Развитие сварочного производства

Содержания

1. История  развития сварочного производства

2. Описание  назначение данного трубопровода

3. Физические, химические и технологические  свойства стали из которой выполнены детали

4. Организация  рабочего места при сварке  трубопровода

5. Оборудование, применяемое при сборке и сварке

6. Газопламенная сварка

7. Электроды.

8. Выбор режима сварки

9. Подготовка металла к сварке

10. Сборка и техника сварки

11. Предупреждение деформации

12. Прогрессивные методы сборки и сварки

13. Контроль качества сварки

14. Техника безопасности и противопожарная безопасность при сварке

15. Нормы расходов электродов

 

Введение

Из научной  литературы известно, что сваркой  называется процесс получения неразъемных  соединений посредством установления межатомных связей между соединёнными частями при их нагревании и / или / пластической деформировании / ГОСТ 2601 – 84 /. Сварка является одним из основных технологических процессов в  машиностроении и строительстве. Основным видом сварки является дуговая сварка.Основоположниками дуговой сварки является русские учёные и инженеры – В.В. Петров (1761 – 1834), Н.Н. Бенардос (1842 –1905) и Н.Г. Славянов (1854 – 1897). Выдающийся вклад в разработку теоретических основ сварки внесли советские учёные: В.П. Вологдин, В.П. Никитин, К.К. Хренов, Е.О. Патон, Г.А. Николаев, Н.О. Окерблом, Н.Н. Рыколин, К.В. Любавский, Б.Е. Патон.

В 1802 году впервые в мире профессор Санкт Петербургской медика – хирургической академии Василий Владимирович Петров открыл и наблюдал дуговой разряд от построенного им сверхмощного "вольтового столба", который стоял из 2100 пар разнородных кружков – элементов /медь + цинк/, проложенные бумажными кружками, смоченные водным раствором нашатыря. Этот столб, или батарея был наиболее мощным источником электрического тока в то время. Проделав большое количество опытов с этой батареей, он показал возможность использования электрической дуги для освещения и плавления металлов. В настоящее врем, в вязи с развитием научно-технической революции резко возрос диапазон свариваемых толщин, материалов, видов сварки. В настоящее время сваривают материалы толщиной от нескольких микрон (в микроэлектронике) до нескольких метров (в тяжелом машиностроение). Наряду с конструкционными сталями сваривают специальные стали и сплавы на основе титана, циркония, молибдена, ниобия и других материалов, также разнородные материалы.

Таким образом, сделаем вывод: сущность сварки заключается в сближении элементарных частиц свариваемых частей настолько, чтобы между ними начали действовать межатомные связи, которые обеспечивают прочные соединения.

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. Описание назначение  данного трубопровода

Батарея отопления из труб, предназначена для поддерживания  теплового баланса (тепла), в холодное время года в рабочих помещениях, а так же на фермах, колхозных  постройках, теплицах, производственных и гражданских зданиях, и.т.д.

Сварка батареи отопления  из труб Ф 63 мм: патрубок 32 мм, длина  труб 1500 мм и стали ст 3.

 

 

3. Физические, химические и технологические свойства стали из которой выполнены детали.

СТ 3 – это сталь углеродистая обыкновенного качества. Основным металлом в этой стали, является железо

Таблица № 1

а) Физические свойства

К физическим свойствам стали относятся: удельный вес, плотность, температура плавления, теплопроводность, тепловое расширение, удельная теплоемкость, электропроводность и способность намагничиваться.

Плотностью  называется количество вещества содержащегося  в единице объема V. Температура плавления – это температура, при которой металл полностью переходит из твердого состояния в жидкое.

Теплопроводность  – это свойство тел проводить  с той или иной скоростью тепло  при нагреве.Тепловое расширение- свойство металлов расширяться при нагревании.

б) Химические свойстваХимические свойства характеризуют способность металлов и сплавов сопротивляться окислению или вступать в соединение с различными веществами: кислородом воздуха, растворами кислот, щелочей и др. Чем легче металл вступает в соединение с другими элементами, тем быстрее он разрушается. К химическому воздействию активных сред относятся: окисляемость, растворимость, коррозийная стойкость. Металлы, стойкие к окислению при сильном нагреве, называют жаростойкими или окалиностойкими.Сопротивление коррозии, окалинообразованию и растворению, определяют по изменению массы испытуемых образцов на единицу поверхности за единицу времени.

Таблица №2

в) Технологические свойства

Из технологических свойств  наибольшее значение имеют обрабатываемость, свариваемость, ковкость, прокаливаемость.

Обрабатываемость-

комплексное свойство материала, в частности  металла, характеризующее способность  его подвергаться обработке резанием. Обычно обрабатываемость определяется по скорости резания и по чистоте  обработки.

Свариваемость-свойство металла, давать доброкачественное соединение при сварке, характеризующееся отсутствием трещин и других пороков металла в швах и к прилегающим к шву зонах.

Ковкость-

способность металлов и сплавов без разрушения изменять свою форму при обработке  давлением.

Прокаливаемость-

способность стали воспринимать закалку на определенную глубину от поверхности.

Жидкотекучесть

способность расплавленного металла хорошо заполнять  полость литейной формы.

 

4. Организация рабочего места при сварке

Рабочим местом при сварке является сварочный пост. Посты подразделяются на стационарные и передвижные. Стационарные это посты, находящиеся в цехах, преимущественно в сварочных кабинах, в которых свариваются изделия небольших размеров.В кабине должен стоять источник питания (трансформатор) присоединенный проводом к нему электродержатель, предназначенный для зажима электрода.Ток к электродержателю и изделию проводится по проводам. К вспомогательным инструментам относятся проволочные щетки для зачистки кромок перед сваркой, молоток для удаления шлаковой корки, зубило для вырубания некачественных швов, набор шаблонов для проверки размеров швов, метр, стальная линейка, отвес, угольник, чертилка, мел, а так же ящик для хранения и переноски инструмента.

 5. Оборудование, применяемое при сборке и сварке данного трубопровода

Трансформатор ТСК-500 с повышенным магнитным рассеянием. Трансформатор имеет две обмотки: первичную и вторичную. Первичная  закреплена неподвижно, а вторая подвижная. Каждая из обмоток состоит из двух катушек. Сварочный ток регулируется изменением расстояния между обмотками.

 

Таблица №3

 

Þ вторичная обмотка (подвижная)

Þ первичная обмотка (неподвижная)

Þ провод подведенный к электродержателю

Þ провод подведенный к изделию

Þ электродержатель

Þ изделие

6. Газопламенная сварка

Под  газопламенной резкой  (чаще ее  называют

кислородной)  понимают способ разделения металла по прямому

или криволинейному  контуру. Метод  основан на использовании

для нагрева  смеси горючих  газов с кислородом  и экзотермической

(с  выделением тепла)  реакции окисления  металла.  Суть  кислородной

Резки  заключается в  сгорании железа  в струе чистого  кислорода,

нагретого до  температуры, близкой к температуре плавления

Резке  поддаются металлы, удовлетворяющие следующим  требованиям:

Температура  плавления  металла должна быть выше  температуры

воспламенения его в кислороде.  Металл,  не отвечающий этому

требованию, плавится, а не  сгорает. Например,  низкоуглеродистая

сталь имеет  температуру  плавления около 1500 °С, а воспламеняется

в кислороде  при температуре 1300 — 1350 °С.  Увеличение

содержания  углерода в стали сопровождается понижением  температуры

плавления  и повышением температуры  воспламенения в кислороде.  Поэтому  резка стали с увеличением содержания  углерода и примесей  усложняется температура  плавления оксидов должна быть  ниже температурыплавления  самого металла, чтобы образующиеся оксиды легко

 

 

 

Рис. 1. Кислородная  резка:

1 — струя  кислорода; 2 — подогревающее  пламя; 3 — металл;  4 — зона

реза;  5 — оксиды железа

 

выдувались  и не препятствовали дальнейшему  окислению

и процессу  резки.  Например, при резке хромистых  сталей  образуются

оксиды  хрома с температурой  плавления  2000 °С, а при резке

алюминия  — оксиды с температурой  плавления  около 2050 °С. Эти

оксиды  покрывают  поверхность металла  и прекращают  дальнейший

процесс  резки;

образующиеся  при резке шлаки должны быть  достаточно текучи

и легко  выдуваться из  разреза. Тугоплавкие  и  вязкие шлаки

будут  препятствовать процессу резки;

теплопроводность  металла должна быть наименьшей,  так как

при высокой  теплопроводности теплота, сообщаемая металлу,

буде  т  интенсивно отводиться от участка  резки и подогреть металл

до  температуры  воспламенения будет  трудно;

количество  теплоты, выделяющейся при сгорании  металла,

должно быть  возможно большим — она способствует  нагреванию

прилегающих участков металла и тем самым  обеспечивает  непрерывность

процесса  резки . Например,  при резке низкоуглеродистой

стали  около 70 % общего количества теплоты  выделяется от

сгорания  металла в струе кислорода  и только 30 % составляет  теплота

от  подогревающего пламени резака. Различают  два вида кислородной  резки — разделительнуюи поверхностную. Разделительную резку  применяют для вырезки различного вида заготовок,  раскроя листового металла, разделки  кромок подсварку и других работ,  связанных с разрезкой металла на  части.