Технология производства сварных конструкций лекции для сварщика дуговой сварки
(1) Определение и виды Технологический процесс –это определенная последовательность технологических операций, в результате выполнения которых получают изделия (конструкции) с заданными свойствами. Выбор схемы технологического процесса определяется характером или типом производства. 1
Различают 3 типа производства: Единичное –предусматривает изготовление разнообразных по назначению, форме и размерам конструкций. Особенность – отсутствие специализации рабочих мест (рабочее место универсальное); Серийное производство – производство изделий большими партиями (сериями). Рабочие места оснащают специализированными приспособлениями.
Массовое производство – производство изделий непрерывным потоком. Применяют механизированные поточные линии сборки и сварки.
(2) Принципиальная технологическая схема сварочного производства
(3) Разработка технологического процесса Основная цель проектирования технологического процесса – разработка такого способа изготовления заданного изделия, который бы являлся наиболее рациональным не только технически, но и экономически, при правильном и полном использовании всех технических возможностей оборудования и оснастки, на наиболее выгодных режимах, при минимальных затратах времени, рабочей силы и вспомогательных материалов.
В разработке технологического процесса можно выделить два этапа: 1 . Стадия проектирования конструкции (директивная технология) 2 . Разработка рабочей технологии.
( 1 ) Стадия проектирования оформляется в виде специальных технологических документов, которые являются своеобразными вехами будущего серийного технологического процесса ( директивные технологические материалы ДТМ ). Разработка этих материалов позволяет обеспечить наиболее высокий технический уровень производства (решаются вопросы о наиболее технологичных конструктивных решениях, расчленение конструкции, собираемость, характер соединений и методы их выполнения, методы и средства контроля, прогрессивное оборудование и т.д.) ( по ДТМ не возможно изготовить изделие )
( 2 ) На основе ДТМ разрабатывается рабочий технологический процесс и создается специальное оборудование, технологическая и контрольная оснастка. Разработка рабочей технологии в свою очередь ведется в две стадии: а ) первая стадия – устанавливается полный перечень всех необходимых операций и их рациональная последовательность (маршрут), определяется трудоемкость операций и необходимое оборудование; б ) вторая стадия – оформляется маршрутная технологическая карта .
Маршрутная технологическая карта на изготовление обечайки корпуса емкости из алюминиевого сплава
Каждую операцию разбивают на более мелкие действия – переходы с указанием разрядов работающих, фондов времени, мер техники безопасности и т.д. Каждая из операций маршрутной технологии оформляется в виде отдельного технического документа - операционной технологической карты . В малопрограммных видах производства (единичное, мелкосерийное) такие карты обычно не оформляют, а детализируют маршрутную технологию.
Операционная технологическая карта
Проектирование сварных конструкций в SolidWorks
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Основные требования, предъявляемые к сварным конструкциям План урока: 1 . Классификация сварных конструкций 2. Технологичность сварных конструкций 3. Отработка технологичности
(1) Классификация сварных конструкций Исключительное разнообразие сварных конструкций затрудняет их классификацию. Их можно разделить: 1. По методу получения заготовок (листовые, лито-сварные, ковано-сварные, штампо-сварные конструкции), 2. Целевому назначению (вагонные, судовые, авиационные и т.д.), 3. В зависимости от толщины свариваемых элементов (тонкостенные и толстостенные) 4. По применяемым материалам (стальные, алюминиевые, титановые и т.д.).
При рассмотрении вопросов проектирования и изготовления сварных конструкций целесообразна классификация в зависимости от характерных особенностей их работы . В этом случае можно выделить основные типы сварных элементов и конструкций и дать им соответствующие определения.
1. Балки конструктивные элементы, работающие в основном на поперечный изгиб. Жестко соединенные между собой балки образуют рамные конструкции.
2. Колонны - элементы, работающие преимущественно на сжатие или на сжатие с продольным изгибом.
3. Решетчатые конструкции представляют собой систему стержней, соединенных в узлах таким образом, что стержни испытывают главным образом растяжение или сжатие. К ним относят фермы, мачты, арматурные сетки и каркасы.
4. Оболочковые конструкции испытывают избыточное давление. Основные требования, предъявляемые к ним, — герметичность соединений. К. этому типу относят различные емкости, сосуды и трубопроводы.
5. Корпусные транспортные конструкции подвергаются динамическим нагрузкам. Они должны быть высокой жесткости при минимальной массе. Основные конструкции данного типа — корпуса судов, вагонов, кузова автомобилей.
6. Детали машин и приборов работают преимущественно при переменных, многократно повторяющихся нагрузках. У них должны быть точные размеры, обеспечиваемые главным образом механической обработкой заготовок или готовых деталей. Примеры таких изделий — станины, валы, колеса.
В настоящее время при конструировании изделий все больше внимания уделяют вопросам технологичности . Начиная со стадии эскизного проектирования и изготовления опытных образцов, изделия подвергают тщательной технологической отработке. При решении вопроса о серийном изготовлении новой конструкции учитывается заключение о ее технологичности, т. е. насколько она позволяет применять наиболее прогрессивные формы и способы производства. (2) Технологичность сварных конструкций
Технологичной считается конструкция, обеспечивающая наиболее простое , быстрое и экономичное изготовление при обязательном соблюдении необходимых условий прочности, устойчивости, выносливости и других эксплуатационных качеств , т.е. в которой соблюдается соответствие прогрессивных конструктивных решений передовым технологическим возможностям производства.
Отсюда понятие « технологичность конструкции » представляется как довольно сложная характеристика (свойство), определяемая комплексом прогрессивных конструктивных и технологических решений, позволяющих при обеспечении всех необходимых эксплуатационных качеств изделия добиться в процессе изготовления высоких производственных показателей — снижения металлоемкости, быстрого освоения в производстве, минимальной трудоемкости и себестоимости.
(3) Отработка технологичности Можно наметить ряд вопросов требующих в первую очередь решения при создании технологичных сварных конструкций: 1 . Выбор и применение наиболее современных методик расчета и проектирования сварных конструкций, в наибольшей мере учитывающих их особенности и воздействие технологических факторов, с применением уточненных методик расчетов прочности и устойчивости элементов, а также расчетных методов оценки точности и технологичности сварных конструкций.
2. Выбор оптимальных вариантов расчленения конструкций на сборочные единицы , назначение схем собираемости их, от которых во многом зависят упрощение технологического процесса, расширение фронта работ и эффективное использование средств механизации и автоматизации.
3. Правильный выбор материала — один из важнейших вопросов проектирования и технологической отработки , поскольку оказывает непосредственное влияние на технические характеристики, массу и экономичность конструкций. Свойства материала должны удовлетворять требованиям эксплуатации, обеспечивать необходимую свариваемость, технологическую обрабатываемость и экономическую целесообразность.
4. Правильный выбор способа получения соединений в соответствии с назначением, формой и размерами конструкций . Назначение способа сварки в определяется свариваемостью, конструктивным оформлением изготовляемых узлов, степенью их ответственности и производительностью процесса . Необходимо учитывать определенный тип соединений, присадочный материал и обеспечение удобства выполнения сборочно-сварочных операции. Эти условия предопределяют механические свойства соединений и значения допускаемых напряжений, необходимых для прочностных расчетов конструкций.
5. Правильное назначение типа и параметров сварных соединений в зависимости от особенностей конструкции и характера испытываемых нагружений — один из важных вопросов технологичности. Нужно учитывать возможность выполнения их с максимальным использованием автоматизированных способов сварки , число и размеры сварных швов должны быть минимальными и строго обоснованы расчетами и техническими условиями.
Необходимо использовать наиболее работоспособные и удобно выполнимые типы соединений стремиться к сокращению их числа и уменьшению сечений . Расположение соединений в конструкциях должно уменьшать или предотвращать появление сварочных деформаций . Исключительно важным требованием является сокращение объема расплавляемого, а особенно наплавляемого металла.
Разработка технологического процесса Технические преимущества сварных конструкций по сравнению с конструкциями, изготовленными с использованием других методов получения неразъемных соединений, обеспечили им широкое распространение в различных отраслях машиностроения.
Но они обладают и рядом отрицательных особенностей , которые необходимо учитывать как при проектировании, так и при производстве Существенное воздействие технологии обработки на исходные свойства материала, наличие в них напряженного состояния и деформаций , связанных со сваркой, неоднородность свойств материала в зоне сварных соединений и др. оказывает существенное влияние на характер распределения напряжений в сварных конструкциях в зависимости от прикладываемых нагружений и сопротивляемость их эксплуатационным воздействиям, в конечном счете влияя на надежность и долговечность изделий.
На стадии проектирования работу по улучшению технологичности обычно проводят по трем направлениям : 1. Экономия металла . Применение уточненных методов расчета позволяют конструктору экономить металл, снижая запас прочности, уменьшая массу металла. При правильном выборе металла можно снизить массу изделий. Наибольшая экономия металла может быть получена при использовании прочных и высокопрочных сталей и сплавов с высокой удельной прочностью (алюминиевых, титановых), более прочных холоднокатаных элементов вместо горячекатаных . Повышение прочности, а следовательно, и снижение массы изделия может быть достигнуто термообработкой . Однако повышение прочности металла нередко сопровождается ухудшением его свариваемости или снижением сопротивления разрушению. Поэтому экономия металла за счет повышения его прочности требует учета этих факторов. Перспективным считают применение композиционных материалов, например двухслойных сталей.
2. Снижение трудоемкости изготовления , зависящее от выбора размеров и метода получения заготовок, а также способов их сварки. Вопросы, непосредственно связанные со сваркой, возникают при делении изделия на отдельные заготовки , а так же методы получения заготовок, типы соединений, приемы сварки и т.д. При выборе способа сварки учитывают свариваемость металла заготовок, назначить тип соединения и обеспечить удобство выполнения сборочно-сварочных операций. На чертежах указывают характер обработки кромок, допуски на размер с учетом припусков на последующую механическую обработку узла или изделия. Неоправданное назначение операции термообработки может существенно увеличить трудоемкость изготовления изделия, в особенности в условиях серийного производства.
3. Экономия времени . Наибольшая экономия времени достигается в условиях непрерывного поточного автоматизированного производства при крупносерийном и массовом выпуске продукции, когда все операции согласованы во времени и выполняются механизмами. Однако доля сварных конструкций, изготовляемых в условиях серийного и массового производства, относительно невелика. В мелкосерийном производстве использовать эффективно поточные методы изготовления позволяют типизация и нормализация . Изыскание прогрессивных конструктивных форм и технологий позволяет проектировщику ограничить число типоразмеров и тем самым увеличить серийность выпускаемых изделий.
МДК.01.02 Технология производства сварных конструкций
от « ________» ___________ 20____ г. аграрно-экономический техникум.
Председатель методического объединения _________________ А.П. Худов
_________________ Л.А. Майорова. « _____» ___________ 20____ г.
Рабочая программа
Учебной дисциплины МДК.01.02 Технология производства сварных конструкций по профессии
15.01.05 «Сварщик» (ручной и частично механизированной сварки (наплавки).
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по профессии СПО
15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки).
Организация-разработчик: ГАПОУ ВО «Новохопёрский аграрно-экономический техникум»
Синицин Виктор Петрович –преподаватель ГАПОУ ВО «Новохопёрский аграрно-экономический техникум»
Рассмотрено, утверждено и рекомендовано к применению на заседании методического объединения.
Протокол № __ от «____» ________ 20____ г.
Председатель метод. объединения ______________ Майорова Л.А.
1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ учебной дисциплины.
2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ учебной дисциплины.
3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ учебной дисциплины.
4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ учебной. дисциплины
1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ учебной дисциплины
МДК.01.02.Технология производства сварных конструкций.
1.1. Область применения программы
Программа учебной дисциплины - является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по профессии СПО 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки).
С целью овладения указанным видом профессиональной деятельности и соответствующими профессиональными компетенциями обучающийся в ходе освоения учебной дисциплины должен:
иметь практический опыт:
· выполнения типовых слесарных операций, применяемых при подготовке деталей перед сваркой;
· выполнения сборки элементов конструкции (изделий, узлов, деталей) под сварку с применением сборочных приспособлений; выполнения сборки элементов конструкции (изделий, узлов, деталей) под сварку на прихватках;
· эксплуатирования оборудования для сварки; выполнения предварительного, сопутствующего (межслойного) подогрева свариваемых кромок; выполнения зачистки швов после сварки; использования измерительного инструмента для контроля геометрических размеров сварного шва;
· определения причин дефектов сварочных швов и соединений;
· предупреждения и устранения различных видов дефектов в сварных швах;
· использовать ручной и механизированный инструмент зачистки сварных швов и удаления поверхностных дефектов после сварки;
· проверять работоспособность и исправность оборудования поста для сварки; использовать ручной и механизированный инструмент для подготовки элементов конструкции (изделий, узлов, деталей) под сварку;
· выполнять предварительный, сопутствующий (межслойный) подогрев металла в соответствии с требованиями производственно-технологической документации по сварке; применять сборочные приспособления для сборки элементов конструкции (изделий, узлов, деталей) под сварку; подготавливать сварочные материалы к сварке;
· зачищать швы после сварки; пользоваться производственно¬технологической и нормативной документацией для выполнения трудовых функций;
· основы теории сварочных процессов (понятия: сварочный термический цикл, сварочные деформации и напряжения); необходимость проведения подогрева при сварке; классификацию и общие представления о методах и способах сварки; основные типы, конструктивные элементы, размеры сварных соединений и обозначение их на чертежах;
· влияние основных параметров режима и пространственного положения при сварке на формирование сварного шва; основные типы, конструктивные элементы, разделки кромок;
· основы технологии сварочного производства; виды и назначение сборочных, технологических приспособлений и оснастки; основные правила чтения технологической документации; типы дефектов сварного шва; методы неразрушающего контроля; причины возникновения и меры предупреждения видимых дефектов; способы устранения дефектов сварных швов; правила подготовки кромок изделий под сварку;
· устройство вспомогательного оборудования, назначение, правила его эксплуатации и область применения;
· правила сборки элементов конструкции под сварку;
· порядок проведения работ по предварительному, сопутствующему (межслойному) подогреву металла; устройство сварочного оборудования, назначение, правила его эксплуатации и
· правила технической эксплуатации
· классификацию сварочного оборудования и материалов;
· основные принципы работы источников питания для сварки; правила хранения и транспортировки сварочных материалов;
Результатом освоения программы учебной дисциплины является овладение обучающимися видом профессиональной деятельности Технология производства сварных конструкций, в том числе профессиональными (ПК) и общими (ОК) компетенциями:
Наименование результата обучения
Читать чертежи средней сложности и сложных сварных металлоконструкций.
Использовать конструкторскую, нормативно-техническую и производственно-технологическую документацию по сварке.
Проверять оснащенность, работоспособность, исправность и осуществлять настройку оборудования поста для различных способов сварки.
Подготавливать и проверять сварочные материалы для различных способов сварки.
Выполнять сборку и подготовку элементов конструкции под сварку.
Проводить контроль подготовки и сборки элементов конструкции под сварку.
Выполнять предварительный, сопутствующий (межслойный) подогрева металла.
Зачищать и удалять поверхностные дефекты сварных швов после сварки.
1.3. Рекомендуемое количество часов на освоение программы учебной дисциплины :
максимальной учебной нагрузки обучающегося – 77 часов, включая:
обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 51 час;
самостоятельной работы обучающегося – 26 часов;
2.1. Объём учебной дисциплины и виды учебной работы.
Виды учебной работы.
Количество часов.
Максимальная учебная нагрузка (всего)
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)
В том числе: Лабораторные работы
Самостоятельная работа обучающегося (всего)
В том числе: работа над рефератом
Тематика внеаудиторной самостоятельной работы
Промежуточная аттестация в форме комплексного экзамена (с МДК.01.04)
2.2 Содержание обучения учебной дисциплины «Технология производства сварных конструкций»
Наименование разделов учебной дисциплины и тем.
Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся
Объем часов
Уровень освоения
МДК.01.02. Технология производства сварных конструкций.
Тема 1. Введение
1.1 Учебно-воспитательные задачи предмета.
1.2 Структура и тематика предмета.
Тема 2. Типовые детали машин и способы их соединения
2.1.Типовые детали и сборочные единицы общего и специального назначения: разновидности, применение способы получения.
2.2.ЛПЗ Разъёмные соединения деталей (подвижные и неподвижные).
2.3.ЛПЗ Неразъёмные соединения деталей: разновидности, применение, достоинства и недостатки.
2.4.Преимущества сварных соединений.
2.5.ЛПЗ Замена литья и ковки деталей сваркой.
2.6.ЛПЗ Условное обозначение сварных швов на чертежах.
2.7. Проверочная контрольная работа №1.
Тема 3. Основные требования предъявляемые к сварным конструкциям
3.1.Виды сварных конструкций (машиностроительные, строительные, технологические).
3.2.Основные требования предъявляемые к сварным конструкциям.
3.3Технологичность сварных конструкций: понятие, технологические требования.
3.4.Условия выполнения требований, предъявляемых к сварным конструкциям.
Тема 4. Технология производства сварных машиностроительных конструкций.
4.1.Технологический процесс, понятие, этапы типового технологического процесса производства сварных конструкций.
4.2.Материалы и нормативные документы на изготовление и монтаж сварных конструкций.
4.3.Маршрутная карта и карта технологического процесса: их назначение, содержание, правила чтения.
4.4.Зависимость требований, предъявляемых к подготовке деталей под сварку и их сборке от конструктивных особенностей изделия и способа сварки.
4.5.Зависимость формы подготовки кромок от вида сварного соединения, толщины металла, способа сварки.
4.6.Принцип выбора сборочно- сварочных приспособлений.
4.7.Правила определения последовательности наложения прихваток.
4.8.Порядок сварки изделия.
4.9.Основные виды контроля на стадиях технологического процесса производства сварных конструкций.
4.10.ЛПЗ Контроль качества сборки изделий под сварку: содержание, методы и средства.
4.11.ЛПЗ Контроль готовой продукции по внешнему виду: содержание, методы, средства.
4.12.ЛПЗ чтение маршрутных карт.
4.13.ЛПЗ контроль готовой продукции по внешнему виду.
4.14.Проверочная контрольная работа №2.
Тема 5. Типовые сварные строительные конструкции
5.1.ЛПЗ Понятие об устойчивости элементов сварных конструкций.
5.2.Строительные конструкции: виды (решётчатые, балочные, листовые, трубчатые), основные типы конструкций, область их применения.
5.3.ЛПЗ Балки: типы, применение. Порядок подбора сечений.
5.4.Каркасы зданий: элементы и их назначение.
5.5.ЛПЗ Стойки: их типы, применение. Порядок на прочность и устойчивость.
5.6.Фермы: классификация, характеристика, компоновка и типы сечения стержней.
5.7.Листовые конструкции классификация, характеристика, применение.
5.8.Сосуды низкого давления их сварка.
5.9.Сосуды высокого давления их сварка.
5.10.Техника и технология сварки сферических резервуаров.
5.11.ЛПЗ Элементарные сведения о расчёте отдельных узлов сварных конструкций.
5.12.Проверочная контрольная работа №3.
Тема 6. Техника и технология сварки труб.
6.1.Сварные трубы: сборка и сварка труб из рулонной стали.
6.3.ЛПЗ Техника сварки труб с поворотом.
6.4.ЛПЗ Техника и технология сварки труб в неповоротном положении.
6.5.ЛПЗ Техника сварки труб с козырьком.
6.6.ЛПЗ Техника и технология сварки горизонтальных стыков труб.
6.7. Проверочная контрольная работа №4.
Тема 7. Охрана окружающей среды и техника безопасности при сварочных работах.
7.1.ЛПЗ Нормирование сварки и резки металла
7.2.Техника безопасности при монтажных работах.
7.3.Техника безопасности в колодцах, траншеях при ремонте трубопроводов.
7.4.Противопожарная безопасность при сварочных работах.
Самостоятельная работа при изучении раздела.
1. Систематическая проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленных преподавателем).
2. Подготовка к практическим занятиям с использованием методических рекомендаций.
3. Самостоятельное изучение правил выполнения чертежей и технической документации стандартов СЭВ
4.Подготовить доклад « Классификация сварных конструкций» .
5.Составить и заполнить таблицу « Сборочно-сварочное производство».
Тема: Решетчатые и балочные конструкции.
Тема: Нормирование сварки и резки. Учебник Казаков.
Тематика работы над рефератом.
Сварочные напряжения, деформации и перемещения; расчёт сварных швов на прочность; термическая обработка сварных конструкций.
Сварка различных конструкций.
Устранение деформаций и дефектов сварки.
Правила чтения чертежей сварных узлов и конструкций.
Техника безопасности при выполнении сварочных работ.
Для характеристики уровня освоения учебного материала используются следующие обозначения:
1 – ознакомительный (узнавание ранее изученных объектов, свойств);
2 – репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством);
3 – продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач)
3.1 Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Реализация программы дисциплины предполагает наличие учебных кабинетов: теоретических основ сварки и резки металлов; технической графики; охраны труда; сварочных мастерских и сварочного полигона ; испытания материалов и контроля качества сварных соединений.
Оборудование учебного кабинета и рабочих мест кабинета :
рабочее место преподавателя;
посадочные места обучающихся (по количеству обучающихся);
комплект инструментов и сборочно-сварочных приспособлений;
образцов сварных швов на пластинах из углеродистой и легированной стали, чугуна, цветных металлов и сплавов;
комплекты учебных таблиц по темам;
комплект методической документации по предмету;
оборудование для проведения тематических лабораторных работ.
Технические средства обучения :
Оборудование мастерской и рабочих мест мастерской :
- рабочее место мастера производственного обучения;
- рабочие места обучающихся;
- оборудование, принадлежности и инструмент сварщика для ручной дуговой сварки ;
- оборудование, принадлежности и инструмент сварщика для газовой сварки ;
- оборудование, принадлежности и инструмент сварщика для полуавтоматической и автоматической сварки ;
- аппаратура для ручной и механизированной резки металла.
- различные виды сварочных постов в зависимости от условий работы и вида сварки ;
- оснащение сварочного поста источниками питания;
- сварочные кабины и их оснащение;
- сварочные щитки и применяемые светофильтры;
- кабели, сварочные провода и токоподводящие зажимы, применяемые при оснащении сварочных постов;
- индивидуальные средства защиты сварщика.
3.2. Информационное обеспечение обучения
Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы
1. Герасименко, А.И. Основы электрогазосварки /Текст/: учеб. пособ. для уч-ся профес. Училищ и лицеев /А.И. Герасименко. - Ростов н/Д: Феникс, 2012
2. Гуськова, Л.Н. Газосварщик /Текст/: рабочая тетрадь для НПО /Л.Н. Гуськова. - М.:Академия, 2011.)
3. Маслов, Б.Г. Производство сварных конструкций /Текст/: учебн. для студ. СПО /Б.Г. Маслов, А.П. Выборное. - М.: ИЦ Академия, 2007.
5. Маслов, В.И. Сварочные работы /Текст/: учебн. для НПО/ В.И. Маслов. - М: ПрофОбрИздат, 2012.
6. Маслов, В.И. Сварочные работы /Текст/: учебн. для НПО/
В.И. Маслов. - М: ПрофОбрИздат, 2013..
7. Николаев, А.А. Электрогазосварщик /Текст/: учеб. пособ. для профес. лицеев и училищ /А.А. Николаев, А.И. Герасименко. - 5-е изд. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2005.
8. Овчинников, В.В. Контроль качества сварных соединений [текст]:практикум: учеб. пособ. для СПО/В.В. Овчинникова. – М.: Академия, 2009.
9. Чебан, В.А. Сварочные работы /Текст/: учеб. пособ. для уч-ся НПО /В.А. Чебан. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2004..
10. Юхин, Н.А. Газосварщик /Текст/: учеб. пособие для НПО /Н.А. Юхин; под ред. О.И. Стеклова. - 2-е изд., стереот. -М.: Академия, 2007.
12. Учебный элемент. - М.: МЦРМСО, 2004
1. Колганов, Л.А. Сварочные работы: сварка , резка , пайка,
наплавка /Текст/: учебн. пособ. /Л.А. Колганов. - М.: ИТК
«Дашков и К», 2011..
2. Левадный, B . C . Сварочные работы /Текст/: практ.
Пособие / B . C . Левадный, А.П. Бурлака. - М.: Аделант,
2005
3. Справочник электрогазосварщика и газорезчика /Текст/: учеб. пособие для НПО /под ред. Г.Г. Чернышева. - М: Академия, 2012.
3.3. Общие требования к организации образовательного процесса
Занятия теоретического цикла носят практико-ориентированный характер и проводятся в учебном кабинете теоретических основ сварки и резки металлов. Учебная практика проводится в сварочной мастерской рассредоточено, чередуясь с теоретическими занятиями в рамках профессионального модуля . Учебную практику рекомендуется проводить при делении группы на подгруппы, что способствует индивидуализации и повышения качества обучения.
При изучении дисциплины с обучающимися проводятся консультации, которые могут проводиться как со всей группой, так и индивидуально.
3.4. Кадровое обеспечение образовательного процесса
Требования к квалификации педагогических (инженерно-педагогических) кадров, обеспечивающих обучение по междисциплинарному курсу (курсам): Реализация основной профессиональной образовательной программы по профессии среднего профессионального образования должна обеспечиваться педагогическими кадрами, имеющими среднее профессиональное или высшее профессиональное образование, соответствующее профилю преподаваемой дисциплины Опыт деятельности в организациях соответствующей профессиональной сферы является обязательным для преподавателей, отвечающих за освоение обучающимся профессионального цикла, эти преподаватели должны проходить стажировку в профильных организациях не реже одного раза в 3 года.
Требования к квалификации педагогических кадров, осуществляющих руководство практикой: Инженерно-педагогический состав, Мастера производственного обучения должны иметь на 1–2 разряда по профессии рабочего выше, чем предусмотрено образовательным стандартом для выпускников. Мастера производственного обучения должны проходить стажировку в профильных организациях не реже одного раза в 3 года.
Технологические особенности изготовления сварных конструкций
ПМ.01. Подготовительно-сварочные работы и контроль качества сварных швов после сварки
Раздел 2. Выполнение операций технологических процессов изготовления сварных конструкций
МДК 01.02 Технология производства сварных конструкций
Тема 2.2. Технология изготовления сварных конструкций
Занятие №19-20
Тема урока: Технологические особенности изготовления сварных конструкций
Преподаватель: Маршанская Л.В.
Вопросы на закрепление
1. Дайте определение сварной конструкции
Сварные конструкции — это герметичные сплошные соединения нескольких (обычно двух) деталей, сделанных из металла.
2. Основные требования к сварным конструкциям
Конструкции должны быть прочными, жесткими и надежными, а также экономичными и минимально трудоемкими при изготовлении и монтаже.
План
1. Технологические особенности изготовления сварных заготовок
2. Образование межатомных связей при сварке
3. Напряжения и деформации при сварке
4. Дефекты в сварных соединениях и методы контроля
Технологические особенности изготовления сварных заготовок
В тех случаях, когда производство цельных заготовок связано с большими технологическими трудностями, целесообразно изготавливать их сварными.
Сварные изделия состоят из отдельных заготовок, изготавливаемых с применением рассмотренных в предыдущих лекциях методов.
Упрощение изготовления сварных конструкций по сравнению с отливками и поковками ведет к сокращению сроков освоения производства, снижению трудоемкости и себестоимости изготовления заготовок.
В связи с уменьшением толщины стенок и упрощением конструкции изделий применение сварных заготовок взамен литых дает экономию металла до 30…60%. Кроме того, удельные капитальные вложения на 1 т сварных заготовок примерно в 3 раза меньше, чем на 1 т стального литья.
Сварка – технологический процесс получения неразъёмных соединений. Сварку применяют для соединения однородных и разнородных металлов и сплавов, металлов с некоторыми неметаллическими материалами (керамикой, графитом, стеклом) и пластмасс.
Сварные конструкции классифицируются:
● по методу получения исходных заготовок (листосварные, штампосварные);
● по целевому назначению (авиационные, автомобильные);
● по толщине свариваемых элементов (тонкостенные или толстостенные);
● по применяемым материалам (стальные, алюминиевые, титановые).
В зависимости от характерных особенностей работы конструкций, выделяют следующие типы сварных изделий: балки, колонны, оболочковые и корпусные конструкции, станины, валы, колеса и т.п.
Элементы сварных заготовок изготавливают из различных материалов при толщине от десятых долей миллиметра до 1000 мм и более. Практически все сварные изделия в процессе их изготовления подвергаются термической обработке перед окончательной механической обработкой резанием для снятия остаточных напряжений. В зависимости от используемой энергии для образования сварного соединения все виды сварки разделяют на три класса: термический (Т), термомеханический (ТМ) и механический (М).
Балки сварные двутавровые
Стальные
колонны
К термическому классу относятся виды сварки, осуществляемые плавлением с использованием тепловой энергии (дуговая, плазменная, электрошлаковая, электронно-лучевая, лазерная ,газовая и др.).
При термических методах сварки с помощью внешнего источника нагрева кромки расплавляются, образуя сварочную ванну. Расплавление металла способствует его объединению в единое целое.
Плазменная сварка Лазерная сварка Электродуговая сварка
К термомеханическому классу относятся виды сварки, осуществляемые с использованием тепловой энергии и давления (контактная, кузнечная, диффузионная, газопрессовая и др.). При термомеханических методах сварки металл в месте соединения деталей нагревается от внешних источников теплоты до температуры плавления или пластического состояния. Нагревание позволяет снизить удельное давление, уменьшить величину минимальной относительной деформации, необходимой для сварки.
Кузнечная сварка
Контактная сварка
К механическому классу относятся виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии (трением, взрывом, холодная, ультразвуковая). При механических методах сварки необходимо приложить давление, под влиянием которого в месте сварки возникают значительные упруго-пластические деформации, вызывающие разрушение оксидной плёнки, смягчение микронеровностей, обеспечение физического контакта и образование между атомами прочных связей, соответствующих связям при расстоянии между ними, равном параметру кристаллической решетки.
Сварка трением Холодная сварка Сварка взрывом
Образование межатомных связей при сварке
Для того чтобы сварное соединение обладало теми же свойствами, что и свариваемые материалы, необходимо сформировать в зоне соединения (между поверхностями) такие же химические связи, как и в соединяемых элементах. Задача соединения реальных поверхностей металлов в одно целое значительно осложняется наличием на контактных поверхностях микровыступов, оксидов, адсорбированных газов, влаги, органических (жировых) загрязнений.
Схема образования сварного соединения между двумя монокристаллами:
а - монокристаллы до сварки;
б - монокристаллы после сварки;
1 - ион кристаллической решётки;
2 - граница сварного соединения
Модель контакта твёрдых тел по макроскопической волнистости (а) и
микроскопической шероховатости (б) поверхностей
а) б)
В расплавленном металле сохраняются связи между атомами (ионами). Сохраняются они и на образовавшихся при плавлении кромок межфазных границах твердого и жидкого металла.
Поэтому для формирования непрерывной межатомной связи достаточно образование общей сварочной ванны.
Перенести в конспект
Напряжения и деформации при сварке
В процессе изготовления сварных конструкций в них возникают напряжения и деформации. Сварочные напряжения, превышающие предел текучести металла, вызывают пластическую деформацию конструкции, что приводит к изменению размеров и формы изделия. Если сварочные напряжения превышают предел прочности, то происходит образование трещин в шве или в зоне термического влияния (з.т.в.)
Перенести в конспект
Сварочные напряжения и деформации возникают в результате неравномерного нагревания заготовок при сварке, усадке и структурных превращениях в металле в процессе охлаждения.
Рассмотрим несколько примеров.
При местном нагреве стальной пластины, свободно лежащей на сварочном столе, ее длина увеличивается на ΔL (рисунок 1, а).
Это увеличение зависит от коэффициента линейного расширения материала заготовок, длины нагретой зоны, а также от температуры нагрева. После охлаждения пластина приобретает свои первоначальные размеры и в ней не будет ни внутренних напряжений, ни остаточных деформаций.
При местном нагреве этой же пластины, жестко закрепленной с обоих концов (рисунок 1 б), она не сможет свободно удлиняться, поэтому в ней возникнут сжимающие внутренние напряжения.
При температуре нагрева выше 600oС сжимающие напряжения превысят предел текучести металла нагретого участка. Поэтому в этой зоне будет протекать пластическая деформация сжатия, и на длине L' произойдет увеличение толщины.
При охлаждении пластина должна укоротиться, но этому будет препятствовать жесткое закрепление, в результате чего в ней возникнут растягивающие напряжения.
Аналогичным образом возникают внутренние напряжения и деформации при наплавке валика на кромку полосы (рисунок 1, а).
а - деформация полосы в процессе наплавки валика на кромку; б - эпюра распределения напряжений в полосе при наплавке;
Наплавленный валик и нагретая часть полосы будут расширяться и растягивать холодную часть заготовки, вызывая в ней деформации растяжения с изгибом. Валик и нагретая часть образца сожмутся, поскольку тепловому расширению будут препятствовать холодные части полосы.
в - деформация полосы после остывания; г - эпюра распределения напряжений в полосе с наплавленной кромкой: σт - предел текучести материала полос.
При изготовлении изделий с использованием сварке плавлением соединения происходит продольная и поперечная усадка сварного шва, поэтому образуются продольные и поперечные внутренние напряжения . Эти напряжения вызывают деформацию сварных изделий.
Направления действия продольных и поперечных внутренних напряжений
Деформации сварных изделий от продольной усадки наплавленного металла:
а - при симметричном расположении швов;
б, в - при несимметричном расположении швов;
г - при наплавке валика на кромку полосы:
1 - сварной шов; 2 - зона нагрева; Δl - величина деформации от продольной усадки; b - ширина зоны нагрева
Дефекты в сварных соединениях и методы контроля
Дефекты в сварных соединениях бывают двух типов: внешние и внутренние.
К внешним дефектам относятся наплывы, подрезы, наружные непровары и несплавления, поверхностные трещины и поры .
Внутренними дефектами являются скрытые трещины и поры, внутренние непровары и несплавления, шлаковые включения и др.
а-г - внешние дефекты;
д-ж - внутренние дефекты.
Дефекты в сварных соединениях:
Дефекты в сварных соединениях и методы контроля
Качество сварных соединений обеспечивают предварительным контролем заготовок, текущем контролем за процессом сварки и приемочным контролем сварных соединений.
В зависимости от нарушения целостности соединения при контроле различают разрушающие и неразрушающие методы контроля.
Разрушающие испытания проводят обычно на образцах-свидетелях, моделях и реже на самих изделиях.
При неразрушающих испытаниях, осуществляемых обычно на самих изделиях, оценивают физические свойства, которые косвенно характеризуют качество изделий. .
Рефлексия:
1.Сформулируйте технологические особенности изготовления сварных конструкций.
2.По каким показателям проводят классификацию видов сварки.
3.Назовите виды сварки, относящиеся к
- Термическому классу;
- Термомеханическому классу;
- Механическому классу.
Повторить изученный материал по учебнику:
ВН Галушкина «ТПСК»
стр. 71-76; 154-157
Жду ваши работы……
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 3 000 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
МДК. 02.05. Технология производства сварных конструкций
Читайте также: