; 02 – друга модифікація; У – для країн із помірним кліматом; 3 – для роботи в закритих при міщеннях. Проводи. Для підключення джерел струму до мережі вико ристовують проводи марки ПРГ, для підключення до джерела електротримача – проводи марки ПРГД. Вибір перетину про водів залежить від потужності джерела або сили зварювально го струму. Зварювальні електроди. Це металеві стрижні, виготовлені здротів діаметром 0,3 ... 1,2 мм, довжиною 350 ... 450 мм, покриті спеціальною обмазкою, до складу якої входять флюси для роз кислення металу шва, що стабілізують дугу добавки і рідке скло як сполучне. Електроди для зварювання вуглецевих сталей позначають літерою Е і цифрою, що показує середню міцність металу шва. Для зварювання низьковуглецевих сталей застосовують елект роди Е38, Е42, Е46, Е50, Е55, Е60. Межа міцності зварного шва 40...50 кг/мм2 (400...500 мПа). Електроди типів Е38А Е50А за стосовують у тому випадку, коли до
металу зварного шва пред’являються підвищені вимоги по чистоті (знижений вміст шкідливих домішок сірки і фосфору), тобто до підви щеної пластичності. Електроди Е70, Е85, Е100, Е125, Е150 використовують для зварювання високовуглецевих інструментальних сталей. Міцність зварного шва після зварювання цими електродами 70…150 кг/мм2 (700...1500 мПа). Ці електроди маркірують за іншим прин ципом, наприклад, Е 12Х13: після літери Е вказується хімічний склад металу електрода, тобто марка сплаву. Для зварювання жароміцних, жаростійких і корозійностій ких сплавів застосовують електроди типів Е 06Х13Н, Е 10Х17Т, Е 12Х11Н МФ і т. ін. Для механізованого зварювання під флюсом і наплавлення під флюсом застосовують зварювальний і наплавочний дріт. Дроти виготовляють різних марок. У маркіруванні зварюваль них дротів перед маркою матеріалу добавляють літери Сварювальний. Якщо дріт оміднений, то після марки матеріалу дроту ставлять літеру О. Перед літерами Св ставлять зазвичай діаметр дроту. Наприклад, 3Св 08А – зварювальний дріт підви щеної якості діаметром 3,0 мм, що містить у середньому 0,08% вуглецю; 1,6 Св 08Г2С – О – зварювальний дріт діаметром 1,6 мм, марки О8Г2С (0,08% С, 2% Мп і 1% Si) з омідненою по верхнею. Літера Ш після марки показує, що дріт призначений для зварювання сталі, виплавленої електрошлаковим перепла вом 2Св 30Х25Н16 Ш. Упакування, транспортування і зберігання електродів Електроди повинні бути упаковані в герметичні пластмасові коробки або в пачки з подальшим укладанням пачок у герме тичні металеві або картонні коробки. Кожну коробку упакову ють у поліетилен. Маса коробок з електродами не повинна пе ревищувати 3 кг – для електродів діаметром до 2,5 мм, 5 кг – для електродів діаметром 3,0 ... 4,0 мм і 8 кг – для електродів діаметром понад 4,0 мм. Коробки і пачки упаковують у ящики з картону, дерева або плит ДВС. Маса ящиків не повинна перевищувати 50 кг. На ящик наносять напису "Обережно, крихке", "Боїться вологи". На кожній пачці або коробці повинна бути етикетка, що містить дані про електроди у відповідності зі стандартом. Кожна партія електродів супроводжується сертифікатом, що засвідчує відповідність електродів вимогам стандарту або технічної умо ви. Сертифікат містить наступні відомості: товарний знак підприємства, умовне
позначення електродів, номер партії і дату виготовлення, марку дроту з зазначенням стандарту, масу партії, кг, і гарантійний термін збереження. Електроди транспор тують будь якими видами транспорту з дотриманням умов, що охороняють їх від впливів атмосферних осадів і механічних ушкоджень. На складах електроди зберігають у сухих, опалю ваних приміщеннях при температурі не нижче 15°С на стела жах або на піддон Контрольні питання 1.Визначте поняття зварювання і наведіть класифікацію зварювання. 2.Розкрийте суттєвість ручного дугового зварювання та наведіть характеристику обладнанню. 3.Наведіть характеристику обладнання для напівавтоматич ного та автоматичного дугового та електрошлакового зва рювання. 4.Наведіть характеристику та визначте види обладнань для променевих способів зварювання. 5.Наведіть характеристику та розкрийте суттєвість газово го та контактного зварювання. Домашнє завдання: 1. Законспектувати отриманий матеріал 2. Вивчити основні поняття
