Науково-методичний центр професійно-технічної освіти у Сумській області Державний професійно-технічний навчальний заклад

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

1 2 3

Тема: Основи технології газового зварювання

Мета: Показати роль газового зварювання в народному господарстві, передовий досвід газового зварювання, ознайомити з нормами виробітки і розцінками на впровадження робіт із газового зварювання, ознайомити з призначенням І змістом технологічного процесу, розкрити значення і роль сучасних інтенсивних технологій, виховувати любов до обраної професії.

Очікувані результати:

Учні ознайомляться з необхідністю газового зварювання для народного господарства.
Учні знатимуть норми виробітки і розцінки за виконану роботу.

3. Учні ознайомляться з передовим досвідом газового зварювання.
Методи: „Ланцюжкове опитування", .Ажурна пилка", робота в парах.

Варіанти організації діяльності та методи проведення уроку:
№ з/н	Метод проведення	Час
1.	Мотивація навчальної діяльності учнів	5 хв.
2.	Актуалізація опорних знань „Ланцюжкове опитування".	10 хв.
3.	Надання необхідної інформації	15 хв.
4.	інтерактивна вправа „Метод ажурної пилки"	40 хв.
5.	Робота в парах.	10 хв.
6.	Підбиття підсумків, оцінювання результатів уроку.	10 хв.

Хід уроку

Викладач: Пропоную всім встати і виконувати команди:

Всі дихайте,

Не дихайте.

Все в порядку, спочивайте.

Станьте прямо, усміхайтесь,

Всі веселі і здорові?

До заняття всі готові?

На місця усі сідайте,

Працювати починайте.

I. Повідомлення теми та очікуваних результатів.

II. Мотивація навчальної діяльності учнів.

У третьому тисячолітті зварювання - один із провідних технологічних процесів. До 2/3 світового споживання сталевого прокату йде на виробництво зварних конструкцій. Практично зварюють майже всі метали на землі, в морських глибинах і в космосі. Маса зварювальних конструкцій становить від частки грама до сотень і тисяч тонн.

А наша задача - ознайомитись із газовим зварюванням.

Навчальна група об'єднається в малі групи по 5 чоловік, до складу якого входить головуючий, тайм - кіпер та учень, який ставить запитання - експерта. У кожного головуючого є залікова картка, де фіксує результати навчальних досягнень учнів на кожний вид роботи.

III. Актуалізація опорних знань учнів.

„Ланцюжкове опитування". Відповіді слухають усі члени групи, в разі необхідності доповнюють. Викладач оцінює відповіді кожного, а головуючий фіксує відповіді в картці. За кожну відповідь учень отримує за правильну - 2 бали, за частково правильну або доповнення - 1 бал.

1.Якими способами одержують кисень? (Розкладанням води електричними струмом або глибоким охолодженням атмосферного повітря).

Який хімічний склад технічного кисню першого сорту? (99,7 % кисню, решта - азот і аргон).
Як впливає на зварювання зниження чистоти кисню? (Погіршує процес зварювання і підвищує витрати).
Чому необхідно уникати забруднень кисневих балонів маслами? (Тому що проходить окислення з великою швидкістю і можливий вибух).
Яка температура ацетилеио - кисневого полум'я? (3050-3150°С).
Якими способами одержують ацетилени? (Розкладанням карбіду кальцію водою, термоокислюваним піролізом, розкладанням рідких вуглеводів (нафти, гасу), електричною дугою).
Як одержують карбід кальцію? (Сплавленням вапна і коксу в електричних печах).
Який вихід ацетилену з 1 кг карбіду кальцію? (250 - 280 л.).
Для чого у зварювальну ванну вводять присаджувальний метал? (Для заповнення зазору між кромками зварювальних деталей і утворення валика шва).

10.Чому температура плавлення присадки має бути не вищою від температури плавлення основного металу? (Тому що для формування шва присадка і основний метал повинні плавитись одночасно).

IV. Надання необхідної інформації:

Девіз уроку:

Не достатньо мати лише добрий розум,

головне - це раціонально застосовувати його.

Р. Декарт

(міні-лекція)

Значення зварювання.
Досягнення в галузі зварювання.
Розвиток зварювального виробництва.

V. Цікаві повідомлення:

Кожній групі видане домашнє завдання підготувати цікаве повідомлення про використання газового зварювання (матеріал додасться).

Головуючий кожної групи проставляє оцінки в залікову картку.

VI. Інтерактивна вправа „Метод ажурна пилка".

(Ознайомлення з нормами виробітку, розцінки та впровадження робіт із газового зварювання).

Робота в „домашніх групах".

Кожна група отримує завдання. „Експертні групи".

Після об'єднання у нові групи, ви стаєте експертами того матеріалу, який вивчали у вашій домашній групі.

По черзі намагайтеся за визначений викладачем час якісно і в належному обсязі донести інформацію членам нових груп та сприйняти інформацію від них. .Домашні групи".

Ви повертаєтесь „додому», де маєте поділитися інформацією з членами своєї .домашньої» групи про нову інформацію, яку ви отримали в експертній групі.

Коли домашні групи завершують виконання своїх завдань, запропонувати по черзі кожній групі надати інформацію опрацьованого матеріалу.

Головуючі записують результати навчальних досягнень в залікову картку.

Робота в парах.

Вивчення питань за опорним конспектом. Організуйте свою роботу так:

Прочитайте надане завдання.
Визначте, хто буде говорити першим.
Висловте свої думки, погляди на проблему по черзі.
Дійдіть спільної думки.
Визначте, хто буде оцінювати результати роботи та підготуйтеся до нього.

Поняття про технологічний процес.
Технологічні карти.

3. Інструкційні карти. Заповнення таблиці

1. Яка витрата:

ацетилену на 1 мм шва при 8 = 4 мм, сталь; кисню на 1 мм шва при 8 = 4 мм., сталь; дроту на 1 мм шва, при 8 = 4 мм., сталь

VII. Підбиття підсумків, оцінювання результатів уроку (заповнення
таблиці).

Про що ви дізналися сьогодні на уроці?
Чого навчилися?
Про що можете розповісти?
Чи досягай очікуваних результатів ви особисто, група в цілому?
Що могло б бути організовано краще, корисніше?

VIII. Підсумки оцінювання

		Лист оцінювання учня
П.І.Б. учня	Критерії		Бали	Примітка
	„Ланцюжкове опитування"		2
	Цікаві повідомлення		2
	„Ажурна пилка"		4
	Робота в парах		2
	Додаткові бали		2
	Разом		12

IX. Домашнє завдання.

Опрацювати § 1 стор. 5 В. М. Рибаков „Сварка и резка металлов". Відповісти на запитання до параграфу.

Повторити § 21 стор. 12 І. В. Гуменюк „Обладнання і технологія газозварювальних робіт"

Підготувати інформацію про навчально-дослідний інститут електрозварювання Академії наук України ім. Є. О. Патокс.

Додатки

Повідомлення 1 учня

Передбачається, що росіяни олова "зварювання" і "зварити" відбулися від імені давньослов'янського бога ковальської справи Сварога. Сварожичем називали вогонь, уважаючи його сином Сварога. Одночасно Сварога вважали богом і заступником родини. Слово "зварювання" уже в той час було синонімом найміцнішого з'єднання. Перші найпростіші методи зварювання застосовувалися в VII тис. до н.е. у районах Єгипту й Ірану. В основному зварювалися деталі з міді, які попередньо підігрівалися, а потім здавлювалися. Так виникло ковальське зварювання.

Повідомлення 2 учня

Освоєння й розвиток ливарної майстерності привело до створення
ливарного зварювання, суть котрої полягала в тім. що зачищені й підігріті
деталі містилися в спеціальну форму, а місце з'єднання заливалося рідким
металом. Ливарне зварювання застосовувалося при виготовленні виробів
з міді, бронзи, свинцю й благородних металів. Пізніше, з відкриттям
легкоплавких металів, з'явився метод з'єднання - більше зручного й
продуктивний - пайка. Збережені римські письмові джерела, що
ставляться до початку нашої ери, викладають способи пайки міді й
свинцю. Слід зазначити, що склад припоїв, що застосовувалися тоді, майже не відрізняється від сучасних.

Повідомлення 3 учня

Дорого заплатив Древній Рим за високу майстерність своїх паяльщиків. Знаменитий водопровід з свинцю, "спрацьований" ще рабами Рима, поступово отруював населення. Римляни не знали, що всі розчинні з'єднання свинцю токсичні. Вода, що харчувала Рим, була багата вуглекислим газом. Реагуючи зі свинцем, вуглекислий газ утворить добре розчинний у водогідрокарбонаті свинцю, що, затримуючись і накопичуючись в організмі, поступово отруює його. Якщо врахувати, що римські патриції користувалися свинцевим посудом і свинцевою парфумерією, то можна зрозуміти, чому середня тривалість життя в них становила всього 35 років.

Повідомлення 4 учня

Тільки в II тис. до н.е. для виготовлення різних знарядь праці почали застосовувати залізо. Широко використовуючи цей метал, людина довго не могла його розплавити через високу температуру плавлення (близько 1500°С). Працею багатьох поколінь майстрів був створений і доведений до досконалості спосіб ковальської, або горнового зварювання заліза. Суть способу в тім. що розпечене до "зварювального жару" м'яке (але не розплавлене) залізо зварюється під ударами молота. З'єднання відбувається у твердому стані металу, "у твердій фазі".

Знайдені при розкопках інструменти, зброя й сільськогосподарські знаряддя Київської Русі показують, що ковальсько-горнове зварювання в стародавності в нас була єдиною технологією виготовлення всіх виробів із заліза.

За допомогою ковальсько-горнового зварювання створені дійсні твори мистецтва: знамениті грати Літнього саду й огорожа набережні ріки Фонтанки в Ленінграді, фонтан "Дубок" у Нижньому парку Петродворца

Повідомлення 5 учня

1 січня 1934 р. у Києві почав роботу Науково - дослідницький інститут електрозварювання Академії наук УРСР. Очолив цей перший у світі великий центр дослідницьких робіт в області зварювання Євгеній Оскарович Патон. Інститут відразу ж зорієнтував всі свої наукові розробки на рішення практичних потреб виробництва. Е. О. Патон бачив в електрозварюванні вирішальний фактор технічного прогресу, воно прагнув максимально неї механізувати й автоматизувати.

На початку війни інститут, яким керував Е. 6. Патон, перебазувався на Урал. У штаті залишалося 18 співробітників з 100„ Вони зайнялися автоматичним зварюванням корпусів авіабомб, потрібна була їхня допомога й у виробництві танків.

Евакуйований з України великий завод восени 1941 р. розгорнув виробництво танків, їх було потрібно дуже багато. Положення на фронтах було важке, механізовані полчища фашистів рвалися до Москви.

Корпус танка - це броня, "з'єднана десятками швів великого перетину й великої довжини. Використовуючи ручне зварювання, можна звірити корпус за 20 годин.

Патоновці створили спеціальний автомат для зварювання корпусів. У січні 1942 р. з воріт складального цеху вийшов перший танк, корпус якого був зварений автоматом. Тепер зупинка була за зварювальними апаратами, але робити їх комусь. Співробітники інституту посилали своїх дитят-підлітків у спеціальну майстерню (жартуючи її називали механізований дитячий сад"), де під керівництвом досвідчених лаборантів вони майстрували зварювальні голівки. У цехах теж працювали дівчини й підлітки, яких треба було навчити зварюванню. Співробітники інституту по добі не виходили із заводу. Навіть флюс для зварювання виготовляли з відходів металургійного виробництва по рецептах, розробленим патоновцями.

Влітку на танковому полігоні провели випробування - в упор розстріляли танк, борти якого були зварені вручну й автоматом. Автоматичні шви залишилися цілі, а ручні не витримали.

Повідомлення 6 учня

В області зварювального виробництва в нашій країні працюють чотири великих спеціалізованих науково-дослідних інститути. Крім всесвітньо відомого академічного ІЕЗ ім. Е. О. Пагона АН УРСР,' це галузеві - ВНІІЕЗО (електрозварювального встаткування). ВНІІАВТОГЕНМАШ (газополум’яної обробки), ВІЗП (зварювального виробництва). Багато провідних технологічних інститутів і заводи мають великі відділи по зварюванню. Значний внесок у розвиток зварювання вносять навчальні інститути й кафедри.

16 жовтня 1969 р. радянські космонавти В. Н. Кубасов і Г. С. Шонин на борті корабля "Союз-6" уперше у світі робили електронноструменеве й електродугове зварювання й різання в умовах космосу, а 28 липня й 9 серпня 1976 р. космонавти Б. В. Вольшов і В. М. Жолобов на орбітальній станції "Салют-5" здійснили високотемпературну пайку трубчастої конструкції.

Газове зварювання займає особливе місце серед способів зварювання плавленням. Почавши свій розвиток у койці минулого століття, вона спочатку потіснила дугове зварювання (до 30-х років), а потім поступились їй майже всі галузі виробництва, залишивши собі скромне місце приєднанні тонких і кольорових металів, у сантехнічних і ремонтних роботах. Але на її основі розводять інші види газополум’яної обробки: кисневе різання, металізація, порошкове напилювання, пайка газовим полум'ям, газополум’яне виправлення (вирівнювання), наплавлення. Газозварне устаткування й апаратури, розроблені ВНИИАВТОГЕНМАШЕМ, відповідають рівню світових досягнень.

Джерелом тепла при газовому зварюванні є полум'я, одержуване шляхом спалювання горючого газу або пара у технічно чистому кисні. У якості горючих заклик застосовуються: ацетилен, водень, природний газ, пари бензину, бензолу, гасу й т.п. Зварювання виробляється за допомогою спеціального пальника, у яких гази змішуються. На виході з наконечника вони згоряють, утворює характерний смолоскип. Цей смолоскип плави зварюють кромки, що, і присадочну дріт, а та" же захищає рідкий метал від впливу кисню й азоту повітря. Метал шва зварник формує, маніпулюючи пальником і присадочний дротом. У процесі цього виду зварювання не виникає ультрафіолетове випромінювання, але розплавлений метал яскраво світиться. Тому зварник працює в темних окулярах.

Повідомлення 7 учня

Газове зварювання відрізняється простотою й дешевиною встаткування. Вона не вимагає спеціальних джерел електроенергії. Недоліками її є низька Й продуктивність і більша зона теплового впливу на метал, що приводить до значного жолоблення виробів, що зварюють. Гази для зварювання звичайно ' зберігаються в спеціальних балонах під високим тиском. Зварникові, крім металургії", треба знать і фізико-хімічні властивості використовуваних газів.

Існують і механізовані способи газового зварювання. Зварювання тонкостінних труб з низьковуглеродистої стали (сантехнічні труби) здійснюються на потоці за допомогою ряду послідовно встановлених пальників (20-40 штук) Завдяки великій тепловій потужності пальників швидкість зварювання досягає 3000 м/ч. Газопресова зварювання також ставиться до механізованих методів. У процесі цього зварювання крайки деталей, що зварюють, нагріваються газовим полум'ям і обжимаються за допомогою гідросистем. Застосовується вона для з'єднання стиків низьконапірних нафтопроводів і газопроводів діаметром до 500 мм.

ПОНЯТТЯ ПРО ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС

Основною умовою правильної організації виробництва й одержання високоякісних зварених виробів є наявність гарна розробленого технологічного процесу.

Для одержання високоякісних зварених виробів розроблені офіційні регламенти й правила по застосуванню зварювання в різних галузях промисловості: при виготовленні зварених казанів і посудин, що працюють під тиском, зварюванню трубопроводів, зварюванню у вагонобудуванні, у суднобудуванні, металевих будівельних конструкцій і т.д..

При розробці технологічного процесу виготовлення звареного виробу враховуються вимоги технічних умов його виготовлення й правила застосування зварювання.

Технологічний процес повинен забезпечувати необхідну міцність зварювання, мінімальні напруги й деформації й найменшу вартість виготовлення звареного виробу.

Вихідним матеріалом для розробки технологічного процесу є робоче креслення виготовленого виробу. На робочих кресленнях, які випускаються відповідно до наявних стандартів на креслення, повинні міститися основні дані, необхідні для розробки технологічного процесу, а також повинні вказуватися матеріал (основний метал), тип електродів, кількість і вага окремих елементів і. їхня загальна вага, місця обробки й зварені шви.

Технологічна карта

Опис технологічного процесу оформляється у вигляді технологічних і інструкційних карт.

Технологічна карта являє собою розграфлений бланк, на якому пишуться всі необхідні відомості для виконання певного технологічного процесу. Технологічні карти складаються по етапах виготовлення звареного виробу окремо на заготівлю, зборку й зварювання. Звичайно на зборку й зварювання складається загальна технологічна карта. Відповідно до цього й форми технологічних карт відрізняються одна від інший, тому що вони відбивають різні технологічні процеси, що вимагають різних відомостей і вказівок.

По зварюванню в технологічній карті повинні бути наступні відомості й дані:

ескіз виробу, що зварює, або посилання на прикладений до карти креслення із вказівкою всіх швів, що зварюють, і їхніх розмірів;
вказівка на метод зварювання (дугова ручна, автоматична, напівавтоматична й т.д.);
кількість шарів у шві;
діаметр і марка електродів для кожного шару;

5) значення зварювального струму для кожного діаметра електродів; порядок і послідовність накладення швів і положення зварювання (нижнє, вертикальне й т.д.);

джерело зварювального струму (агрегат постійного струму, трансформатор та ін.);
витрата електродів на зварювання даного виробу;
спеціальні вказівки по зварюванню (проковування, підігрів і т.д.);
норми часу й розцінки.

Технологічні карти повинні складатися по можливості на всі зварені вироби, що випускають заводом або цехом, і особливо на серійну або масову продукцію. Тільки на вироби, що випускають в одиничних екземплярах, технологічна карта може не складатися, а заміняється усним інструктажем з боку цехових майстрів, бригадирів.

Форми технологічних карт по своєму зовнішньому вигляді й змісту різноманітні й залежать від типу виготовленої заводом продукції.

ІНСТРУКЦІЙНА КАРТА

Інструкційні карти складаються в тих випадках, коли даних, що приводять у технологічних картах, недостатньо для правильного ведення зварювання й необхідні більше докладні вказівки. Наприклад, при зварюванні виробузі сталі нової марки або виробу нового, ще не освоєного зразка потрібне складання інструкційної карти.

Інструкційні карти на зварювання включають короткий опис порядку виробництва зварювання; дані основного матеріалу й застосовуваних електродів; вимоги по підготовці матеріалу під зварювання по розмірах, по якості зборки й розділкам крайок: докладні вказівки про порядок виробництва роботи, що не входять у технологічну карту.

НОРМУВАННЯ АЦЕТИЛЕНО-КИСНЕВОГО ЗВАРЮВАННЯ

Технічне нормування передбачає встановлення технічно-обгрунтованих норм години на виконання різних зварювальних робіт. Норми години дозволяють зварнику продуктивно використовувати робочий година, повністю завантажувати зварне обладнання, а при раціональних прийомах зварювання перевищувати встановлені норми. У норму години на виконання зварювальних робіт входять:

основний година;

підготовчо-заключний;

допоміжний:

година обслуговування обладнання й відпочинку. Основний година (хв.). затрачений на зварювання І м шва, визначають за формулою

t_ав=K ^. S

де К — коефіцієнт, який залежить від типу зварного з єднання, виду шва і зварюваного металу S — товщина зварюваного металу, мм.

Залежність коефіцієнта К від виду шва і зварюваного металу

Типи з'єднання	Спосіб	Зварюваний метал
Типи з'єднання	Спосіб	низьковуглецева сталь	середньо-і високовуглецеві сталі, чавуни і мідні	мідь, нікель	алюміній і його сплави	магнієві сплави	свинець	цинк
Стикові і кутові з присадкою	Лівий,	5,0	4,5	4,0	4,0	3,0	3,5	3,5
Стикові і кутові з присадкою	правий	4,0	3,5	3,5	3,5
3 відбортов кою та кутові без присадки	Лівий	4,0	3,5	3,5	3,0	2,0	3.0	3,0
Таврові	Лівий,	6,5	6,0	6,0	5,0	4,0	4.0	4,0
Таврові	правий	5,5	5,0	5,0	4,5
Внапуск	Лівий	-	-	-	4,5	-	2,5	3,0

Примітка. При зварюванні вертикальних швів основний час множать на 1,2, горизонтальних — на 1,4 і стельових—на 1,6.

Підготовчо-заключний час включає в себе отримання завдання, інструктаж, вибір номера наконечника пальника, встановлення балонів, зарядку генератора, перевірку запобіжного затвору, здачу готової продукції.

Допоміжний час складається з часу запалювання і гасіння пальника, регулювання полум'я, розігрівання кромок, перехід з одного місця на інше, огляд шва, очищення кромок і шва, клеймування і прибирання виробу.

Час на обслуговування робочого місця, відпочинку і особисті потреби включає в себе прибирання робочого місця, балонів і устаткування.

Переважно підготовчо-заключний і допоміжний час, а також час на обслуговування робочого місця і відпочинку при газовому зварюванні становить 30-50% основного часу. Витрати матеріалів для зварювання сталей залежать від П товщини

Орієнтовні витрати матеріалів залежно від товщини (8) металу для сталі
Витрати газів на 1 м шва, л: ацетилену кисню	8-8 9,5-8
Витрати дроту на 1 м шва, г	10-8

НОРМУВАННЯ НАПЛАВЛЮВАЛЬНИХ РОБІТ

При ручному газовому наплавленні час на наплавлення 1 см³ присаджувального прутка визначають залежно від товщини деталі і номера наконечника пальника

Залежність часу наплавлення від товщини деталі та номера наконечника

Товщина наплавлювальної деталі, мм	Номер наконечника	Час наплавлення (включаючи підігрівання), хв.
1-1,5	1	1,3
2-4	2	1,1
5-7	3	0.73
8-9	4	0.62
10-12	5	0,52
13-18	6	0,42
19-30	7	0,38

Нормою часу при наплавленні порошкоподібними матеріалами може бути погодинна продуктивність, при якій наплавляють поверхню 60-100 см²" товщиною шару 1,5-2 мм; маса наплавленого металу — 0,15-0,18кг.

Пізніше патоновці застосували цей процес для отримання особливо чистих сталей (електрошлаковий переплав, а потім і для отримання складних відливок з наплавленою структурою (електрошлакове лиття)).

Урок 5-6

Blog

Науково-методичний центр професійно-технічної освіти у Сумській області Державний професійно-технічний навчальний заклад

Содержание