І. Теоретична частина
Скласти технологічний процес виготовлення зварного вузла
“Опора”.
Для забезпечення максимальної продуктивності і економічності процесу
зварювання існує технологічний процес на виготовлення “Опори” в такій
послідовності операцій.
Опора складається із основи, двох косинок, кільця і стійки. При
виготовленні опори виконуються операції в такій послідовності:
Подати деталі на робоче місце зварника.
Зачистити місце під зварювання від іржі масла і забруднень.
Встановити деталі на спеціальне приспосіблення для збирання і
зварювання.
Прихватити деталі між собою.
Звільнити вузол від фіксаторів і, знявши з приспосіблення, встановити на
стіл зварника.
Зварити вузол швами згідно креслення, обертаючи у зручне для зварювання
положення.
Зачистити зварні шви і біляшивні зони від шлаку та крапель металу.
Перевірити якість зварки зовнішнім оглядом і відкласти виріб у тару.
Вибрати необхідне обладнання, пристрої і інструменти для
зварювання.
Місце, спеціальне обладнання для зварювальних робіт, називають
зварювальним постом. До складу поста входять: джерело живлення
зварювальної дуги (трансформатор, випрямляч), пускова та захисна
апаратура, зварювальні кабеля, електродотримач або пальник і місце
виробничої дільниці, на якому працює зварник. Постійне робоче місце
називають стаціонарним постом, змінне – пересувним постом.
Електродотримачі мають забезпечувати надійне закріплення покритих
електродів у одній площині не менш як у двох положеннях (перпендикулярно
та під кутом не менше 115о від осі електродотримача) і витримувати без
ремонту 8000 запусків. Час заміни електрода не повинен перевищувати 4
сек. Усі деталі електродотримача, розташовані в області кріплення
електрода, виготовлені з ізолюючих матеріалів, стійких до термічної дії
дуги.
Для підведення струму до електродотримача та виробу від джерела живлення
застосовують гнучкі кабеля марок РГД, РГДО, РГДВ за
ГОСТ 6731-77. Довжина гнучкого кабелю, з яким зєднуюються
електродотримач, звичайно дорівнює 2-3 м, інша його частина може
замінюватися кабелями марок КРПГН, КРПГН, КРПСН ГОСТ 13497-77.
Зварювальна дуга – потужне джерело випромінювання видимих світлових і
невидимих інфрачервоних та ультрафіолетових променів, які спричиняють
різні хвороби очей та опіки шкіри. Для захисту обличчя та очей від
попадання променів випромінюваних дугою, та бризок розплавленого металу
слід працювати затуливши обличчя щитком або шоломом ГОСТ 12 4035-78 із
спеціальними світлофільтрами.
Виготовляються вони з фібри або спеціальних пластмас. Пластмасові щитки
та шоломи стійкі до високої температури і підвищеної вологості, не
деформуються, не псуються від бризок розплавленого металу. Вони
зменшують імовірність потрапляння шкідливих аерозолів у зону дихання
зварника. Наголовні та ручні шестки мають світлофільтр (90х102 мм) і
можуть кріпитися до захисної каски робітника. Як світлофільтр
використовуються темні стекла марки ТС-3С ГОСТ 9411-81 розмірами 46х65;
52х102; 65х120; 69х121; 80х80 мм завтовшки 1,5-4,0 мм із зовнішнього
боку світлофільтр затуляють прозорим склом ГОСТ 111-78 завтовшки до 2,5
мм, яке у міру забруднень міняють.
1.3. Описати будову одного із джерела зварювального струму
та організацію робочого місця зварника.
Джерело живлення зварювальної дуги має задовольняти певні вимоги.
Джерело повинне забезпечувати надійне збудження дуги, підтримувати її
стійке горіння, високу еластичність дуги та стабільний режим зварювання,
сприяти переносу електродного металу, її формуванню зварного шва.
Електричні властивості джерела під час роботи в статичному режимі
виражаються його зовнішньою характеристикою. Зовнішньою характеристикою
джерела живлення називають залежність між напругою на його клемах і
струмом у зварювальному колі при навантаженні.
Зварювання дуги відбувається тим легше, чим вища напруга не робочого
ходу джерела. Для надійного запалювання дуги напруга неробочого ходу має
перевищувати 40-50 в. За умовами безпеки напруга неробочою ходу джерела
змінного струму не повинна перевищувати 80 в джерел постійного струму 90
в.
Стійке горіння дуги забезпечується правильним вибором зовнішньої
характеристики.
До джерел змінного струму висувають спеціальні вимоги, пов’язані зі
зниженою стійкістю дуги змінного струму. при частості 50 Гц напруга
джерела 100 разів протягом секунди зменшується до нуля, і дуга згасає.
Після кожного такого згасання дуга має збудитися при підвищеній напрузі,
яку називають напругою повторного збудження. Зварювальний струм
змінюється за синусоїдою. Якщо напруга джерела недостатня, повторне
запалювання дуги змінного струму слід збільшувати зварювальний струм і
напруга неробочого ходжу джерела.
Велику роль відіграє джерело в формуванні якісного зварного шва та
зменшенні розбризкуванні розплавленого металу. Для зменшення
розбризкування у зварювальне коло послідовно з дугою і вмикається
дросель з більшою індуктивністю або використовують джерело з круто
спадаючою зовнішньою характеристикою. При цьому знижується струм
короткого замикання, що виникає при дотику до ванни краплі електродного
металу, крапля переходить до ванни спокійно, без вибухів та ударів.
Сила зварювального струму звичайно регулюється за допомогою струму. Усі
можливі способи регулювання струму можна звести до двох – зміни напруги
неробочого (холостого) ходу і зміни опору джерела.
На своєму робочому місці зварники повинні мати додатковий інструмент:
сталеву щітку для зчищання кромок виробу перед зварюванням та видаленням
з поверхні швів, залишків шлаку, молоток-шлаковіддільник для видалення
шлакової кірки, бризок та проковування швів, зубило, набір шаблонів для
контролю розмірів швів, особисте клеймо, метрову сталеву лінійку та
косинець.
Інструменти та електроди зберігаються в спеціальних ящиках, сумках.
Робоче місце зварника може знаходитися в спеціальній кабіні або
безпосередньо біля зварювального виробу.
Кабіна для одного зварника має розмір 2х2х2 або 2х5х2 м. Її каркас
виготовляють з металу, а стіни й підлогу – з вогнестійких матеріалів.
Дверний проріз закривають брезентовою завісою з вогнестійким
просоченням.
Для збирання та зварювання деталей використовують металеві столи
заввишки від 0,5 м до 0,9 м з гратами та витяжкою. До стола може бути
прикріплені кишені для електродів і недогарок. Замість стола в кабіні
можуть встановлюватись кантувачі, маніпулятори та інше механічне
обладнання, яке полегшує маніпуляції виробами. Кабіни можуть
оснащуватись і консольними кранами для подачі заготовок під зварювання.
У кабіні зварника є стілець з підйомним гвинтовим сидінням. Поруч з
місцем зварника часто розташовують стелажі або контейнери для заготовок
і готових виробів, тумбочки з ящиками для зберігання інструменту,
запасних та змінних деталей, шафу для зберігання особистий речей
робітника та документації.
Обираючи джерела, керуються їх основними характеристиками, головним є
номінальний струм. Джерела для ручного зварювання розраховані на струм
від 125 до 500А.
В нашому конкретному випадку для зварювання вибираємо зварювальний
трансформатор ТД-306 УХН2. Дія трансформатора заснована на явищі
електромагнітної індукції. Зварювальний трансформатор має стержневі
осердя і змонтовані на ньому первинну і вторинну обмотки.
Режим неробочого ходу трансформатора встановлюється (при розімкненому
ході кола вторинної обмотки) в момент підключення первинної обмотки до
мережі змінного струму з напругою. При цьому у первинній обмотці йде
струм, який створює в осерді магнітний потік. Потік наводить у вторинній
обмотці змінну напругу.
Трансформатор ТД-306 УХН2 має магнітопровід, первинну та вторинну
обмотки, перемикач діапазону струму з рукояткою і регулятор струму. На
обох стрижнях магнітопроводу є по одній котушці первинної та вторинної
обмотки, розташованих на деякій відстані одна від одної. Завдяки цьому
трансформатор має підвищений індуктивний опір і круто спадаючу зовнішню
характеристику. Котушки первинної обмотки змонтовані ізольованим
алюмінієвим проводом і нерухомо закріплені над нижнім ярмом. Рухомі
котушки вторинної обмотки виготовлені з алюмінієвої шини без ізоляції.
Виводи котушок армовані міддю для надійного електричного контакту.
Крізь верхнє ярмо магнітопроводу пропущено ходовий гвинт, який
загвинчується в ходову гайку, вмонтовану між котушками вторинної
обмотки. При повертанні ходового гвинта, рукояткою переміщують вторинні
котушки і тим самим змінюють відстань між обмотками та силу
зварювального струму. Обертаючи рукоятку регулятора струму проти
годинникової стрілки, зближують обмотку, таким чином зменшуючи
індуктивність розсіювання та збільшуючи зварювальний струм. При
обертанні рукоятки за годинниковою стрілкою відстань між обмотками
збільшується, а струм навпаки, зменшується.
Трансформатор має два діапазони регулювання зварювального струму.
Попарне, паралельне з’єднання котушок первинних та вторинних обмоток дає
діапазон великих струмів, послідовне з’єднання котушок – діапазон малих
струмів.
Технічна характеристика трансформатора ТД для ручного зварювання
Параметри ТД-306УХН2
Номінальний зварювальний струм, А 250
Номінальна робоча напруга, В 30
Номінальний режим роботи ТН, % 20
Діапазон регулювання зварювального струму, А 100-300
Напруга неробочого ходу, А 80
Номінальна корисна потужність, кВт 75
ККД% 76
Коефіцієнт потужності 0,5
Габаритні розміри, мм
Довжина 608
Ширина 345
Висота 585
Маса, кг 66
1.4. Охарактеризуйте матеріал заготовки Б Ст4
Заготовки для виготовлення зварного вузла виготовляються із вуглецевої
конструкційної сталі Б Ст4. Залежно від способу виготовлення виробу та
висунутих до нього вимог вуглецеві конструкційні сталі поділяються на
сталі звичайної якості та якісні. У сталях звичайної якості кількість
шкідливих домішок збільшена (сірка до 0,06%, фосфору – до 0,08%). Сталі
вуглецеві звичайної якості бувають гарячокатаними (прокат сортований
фасований, товстолистовий, тонколистовий і широкополосний) і
холоднокатаними (тонколистова сталь). З підвищенням номера сталі зростає
поріг міцності і текучості та знижується пластичність. До сталей
призначених для зварних робіт, важливо низька чутливість до термічного
“старіння”.
Сталь звичайної якості призначається для виготовлення будівельних
конструкцій, арматури, деталей машин, які не несуть підвищених
навантажень. При цьому сталі групи А призначені для виробів, які при
виготовленні не піддаються гарячій обробці (зварці, куванню), сталі
групи Б – для виробів з використанням гарячої обробки (в цьому випадку
необхідно знати хімічний склад сталі для визначення режимів гарячої
обробки). Сталі групи В широко використовуються для виготовлення зварних
конструкцій, при розрахунку яких важливо знати її механічні властивості.
Сталь групи Б
Марки сталі С % М %
Б Ст.4 0,18-0,27 0,40-0,70
1.5. Які інструменти використовують для контролю лінійних і кутових
розмірів
Для контролю обпиляних поверхонь застосовують перевідні лінійки,
штангенциркулі, кутники і перевірні плити, лекальні лінійки.
Перевірну лінійку вибирають залежно від довжини перевіюваної поверхні,
тобто перевірна лінійка за довжиною має перекривати перевіювану
поверхню.
Якість обпилювання поверхні перевірною лінійкою перевіряють на просвіт.
Для цього деталь звільняють з лещат і піднімають на рівень очей,
перевірну лінійку беруть в праву руку за середину, а потім прикладають
її ребром до перевіюваної поверхні і перпендикулярно.
Для перевірки поверхні у всіх напрямках лінійку спочатку приставляють
до довгої сторони у двох-трьох місцях, а потім до короткої (також у
двох-трьох місцях). І нарешті, по одній та іншій діагоналях.
Якщо просвіт між лінійкою і перевіюваною поверхнею вузький і
рівномірний, площина оброблена задовільно.
Для уникнення спрацювання лінійку не слід переміщати по поверхні. Кожен
раз слід піднімати і переставляти у потрібні положення.
Тоді, коли поверхня має бути оброблена особливо ретельно, точність
обчислювання перевіряють за допомогою перевірної плити на фарбу. При
цьому на робочу поверхню перевірної плити за допомогою тампона, наносять
тонкий рівномірний шар барвника (синьки, сажі, сурика розчиненого в
маслі). Потім перевірну плиту накладають на перевірну поверхню (якщо
деталь громіздка), роблять нею кілька кругових рухів, а потім знімають.
На не досить точних деталях (виступаючих) місцях залишається барвник. Ці
місця обпилюють додатково доти, поки не дістануть поверхню з
рівномірними плямами барвника по всій площині. Паралельність двох
поверхонь перевіряють за допомогою штангенциркуля.
Лекальні лінійки служать для перевірки прямолінійності обпилених
поверхонь на просвіт і на фарбу. При перевірці прямолінійності на
просвіт, лекальну лінійку накладають на контрольовану поверхню і за
розміром світлової щілини встановлюють нерівності та їх розміри.
Для перевірки прямолінійності на фарбу, на контрольовану поверхню
наносять тонкий шар блакиті або сажі розчиненій в маслі, а потім
накладають лінійку і ледь притирають її до контрольованої поверхні, в
результаті чого у місцях великих виступів фарба знімається.
1.6. Описати призначення ланцюгової передачі і її основні елементи.
Для передачі обертового руху між віддаленими один від другого валами
використовують: ланцюгові передачі.
Ланцюгова передача представляє собою замкнений металевий шарнірний
ланцюг, який охоплює два зубчастих колеса – зірочки. Ланцюг на відміну
від паса не проковзується, окрім того його можна використовувати в
передачах також при малій віддалі між валами і в передачах із значним
придаточним числом.
Ланцюгові передачі передають потужність від долі кінської сили
(велосипедні ланцюги) до тисячі кінських сил (багаторядні) ланцюги
підвищення міцності. Ланцюги працюють з великими швидкостями, які
доходять до 30 м/сек. і передаточним числом 15. Коефіцієнт корисної дії
ланцюгових передач досягає до 0,98.
Ланцюгова передача складається із двох зірочок ведучої і веденої. Які
розміщені на валах і безкінечний ланцюг надітий на зірочки. Із різних
видів ланцюгів, які найбільше розповсюджені, є втулочноролікові і
пластинчасті.
1.7. Описати правила безпеки при рубанні металу.
При користуванні пневматичним молотком слід дотримуватися таких вимог
безпеки:
перед початком роботи вивчити правила безпеки;
повторити загальні прийоми і способи підготовки пневматичного
інструменту;
протерти отвір втулки і хвостовик зубила;
перевірити положення втулки, яка має бути щільно посаджена в отвір, а
потім встановити у втулку зубило зі щільною посадкою;
продути стиснутим повітрям пневматичний молоток;
залити мастило через спеціальний отвір у корпус молотка, натиснути курок
і через відкритий отвір вводити мастило у внутрішні робочі частини;
натягнути рукавиці і захисні окуляри; прийняти робоче положення, взяти
правою рукою за рукоятку, наклавши великий палець на курок, а лівою
рукою охопити корпус молотка;
зубило під час рубання ставити під кутом 30-35о до оброблюваної
поверхні, рубання здійснювати тільки гостро заточеним зубилом;
включати пневматичний молоток тільки після встановлення інструменту в
робоче положення; холостий хід інструменту не дозволяється;
при підключенні шланга стиснуте повітря має бути вимкнутим;
не можна тримати пневматичний молоток за шланг або робочий інструмент;
при перенесенні пневматичного молотка не можна допускати натягу,
плетення або перекручування шланга;
після завершення роботи перекрити трубопровідні крани, відключити
пневматичний молоток від повітряної магістралі, вийняти робочий
інструмент, очистити молоток від пилу, бруду і протерти, ретельно
змастити шланг.
ІІ. Практична частина
2.1. Вибрати необхідні електроди для зварювання “Опора”.
Сталь марки Ст.4 належить до ІІ групи і зварювання таких сталей
проводиться з відповідними обстеженнями у вузькому інтервалі теплових
режимів і обмеженою температурою оточуючого повітря, щоб при зварюванні
не утворювались тріщини. Зварювання сталі Ст.4 необхідно виконувати з
відносно низькими швидкостями охолодження металу та шва. Тріщини можуть
виникнути в наплавленому металі, тоді як в зоні термічного впливу їх як
правило не буває.
Високу стійкість металу шва проти тріщин забезпечують електроди
УОТ-13/45, УОНІ-13/55, АНО-7; АНО-8. Для зварювання опори вибираєм
слідуючи електроди Е46А, по ГОСТ 94-67-75 марки УОНІ 13/45 діаметром 4,0
мм для зварювання вуглецевих деталей з товщиною покриття Д. другої
групи.
2.2. Визначити режим зварювання
Під режимом зварювання розуміють сукупність показників та умови процесу
зварювання. При ручній дуговій зварці основними показниками режиму є
діаметр електроду, величина струму, рід і полярність.
Вибір діаметру електрода при зварюванні в нижньому положенні проводять
відповідно слідуючи даним показників.
Товщина металу, мм 0,5-1,5 1,5-3 3-5 6-8 9-12
Діаметр електроду, мм 1,5-2 2-3 3-4 4-5 5-6
При зварюванні у вертикальному положенні не слід вибирати електроди у
яких діаметр більше 5 мм, при зварюванні стиків = 4 мм.
Сила зварювального струму може бути розрахована по формулі:
Ізв = К х de
Ізв = 40 х 4 = 160 А.
К – коефіцієнт залежності від діаметра електрода та виду покриття;
de – діаметр електрода. Підвищення коефіцієнту приймають при зварюванні
в нижньому положенні.
Під час зварювання тримаємо довжину дуги Lд = (0,5 : 11) de – тобто =
2-3 мм.
Довжина дуги впливає на якість шва. Довга дуга викликає розкислення
розплавленого металу та розбризкує, приводячи до виникнення пор у
металі шва.
Швидкість руху електрода залежить від сили струму, діаметру електрода
типу і положення в просторі. При великій швидкості переміщення електрода
приводить до перегріву та пропалу металу, знижуючи якість шва.
Правильно вибрана швидкість повздовжнього руху електроду дозволяє
отримати ширину на 2-3 мм більше, ніж діаметр електрода.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
