Значение сварки в современном производстве
Для начала давайте ответим на вопрос, что же такое сварка? Сваркой принято называть один из наиболее традиционных способ соединения деталей, узлов и агрегатов. Стоит сказать, что у человечества на настоящий момент уже насчитывается масса достижений. Многие из них стали незаменимы и используются повсеместно. Казалось бы, что в сварке нет ничего особенного. Однако без её участия многие блага перестали бы существовать.
Это способ крепления приобрёл такую популярность ввиду того, что отрицать его преимущества бесполезно. В данном случае детали соединяются на уровне молекул и атомов, что является поразительным для обычного обывателя, не связанного со сварочными процессами. Обеспечивается крепкая и неразрывная связь. Процесс сварки завораживает. То же самое можно сказать и о результате труда. Перечень манипуляций способен создать из разрознённых деталей единое целое. Ранее это бы назвали истинным чудом. Сварочные швы способны противостоять различного рода негативному воздействию извне и делать это в продолжительном периоде времени.
Чтобы определить существенность этого наблюдения, схематично, в общих чертах, изобразим процесс сварки плавлением, например, дуговой сварки металлическим электродом:
• в процессе плавления происходит разжижение основного металла;
• обычно осуществляется предварительное плавление присадочного металла / материала и введение его в сварочную ванну;
• далее осуществляется затвердевание и охлаждение расплавленного металла, которое мы называем «сварной шов».
Чтобы провести описанную выше последовательность действий, например, c металлами и их сплавами, для обеспечения процесса плавления необходимы очень высокие температуры. Тепло, требуемое для достижения температуры плавления, обычно поступает от электрической дуги, которая исчезает, если сварочный аппарат выключен! Если действия человека напрямую не влияют на процесс сварки, то этот процесс можно полностью автоматизировать. Древние кузнецы могли автоматизировать процесс установкой кузнечного молота на подходящую опору выше нагретых металлических деталей и использовать его тяжесть для увеличения энергии удара и проведения кузнечной сварки.
Все сварщики на производстве, независимо от выполняемой ими работы, регулярно проходит переподготовку и получают квалификацию в соответствии со всеми требованиями и стандартами. На Краснодарском заводе котельно-энергетического оборудования следят за всеми процессами, ведь даже при автоматизации процесса автоматические установки должны работать под контролем опытного персонала. Применение труда неквалифицированных работников на производстве является грубым нарушением условий производства и не поддерживается руководством завода, ведь у обученных и опытных сварщиков возрастает производительность и качество и нет необходимости в затратах на исправление ошибок.
Сварщик - это очень нужная и востребованная рабочая профессия.
В настоящее время существует несколько способов сварки: электросварка, электрогазосварка, лазерная сварка, автоматическая и полуавтоматическая сварка.
От того как качественно работает сварщик зависят долговечность и срок службы оборудования, поэтому работа сварщика на Краснодарском котельном заводе так высоко ценится.
История сварочного производства и современные технологии.
Сварочное производство заняло важное место в различных отраслях промышленности и строительстве, благодаря своим преимуществам перед другими стадиями производства изделия. Дальнейшая механизация и автоматизация сварочного производства, внедрение прогрессивных технологических процессов и оборудования способствует повышению производительности труда, улучшению качества сварных конструкций, уменьшению расходов электроэнергии и сварочных материалов, улучшений условий труда.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| из истории сварочного дела | 39 КБ |
Предварительный просмотр:
История сварочного производства и современные технологии.
Вафин Расиль – студент группы 11С
ГАОУ СПО «ПК № 87 г. Мамадыш» РТ
Научный руководитель – А.А. Ежов,
Мастер производственного обучения
Впервые сварка возникла после того, как древние люди начали обрабатывать металл. Известны очень древние виды сварок, выполненные ещё в 9 тысячелетии до н э. Одним из источников металла были случайно найденные в земле самородки. Их ковали и превращали в наиболее крупные куски. Позже научились плавить металл, плавили его из руд. После того как освоили литьё металла, появилась так называемая литейная сварка. Место сварки металлов просто заливалось горячим сплавом. Опыт, интуиция и чутье позволили древним людям создавать сталь очень хорошего качества – булат. Появилась кузнечная сварка. Кузнечная сварка была одним из самых лучших видов сварки вплоть до начала ХХ века, когда начался новый этап в развитии сварки.
Появлялись новые виды железных руд, появились новые инструменты, с помощью которых плавить металл было гораздо проще. Большую роль в развитии сварки сыграли работа наших ученых и открытие электродугового разряда. Василий Петров в 1802 году заметил, что если пропускать ток через два стержня из металла и угля, то образуется ярко горящая дуга. Он многие годы изучал и исследовал это и стал основоположником электрической дуговой сварки. 1882 год — Н. Н. Бенардос изобрёл электрическую сварку с применением угольных электродов. 1888 год — Н. Г. Славянов впервые в мире применил на практике дуговую сварку металлическим (плавящимся) электродом под слоем флюса. В присутствии государственной комиссии он сварил коленчатый вал паровой машины. 1893 год — На Всемирной выставке в Чикаго Н. Г. Славянов получил золотую медаль за способ электросварки под слоем толчёного стекла. 1905 год — В. Ф. Миткевич впервые в мире предложил применять трёхфазную дугу для сварки металлов. 1932 год — К. К. Хреновым впервые в мире в Советском Союзе осуществлена дуговая сварка под водой . . 1939 год — Е. О. Патоном разработаны технология автоматической сварки под флюсом , сварочные флюсы и головки для автоматической сварки, электросварные башни танков, электросварной мост. В годы войны в короткий срок под руководством Патона Евгения Оскарович а, были разработаны технология и автоматические стенды для сварки под слоем флюса башен и корпусов танков, самоходных орудий, авиабомб. Применение в настоящее время передовых методов сварки получила в нашей стране благодаря трудам многих советских ученых, инженеров и рабочих-новаторов сварочного производства. Ими создано большое количество типов сварочного оборудования, марок электродов, разработаны новые прогрессивные сварочные процессы, в том числе высокомеханизированные и автоматизированные, освоена техника сварки многих металлов и сплавов, глубоко и всесторонне разработана теория сварочных процессов. В наше время сварку классифицируют по категориям: термическая (сварочная дуга, электродуговая, газопламенная, электрошлаковая, плазменная, электронно-лучевая, лазерная), термомеханическая (точечная, стыковая, рельефная, диффузионная, кузнечная, сварка высокочастотными токами, трением) и механическая (сварка взрывом и ультразвуком).
Современные технологии его сварки базируются на применении специальной тонкой проволоки марки ПАHЧ-11 из сплава на никелевой основе , главным достижением которых является низкое тепловыделение. Прорывом в этой области стала разработка метода магнитоуправляемой электрошлаковой сварки (МЭС), позволяющего соединять крупногабаритные детали при изготовлении центропланов самолетов, кареток крыла, траверс шасси, шпангоутов и силовых переборок морских судов.
Большое будущее инженеры сулят программированию сварки и, прежде всего, тепловложению. Этот метод базируется на электроннолучевом принципе, успешно применяется для соединения высокопрочных алюминиевых сплавов , что позволяет контролировать и управлять проплавление, форму, исключить образование трещин и пор в металле шва. Преимуществом является гарантированный шов при соединении алюминиевых сплавов в ответственных высоконагруженных машинах и узлах, что особенно важно в самолётостроении. К новым технологиям относится инновационный метод орбитальной аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом (ОАСВЭ) сложных деталей, например, неповоротных стыков труб диаметром от 20 до 1440 мм. Активирующий флюс наносится 1 г/м шва, что способствует решению ряда важных технологических задач: во-первых, сварка ведётся пониженным током, позволяющим уменьшить объем и вес сварочной ванны; во-вторых, качественный шов в любом пространственном положении обеспечивается регулированием давления дуги на жидкий металл; в-третьих, сварка может быть автоматизирована без разделки кромки. Этот метод (ОАСВЭ) эффективен для стыков труб с толщиной до 6мм, свыше – его использует в комбинации с другими методами и только для формирования корневого шва.
Сварка в 21 веке
О современных видах ссварки и перспективах развития сварочного производства в 21 веке.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| svarka_v_21_veke.docx | 21.29 КБ |
Сварка в XXI веке
Овсеенко Вадим, ГОБУ СПО ВО «ЛАТТ», г. Лиски
Елисеева Н.В., научный руководитель
Сварочная техника и технологии занимают одно из ведущих мест в современном производстве. Развитие техники представляет все новые требования к способам производства и в частности, к технологии сварки. В последние годы патентные ведомства промышленно – развитых стран мира ежемесячно регистрируют более 200 изобретений в области сварочной техники и технологии – таковы темпы развития сварочного производства. И сегодня каждому интересно узнать о будущем своей профессии. Историки говорят: лучший ключ к тайнам будущего – в знании прошлого. Поэтому представления о перспективах сварки должны опираться на её историю. Из истории развития сварки известно, что основоположниками дуговой сварки являются российские учёные и инженеры – В.В Петров (1761-1834гг), Н.Н. Бенардос (1842-1905гг), Н.Г Славянов (1854-1897гг).
Сварка принадлежит к числу великих русских изобретений. Она преобразила многие технологические процессы производства машин и механизмов, строительства судов и сооружений, оказывает большую помощь в освоении космоса.
В настоящее время сварка является крупным самостоятельным видом производства и применяется для создания и возведения принципиально новых конструкций и сооружений, для ремонта машин и аппаратов, получение изделий со специальными свойствами. Сварные конструкции работают при сверх высоких и сверхнизких температурах, при давлениях, значительно превосходящих атмосферное, и в условиях космического вакуума. Современные достижения в области сварки позволяют соединять не только металлы, но и пластмассы, стекло, керамику и другие материалы. При этом свариваемые элементы могут иметь размеры от нескольких микрон в производстве изделий электронной техники до десятков метров в машиностроении и строительстве. В последнее время сварку применяют для соединения мягких живых тканей. Сварку используют и для создания скульптур в монументальном искусстве. В зависимости от потребностей современные технологии позволяют выполнять сварку различных материалов и реализуются практически при любых условиях, в частности в водной среде или в вакууме.
Летчики-космонавты Г. Шонин и В. Кубасов на борту космического корабля «Союз-6» впервые в мире осуществили сварку в условиях космического вакуума и невесомости. Космонавтами В. Джанибековым и С. Савицкой во время полёта станции «Союз-7» в открытом космосе в течении 3 ч производилась сварка, резка и пайка металлов, что доказало возможность выполнения различных ремонтных работ космических аппаратов.
К области сварочных технологий относят так же резку металлов , наплавку одного металла на другой, напыление и металлизацию. Пайку , которая по своей природе отличается от сварки, также традиционно относят к сварочным технологиям. Практически любое современное производство сложно представить без использования технологий сварки.
Однако используются всё больше способов , при которых применяется мало присадочных материалов или они не используются вообще. Широко применяются такие процессы дуговой сварки металлическим электродом, как дуговая сварка плавящимся электродом в защитных газах, дуговая сварка под флюсом, дуговая сварка вольфрамовым электродом в инертных газах и плазменная сварка. В последнее время внимание специалистов привлекли разработки, связанные с контролируемым энерговложением,- «холодная дуговая» или перенос холодного металла. Эти процессы обеспечивают контроль за переносом металла при сварке короткой дугой за счёт снижения тока на этапе короткого замыкания или путём отведения проволоки во время переноса металла или сразу после него, что позволяет выполнять не только сварку с очень низким разбрызгиванием, и сварку материалов, чувствительных к перегреву, - высокопрочных сталей или сталей с поверхностными покрытиями. Защитные газы для дуговой сварки постоянно рафинируется с целью снижения разбрызгивания, расходов , а также уменьшения загрязнения окружающей среды.
За последние 10 лет лазерная и электронно-лучевая сварка получили сильное развитие и используются во многих областях машиностроения в условиях полной механизации или автоматизации.
Электронно-лучевая сварка как наиболее освоенный из этих двух процессов находит всё более широкое применение благодаря прежде всего усовершенствованию технологии приборостроения. К её преимуществам относятся очень высокая плотность энергии и соответственно низкое тепловложение даже в случаях швов самой большой толщины – до 250 мм и более. Большие вакуумные камеры (до 630м 3 ) позволяют выполнять сварку изделий значительных габаритов. Благодаря расщеплению луча можно выполнять несколько швов на одном узле одновременно. В промышленности находят все более широкое применение вневакуумные электронно-лучевые методы. Существенное преимущество лазерной сварки в том, что ее можно использовать вне вакуума, но только в диапазоне толщин материалов до 20 мм. Этот процесс целесообразно использовать для прецизионного раскроя сталей и других материалов. Еще одним преимуществом лазерной сварки, как и электронно-лучевой, является низкое теплопровождение вследствие высокой плотности энергии. При наличии дистанционного управления можно выполнять лазерную сварку и резку на большом расстоянии между источником луча и методом- до 500 мм, что в перспективе будет применяться в автомобилестроении.
Лазерная сварка также используется при обработке пластмасс, но для подлежащей обработки пластмассы должны быть установлены требования к светопоглощению.
Новые разработки сварки трением в области технологии машин позволяют использовать боковое перемещение свариваемых деталей относительно друг друга, поэтому его можно использовать для соединения больших сечений, не симметричных при вращении.
Основным преимуществом этих процессов является то, что сварка выполняется при температуре ниже температуры плавления, что обусловливает незначительные структурные изменения в соединяемых материалах. Однако большие усилия, которые необходимо прикладывать к изделиям, требуют применения мощной оснастки. Сварка трением с перемешиванием используются при строительстве рельсового транспорта и в аэрокосмической промышленности, для герметичной вварки крышек в детали гидравлических управляющих устройств. Сочетание дуговой сварки металлическим электродом с лазерной сваркой было особенно быстро внедрено в практику судо- и автомобилестроения. Сочетание обоих процессов приводит к идеальному использованию преимуществ процесса – высокой плотности энергии, глубокого проплавления и высокой скорости сварки за счёт лазера, а также хорошей способности заполнения зазора и исключения несплавлений за счёт дуги. При сочетании обоих процессов можно сваривать металл большей толщины, чем при каждом процессе в отдельности. В последние годы всё больше внимания уделяется родственным процессам соединения из-за необходимости соединения различных материалов, неудовлетворительно сваривающихся традиционными видами сварки, и постоянно растущей чувствительности материалов к тепловложению при сварке.
Для соединения деталей электроники, электрических кабелей и проводников, труб из медных и цинковых или оцинкованных листов. А также в ювелирной промышленности используется низкотемпературная пайка. Температура низкотемпературной пайки должна быть ниже 350 0 С с тем, чтобы использовать припои с низкой температурой плавления. Из-за токсического эффекта припои, содержащие свинец, как правило, используется весьма редко. Хотя разработаны припои-заменители с подобными свойствами и без токсичных побочных эффектов, их недостаточно для всех случаев применения. Поэтому данные разработки продолжаются.
Современная наука является многогранной, позволяет использовать преимущества нанотехнологий, поэтому будущее сварки видится в совершенствовании схем компьютерного управления и внедрении новых сварочных материалов. Круг проблем, охватываемых ныне сваркой, требует обширных знаний в таких областях, как металлофизика, физическая химия, физика высоких энергий, квантовая механика, вычислительная техника и др. Можно утверждать, что сварка, как важный научно-технологический процесс, является существенным звеном технологического прогресса. Если отмирание некоторых производств происходит незаметно, безболезненно или с малыми, относительно несущественными последствиями, то гипотетическое удаление сварки из суммы технологий однозначно приведёт к полной остановке технологических и смежных с ними отраслей промышленности.
Создание и продвижение в жизнь всё новых и новых материалов с широким спектром характеристик неразрывно связанны с усложнением и постоянным развитием служебных свойств машин и механизмов; и здесь без сварки не обойтись. Молодость сварки, её широта и универсальность, высокая экономическая эффективность служат залогом дальнейшего развития сварочной науки и техники. Сварке металлов и неметаллов, несомненно, принадлежит будущее. Глубоко символичен девиз широко известной немецкой фирмы BINZEL, выпускающей сварочное оборудование: «Мир вращается вокруг сварки».
Доклад на конференцию " Развитие сварочных технологий в современном мире"
Сварочные технологии занимают одно из ведущих мест в современном производстве. Развитие сварочных технологий представляет все новые требования к способам производства и в частности, сварочных технологий. В последние годы патентные ведомства промышленно – развитых стран мира ежемесячно регистрируют более 200 изобретений в области сварочных технологий – таковы темпы развития сварочного производства. И сегодня каждому интересно узнать о будущем своей профессии. Историки говорят: лучший ключ к тайнам будущего – в знании прошлого. Поэтому представления о перспективах сварки должны опираться на её историю. Из истории развития сварки известно, что основоположниками дуговой сварки являются российские учёные и инженеры – В.В. Петров (1761-1834гг), Н.Н. Бенардос (1842-1905гг), Н.Г. Славянов (1854-1897гг), Е.О. Патон (1870- 1953).
В настоящее время сварка является крупным самостоятельным видом производства и применяется для создания и возведения принципиально новых конструкций и сооружений, для ремонта машин и аппаратов, получение изделий со специальными свойствами. Сварные конструкции работают при сверх высоких и сверхнизких температурах, при давлениях, значительно превосходящих атмосферное, и в условиях космического вакуума. Современные достижения в области сварки позволяют соединять не только металлы, но и пластмассы, стекло, керамику и другие материалы. При этом свариваемые элементы могут иметь размеры от нескольких микрон в производстве изделий электронной техники до десятков метров в машиностроении и строительстве. Сварку используют и для создания скульптур в монументальном искусстве. В зависимости от потребностей современные технологии позволяют выполнять сварку различных материалов и реализуются практически при любых условиях, в частности в водной среде или в вакууме.
К сварочным технологиям относят так же резку металлов, наплавку одного металла на другой, напыление и металлизацию. Пайку, которая по своей природе отличается от сварки, также традиционно относят к сварочным технологиям. Практически любое современное производство сложно представить без использования технологий сварки.
Однако используются всё больше способов, при которых применяется мало присадочных материалов или они не используются вообще. Применение таких процессов дуговой сварки металлическим электродом, как дуговая сварка плавящимся электродом в защитных газах, дуговая сварка под флюсом, дуговая сварка вольфрамовым электродом в инертных газах и плазменная сварка. В последнее время внимание специалистов привлекли разработки, связанные с контролируемым энерговложением, «холодная дуговая» или перенос холодного металла. Эти процессы обеспечивают контроль за переносом металла при сварке короткой дугой за счёт снижения тока на этапе короткого замыкания или путём отведения проволоки во время переноса металла или сразу после него, что позволяет выполнять не только сварку с очень низким разбрызгиванием, и сварку материалов, чувствительных к перегреву, высокопрочных сталей или сталей с поверхностными покрытиями. Защитные газы для дуговой сварки постоянно рафинируется с целью снижения разбрызгивания, расходов, а также уменьшения загрязнения окружающей среды.
Электронно-лучевая сварка как наиболее освоенный из этих двух процессов находит всё более широкое применение благодаря, прежде всего, усовершенствованию технологии приборостроения. К её преимуществам относятся очень высокая плотность энергии и соответственно низкое тепло вложение даже в случаях швов самой большой толщины – до 250 мм и более. Большие вакуумные камеры (до 630м3) позволяют выполнять сварку изделий значительных габаритов. Благодаря расщеплению луча можно выполнять несколько швов на одном узле одновременно. В промышленности находят все более широкое применение вневакуумные электронно-лучевые методы. Существенное преимущество лазерной сварки в том, что ее можно использовать вне вакуума, но только в диапазоне толщин материалов до 20 мм. Этот процесс целесообразно использовать для прецизионного раскроя сталей и других материалов. Еще одним преимуществом лазерной сварки, как и электронно-лучевой, является низкое теплопровождение вследствие высокой плотности энергии. При наличии дистанционного управления можно выполнять лазерную сварку и резку на большом расстоянии между источником луча и методом до 500 мм, что в перспективе будет применяться в автомобилестроении.
Лазерная сварка также используется при обработке пластмасс, но для надлежащей обработки пластмассы должны быть установлены требования к светопоглощению.
Основным преимуществом этих процессов является то, что сварка выполняется при температуре ниже температуры плавления, что обусловливает незначительные структурные изменения в соединяемых материалах. Однако большие усилия, которые необходимо прикладывать к изделиям, требуют применения мощной оснастки. Сварка трением с перемешиванием используются при строительстве рельсового транспорта и в аэрокосмической промышленности, для герметичной в варки крышек в детали гидравлических управляющих устройств. Сочетание дуговой сварки металлическим электродом с лазерной сваркой было особенно быстро внедрено в практику судо- и автомобилестроения. Сочетание обоих процессов приводит к идеальному использованию преимуществ процесса высокой плотности энергии, глубокого проплавления и высокой скорости сварки за счёт лазера, а также хорошей способности заполнения зазора и исключения несплавлений за счёт дуги. При сочетании обоих процессов можно сваривать металл большей толщины, чем при каждом процессе в отдельности. В последние годы всё больше внимания уделяется родственным процессам соединения из-за необходимости соединения различных материалов, неудовлетворительно сваривающихся традиционными видами сварки, и постоянно растущей чувствительности материалов к тепловложению при сварке.
Для соединения деталей электроники, электрических кабелей и проводников, труб из медных и цинковых или оцинкованных листов. А также в ювелирной промышленности используется низкотемпературная пайка. Температура низкотемпературной пайки должна быть ниже 350 градусов, чтобы использовать припои с низкой температурой плавления. Из-за токсического эффекта припои, содержащие свинец, как правило, используется весьма редко. Хотя разработаны припои-заменители с подобными свойствами и без токсичных побочных эффектов, их недостаточно для всех случаев применения. Поэтому данные разработки продолжаются.
Современная наука является многогранной, позволяет использовать преимущества нанотехнологий, поэтому будущее сварки видится в совершенствовании схем компьютерного управления и внедрении новых сварочных материалов. Круг проблем, охватываемых ныне сваркой, требует обширных знаний в таких областях, как металлофизика, физическая химия, физика высоких энергий, квантовая механика, вычислительная техника и др. Можно утверждать, что сварка, как важный научно-технологический процесс, является существенным звеном технологического прогресса.
Отмирание некоторых производств происходит незаметно, безболезненно или с малыми, относительно несущественными последствиями, то гипотетическое удаление сварки из суммы технологий однозначно приведёт к полной остановке технологических и смежных с ними отраслей промышленности.
Создание и продвижение в жизнь всё новых и новых материалов с широким спектром характеристик неразрывно связанны с усложнением и постоянным развитием служебных свойств машин и механизмов; и здесь без сварки не обойтись. Молодость сварки, её широта и универсальность, высокая экономическая эффективность служат залогом дальнейшего развития сварочной технологии. Сварке металлов и неметаллов, несомненно, принадлежит будущее.
В нашем колледже также используются новые сварочные технологии, а студенты участвуют в конкурсе молодых профессионалов WorldSkills по компетенции «Сварочные технологии».
Глубоко символичен девиз широко известной немецкой фирмы BINZEL, выпускающей сварочное оборудование: «Мир вращается вокруг сварки».
Библиографический список
1. Лащенко Г.И. Современные технологии сварочного производства. 2012 г.
2. Люшинский А.В. Современные технологии сварки. Электронный каталог. 2013 г.
3. Большая Советская Энциклопедия. Т.23. М., Советская энциклопедия, 2003.
Значение сварки на современном производстве
Читайте также: