Технологические основы процесса сварки металлов и сплавов

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ  РЕСПУБЛИКИ  БЕЛАРУСЬ

Институт          Современных           Знаний

Факультет:

                               Кафедра:

Реферат

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

По предмету: «Производственные технологии »

 Выполнил:                  студент

      3 курса, группы 211    

                          Проверил:

Минск 2003 г.

ПЛАН

ВВЕДЕНИЕ

1.   История развития сварочного производства.

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

качества.

4. Система формирования качества промышленной продукции сварочного производства.

5.   Система разработки и постановки продукции в производство.

ГЛАВА  I

6.   Сварка, понятие, виды и классы.

7.   Электродуговая сварка.

7.1.   Принцип действия.

7.2.   Ручная дуговая сварка.

7.3.   Автоматическая дуговая сварка под флюсом.

7.4.   Электрошлаковая сварка и приплав.

7.5.   Сварка в среде защитных газов.

8.   Контактная сварка.

8.1.   Стыковая сварка.

8.2.   Точечная сварка.

8.3.   Шовная сварка.

9.   Газовая сварка и резка металлов.

ГЛАВА II

10.    Сборка и техника сварки.

10.1   Техника сварки.

10.1.1.   Зажигание дуги.

10.1.2   Длина дуги.

10.1.3.   Положение электрода.

10.1.4.   Колебательные движения электрода.  

10.1.5.   Способы заполнения шва по длине и сечению.

10.1.6.   Окончание шва.

11.   Подготовка металла к сварке.

ГЛАВА III

12.   Предупреждение деформации.

12.1.   Способы борьбы с деформациями при кислородной резке

13.   Прогрессивные методы сборки и сварки узла.

14.   Контроль качества сварки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

15.   Техника безопасности и противопожарная безопасность при

сварке.

16. Нормы расходов электродов.

ВВЕДЕНИЕ

1.   История развития сварочного производства.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

2.   Понятие промышленной продукции сварочного производства и её качества.

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

·              многообразием номенклатуры, типов и размеров;

·              высокими требованиями к качеству сварных соединений;

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

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

·              потребностью высокой квалификации рабочих и специалистов сварочного производства.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

     К показателям надёжности изделий и сварных соединений относятся:

·              безотказность;

·              долговечность;

·              ремонтопригодность.

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

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

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

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

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

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

3.   Методы определения и нормирование показателей качества.

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

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

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

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

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

     Оценку качества промышленной продукции производят путём её контроля, т.е. проверки соответствия контролируемых показателей заданным требованиям или нормам, установленным нормативно-технической документацией (НТД). НТД включает стандарты, технические условия, чертежи изделий, технологические карты и производственные инструкции.

     Контроль необходим, т.к. при изготовлении продукции возникают производственные погрешности, обусловленные действием различных факторов. Получаемые и фиксируемые при контроле отклонения от норм и требований позволяют руководителям производства принимать решения о необходимости изменения технологических процессов, путём использования управляющих воздействий. С помощью управляющих воздействий обеспечивают требуемые показатели качества и их стабильность.

     Нормирование требований к контролируемым характеристикам является необходимым условием обеспечения требуемого уровня качества промышленной продукции. Принимая за χί контролируемую характеристику, нормирование производят, либо по наименьшему значению χmin , либо наибольшему χmax  , либо одновременно по наименьшему и наибольшему значениям.

xi ≤ xi max; xi ≥ xi min; xi min≤xi≤xi max

     Например, в первом случае глубина отпечатка при точечной контактной сварке должна быть меньше установленного наибольшего значения. Во втором случае в качестве примера можно привести шаг (расстояние) между сварочными точками, который должен быть больше установленного наименьшего значения. В третьем случае примером является диаметр литого ядра. При диаметрах ядра меньше минимального имеет место непровар, а при диаметрах ядра больше максимального фиксируют выплеск. Непровар и выплеск являются недопустимыми дефектами контактной сварки.

     Таким образом, нормирование устанавливает допустимые пределы изменения контролируемой характеристики. Эти значения отражают конкретные требования к сварным соединениям, которые устанавливают на основе экспериментальных исследований и испытаний, применения методов статистического анализа и обработки экспериментальных данных и построения статических закономерностей контролируемых показателей.

     В производственной практике, например, при испытаниях для оценки качества сварных соединений используют как абсолютные, так и относительные показатели. К относительным показателям качества можно отнести, например, коэффициент прочности сварного соединения:

Страницы: 1, 2, 3