Технологические основы процесса сварки металлов и сплавов

Реферат

 

 Тема « Технологические  основы процесса сварки металлов  и сплавов (её классификация,  прогрессивные способы сварки).»

 

По предмету: «Производственные  технологии »

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Выполнил:                  студент

 

      3 курса,  группы 211   

 

                   

 

                          Проверил:

 

 

Минск 2003 г.

 

ПЛАН

 

ВВЕДЕНИЕ

 

1.   История развития  сварочного производства.

 

2.   Понятие промышленной  продукции сварочного производства  и её 3.   Методы определения  и нормирование показателей качества.

 

качества.

 

4. Система формирования  качества промышленной продукции  сварочного производства.

 

5.   Система разработки  и постановки продукции в производство.

 

ГЛАВА  I

 

6.   Сварка, понятие,  виды и классы.

 

7.   Электродуговая сварка.

 

7.1.   Принцип действия.

 

7.2.   Ручная дуговая  сварка.

 

7.3.   Автоматическая  дуговая сварка под флюсом.

 

7.4.   Электрошлаковая  сварка и приплав.

 

7.5.   Сварка в среде  защитных газов.

 

8.   Контактная сварка.

 

8.1.   Стыковая сварка.

 

8.2.   Точечная сварка.

 

8.3.   Шовная сварка.

 

9.   Газовая сварка  и резка металлов.

 

ГЛАВА II

 

10.    Сборка и техника  сварки.

 

10.1   Техника сварки.

 

10.1.1.   Зажигание дуги.

 

10.1.2   Длина дуги.

 

10.1.3.   Положение электрода.

 

10.1.4.   Колебательные  движения электрода.  

 

10.1.5.   Способы заполнения  шва по длине и сечению. 

 

10.1.6.   Окончание шва. 

 

11.   Подготовка металла  к сварке.

 

ГЛАВА III

 

12.   Предупреждение  деформации.

 

12.1.   Способы борьбы  с деформациями при кислородной  резке

 

13.   Прогрессивные методы  сборки и сварки узла.

 

14.   Контроль качества  сварки.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

15.   Техника безопасности  и противопожарная безопасность  при

 

сварке.

 

16. Нормы расходов электродов.

 

ВВЕДЕНИЕ

 

 

1.   История развития  сварочного производства.

 

     В решение  задач научно- технического  прогресса  важное место принадлежит сварке. Сварка является технологическим  процессом, широко применяемая  практически  во всех отраслях  народного хозяйства. С применением  сварки создаются серийные и  уникальные машины. Сварка внесла  коренные изменения в  конструкцию  и технологию производства многих  изделий. При изготовлении металлоконструкций, прокладке трубопроводов, установке  технологического оборудования, на  сварку  приходится четвертая  часть всех строительно-монтажных  работ. Основным видом сварки  является дуговая сварка.

 

     Основоположниками  сварки являются русские ученые  и инженеры - В.В. Петров, Н.Н. Бенардос  и Н.Г.Славянов. В 1802г. профессор  физики Петров открыл и наблюдал  дуговой разряд от построенного  им мощного «вольтового столба».  Этот столб или батарея был  самым мощным источником электрического  тока того времени. В то время  электротехника только начинала  создаваться, и открытие Петровым  дугового разряда значительно  опередило свой век.

 

     До практического  применения дуги для целей  сварки прошло 80 лет. Н.Н.Бенардос  впервые применил электрическую  дугу между угольным электродом  и металлом для сварки. Он применил  созданный им способ не только  для сварки, но и для наплавки  и резки металлов.

 

     Другой русский  изобретатель Славянов, разработал  способ дуговой сварки металлическим  электродом с защитой сварочной  зоны слоем порошкообразного  вещества, то есть флюса, и первый  в мире механизм для полуавтоматической  подачи электронного прутка в  зону сварки. Способ сварки плавящимся  металлическим электродом получил  название  «дуговая сварка по  способу Славянова».

 

     Изобретения  Бенардоса и Славянова нашли  заметное применение по тем  временам, и в первую очередь  на железных дорогах, а затем  на нескольких крупных машиностроительных  и металлургических заводах России.

 

     Однако, несмотря  на первоначальные успехи русских  изобретателей в деле разработки  и внедрения дуговой сварки, к  началу XX века страны Европы опередили  Россию.

 

     Только после  революции 1917г. сварка получила  интенсивное развитие в нашей  стране. В нашей стране тогда  впервые в мире были разработаны  новые высокопроизводительные виды  сварки, это электрошлаковая, в  углекислом газе, диффузная и  другие. Фундаментальные исследования  по разработке новых процессов  и технологии сварки проводятся  в ряде научно-исследовательских  организациях, ВУЗах и крупных  предприятиях судостроительной, авиационной,  нефтехимической, атомной и других.

 

     На современном  этапе развития сварочного производства  в связи с развитием научно-технической  революции резко возрос диагноз  свариваемых толщин, материалов, видов  сварки. В настоящее время сваривают  материалы толщиной от 

 

несколько микрон (в микроэлектронике) до нескольких метров (в тяжелом  машиностроении).

 

2.   Понятие промышленной  продукции сварочного производства  и её качества.

 

     Промышленная  продукция - конечный результат  деятельности промышленных предприятий.  Результатом деятельности предприятий  сварочного производства являются  сварные изделия. Продукция сварного  производства характеризуется следующими  особенностями: 

 

·   многообразием номенклатуры, типов и размеров;

 

·   высокими требованиями к качеству сварных соединений;

 

·   выпуском сварных  изделий предприятиями машиностроения и приборостроения с различным  техническим уровнем и серийностью  производства;

 

·   необходимостью аттестации технологических процессов сварки, технологического, контрольного и испытательного оборудования;

 

·   потребностью высокой  квалификации рабочих и специалистов сварочного производства.

 

     Крупногабаритные  сварные изделия (каркасно-листовые, оболочковые, рамные, балочные), составляющие  основу механизмов, сооружений или  машин, часто называют сварными  конструкциями. Например, к сварным  конструкциям относятся кузова  автомобилей, фюзеляжи самолётов  и т.д.

 

     Сварные конструкции  условно разделяют на узлы. Узлом  называют часть сварной конструкции,  состоящую из двух или нескольких  свариваемых элементов. Отдельные  части машин или механизмов, полученные  сваркой и выполняющие самостоятельные  функции, называются сварными  деталями. Например, к сварным деталям  относятся  оси и валы автомобилей  и т.д.

 

     К сварным  изделиям предъявляют определённые  требования, от выполнения которых  зависит их качество и пригодность  к эксплуатации. Качество сварных  изделий является комплексным  понятием и представляет совокупность  определённых характеристик. Отдельные  характеристики продукции объединяются  в группы или показатели качества. Показатели качества в зависимости  от характера решаемых задач  классифицируются по различным  признакам (ГОСТ 22851-77). Различают следующие группы показателей качества: назначения, надежности, технологичности и др.

 

     Применительно  к сварным конструкциям (изделиям), в которых применяют неразъемные  соединения, первостепенное значение  имеют показатели назначения  и надежности.

 

     Показатели  назначения обуславливают область  практического использования продукции  и характеризуются эксплутационными (служебными) характеристиками изделий. 

 

     Показатели  надёжности характеризуют свойство  продукции выполнять заданные  функции и сохранять при этом  эксплутационные характеристики  в заданных пределах.

 

     К показателям  назначения, например, топливного бака, относятся объём рабочей жидкости  и её максимальное давление  в нём.

 

     Показатели  назначения сварных изделий в  значительной степени будут определять  свойства сварных соединений  и характеризоваться их показателями  качества. При определении показателей  качества сварных соединений  рекомендуется выбирать самые  необходимые и важнейшие свойства. К их числу, например, для топливного  бака, относят прочность и герметичность.

 

     К свойствам  сварных соединений относят также  пластичность, коррозионную стойкость,  износостойкость и др.

 

     Эти свойства  будут определять требования  к сварным соединениям, которые  обеспечиваются определенными конструктивными  и технологическими характеристиками  сварного соединения. К конструктивным  характеристикам относят форму  и геометрические размеры сварного  шва и сварных точек.

 

     К технологическим  характеристикам относят уровень  остаточных напряжений, величину  деформаций, размеры и количество  дефектов и т.д.

 

     Перечисленные  характеристики в совокупности  определяют качество сварных  соединений и являются основой  для оптимизации технологического  процесса, под которой понимают  нахождение наилучшего технологического решения осуществления процесса, обеспечивающего качество и надёжность сварных изделий.

 

     К показателям  надёжности изделий и сварных  соединений относятся:

 

·   безотказность;

 

·   долговечность;

 

·   ремонтопригодность.

 

     Безотказность  - свойство сварного соединения  сохранять работоспособность (работоспособное  состояние) в течение определённого  периода времени в заданных  условиях эксплуатации. Работоспособность  сварных соединений характеризуется  сохранением их свойств, установленных  нормативно-технической документацией.

 

     Под отказом  понимают событие, заключающееся  в нарушении работоспособности,  т.е. в выходе хотя бы одной  контролируемой характеристики  за допустимые пределы. 

 

     Долговечность  - свойство сварного соединения  сохранять работоспособность до  наступления состояния, когда  невозможна дальнейшая эксплуатация  сварного изделия.

 

     Ремонтопригодность - свойство сварного соединения, заключающееся в возможности  его ремонта и устранения возникших  дефектов в процессе эксплуатации.

 

     Надёжность, взятая  отдельно, ещё не означает технического  совершенства изделия, т.к. оно  может обладать низкими техническими  характеристиками. С другой стороны  совершенные по техническим характеристикам  изделия не обеспечиваются необходимой  надёжностью. В связи с этим  и вводится понятие работоспособности,  оцениваемое в совокупности показателями  прочности, герметичности и др.

 

     Таким образом,  качество сварных изделий определяется  совокупностью свойств сварных  соединений.

 

                          

 

3.   Методы определения  и нормирование показателей качества.

 

     Показатели  качества сварных соединений  разделяют на количественные  и качественные. При определении  количественных показателей используют  измерительный метод, основанный  на прямых измерениях контролируемых  характеристик (например, измерение  ширины шва). Количественные показатели  могут быть определены и расчётным  путём. Этот метод основан на  определении по теоретическим  или экспериментальным  зависимостям  показателей качества от основных  измеряемых характеристик. Например, определение предела прочности  сварного соединения по измеряемым  прямыми методами предельной  нагрузке и площади поперечного  сечения шва.

 

     При оценке  качества сварных соединений  используют и качественные показатели. Например, степень окислености поверхности  сварного шва (по наличию цветов  побежалости на поверхности сварного  шва). В этом случае используют  регистрационный метод, основанный  на наблюдении и анализе зрительного  восприятия информации. Точность  определения качественных показателей  зависит от накопленного опыта,  квалификации и способности специалиста,  производящего оценку.

 

     При регистрационном  методе обычно используют эталоны  или специальные стандартные  шкалы с бальным способом (номером)  выражения показателя качества. Например, при оценке загрязненности  стали неметаллическими включениями.  Просматривают нетравленный шлиф  сварного соединения в микроскоп  и визуально сравнивают обнаруженные  включения со стандартной шкалой, которая является пятибальной.  С увеличением номера (балла) возрастает  загрязненность стали неметаллическими  включениями.

 

     При оценке  окислености сварного шва используют  эталоны сварных соединений с  недопустимой степенью окисления.

 

     При определении  номенклатуры показателей качества  и разработке шкал оценок, используют  экспертный метод, основанный  на учёте мнений группы экспертов-специалистов. Чтобы получить экспертным методом  достаточно точные результаты  необходимо применять меры на  уменьшение их субъективности, присущей  этому методу. Поэтому при обработке  мнений экспертов используют  методы математической статистики, занимающейся вопросами сбора,  обработки и анализа результатов  наблюдений.