19.05.2020
урок 5 разряд

Сварка аргоном – особенности технологии и сварочное оборудование

СОДЕРЖАНИЕ:

1. Принципы сварки, выполняемой в среде аргона
2. Особенности сварочных работ в среде аргона
3. Оборудование и оснащение для сварки аргоном
4. Рекомендации по выбору режимов
5. Преимущества и недостатки сварки в защитной среде аргона

Когда необходимо сформировать неразъемное соединение деталей из нержавеющей стали, меди, титана, алюминия, а также ряда других металлов цветной группы и сплавов на их основе, чаще всего используется сварка аргоном. Процесс ее выполнения является достаточно трудоемким и специфическим.

Принципы сварки, выполняемой в среде аргона

Сварка аргоном совмещает в себе признаки электродуговой и газовой сварки. С электродуговой сваркой данный технологический процесс объединяет обязательное использование электрической дуги, а с газовой – применение газа, а также некоторые технологические приемы формирования неразъемного соединения.

Плавление кромок соединяемых деталей и присадочного материала, при помощи которого и формируется сварной шов, обеспечивается за счет высокой температуры, создаваемой при горении электрической дуги. Газ (в данном случае аргон) выполняет защитные функции, о чем следует поговорить более подробно.

Это негативным образом сказывается на качестве формируемого сварного шва: он получается непрочным, в его структуре формируются поры – воздушные пузырьки, которые значительно ослабляют соединение. Еще более отрицательное влияние оказывает окружающий воздух на алюминий, расплавленный в процессе выполнения сварочных работ. Под воздействием кислорода, находящегося в окружающем воздухе, данный металл начинает гореть.

Оптимальным решением, которое позволяет эффективно защитить зону формируемого соединения при сварке металлов цветной группы и легированных сталей, является использование защитного газа – им и выступает аргон. Высокая эффективность применения именно данного газа объясняется его характеристиками.

Аргон значительно тяжелее воздуха (на 38%), поэтому он с легкостью вытесняет воздух из зоны выполнения сварочных работ и создает ее надежную защиту. Являясь инертным по своей природе, аргон практически не реагирует с расплавленным металлом, а также другими газами, присутствующими в зоне, где горит сварочная дуга. При сварке аргоном на обратной полярности следует учитывать один важный момент: от атомов газа в этом случае легко отделяются электроны, поток которых превращает газовую среду в токопроводящую плазму.

Технология выполнения сварки в среде такого газа, как аргон, может предусматривать использование плавящихся, а также неплавящихся электродов (такими являются стержни из вольфрама). Диаметр электродов из вольфрама, который, как известно, отличается исключительной тугоплавкостью, подбирается по специальным справочникам. На выбор данного параметра оказывают влияние характеристики соединяемых деталей.

18.05.2020р. 

урок 5 разряда

Сварка полуавтоматом

Для сварки металла полуавтоматом, применяется специальная проволока и защитный газ. Газ подается на горелку через сварочный рукав вместе с проволокой, защищая сварочную ванну от воздействия внешней среды.

Электродная проволока выпускается в бобинах. Ее толщина:

• 0,6 мм;
• 0,8 мм;
• 1 мм;
• 1,2 мм.

Для металлов тоньше 4-х мм применятся проволока 0,6-0,8 мм, толще – 1-1,2 мм.

Защитный газ – углекислота или смесь CO2 с аргоном. Чистый углекислый газ дешевле – но шов получается хуже и от сварки получается больше брызг, чем при использовании смеси с аргоном.

Особенности сварки полуавтоматом:

• автоматическая подача сварочной проволоки – повышает скорость и качество сварки;
• варит тонкий металл – толщина заготовок начинается от 0,5 мм;
• универсальность – полуавтоматический аппарат варит сталь, нержавейку, чугун и цветные металлы;
• на готовом сварочном соединении нет шлака;
• во время сварки практически нет дыма.

С другой стороны, полуавтомат громоздкий за счет баллона с газом. Кроме того, на сильном ветру варить в газовой среде не получится – ветер будет выдувать углекислоту из под горелки.

Что нужно знать о сварке полуавтоматом

Прежде чем варить, нужно учесть тонкости работы сварочного аппарата.

Как правильно варить полуавтоматом:

• плюсовая клемма подключается к горелке, минусовая к заготовке;
• для каждого вида металла применяется специальная проволока. Например, для алюминия – алюминиевая, для нержавейки – нержавеющая и т.д.;
• сила тока и скорость подачи проволоки это взаимно связанные настройки. Чем больше ток – тем больше скорость и наоборот;
• используемый на горелке токосъемный наконечник, должен соответствовать диаметру проволоки. Эта деталь относится к расходным материалам, поэтому требует периодической замены;
• от настройки механизма подающего проволоку, зависит качество шва;
• шланг, подающий проволоку, должен быть жестким – иначе он может перегнуться и подача проволоки застопорится;
• металл тоньше 1 мм лучше сваривать точками, если не нужно получить герметичный шов. Так заготовка не перегреется и не прогорит;
• если напряжение сети, ниже номинального, например 190, а не 220 вольт – лучше применять проволоку меньшего диаметра. Например, вместо 0,8 взять 0,6 – аппарату справится с ней гораздо легче, и шов получится качественным.
• для сварки полуавтоматом без газа применяется специальная проволока, при этом плюсовая клемма подключается к заготовке.

При сварке в нижнем положении, горелка держится под углом примерно 60 градусов по отношению к заготовке. Расстояние до заготовки 5-15 мм. Горелка ведется от себя – «углом вперед».

Перед началом работы нужно откусить кончик проволоки, торчащий из горелки. На нем образуется шарик, который плохо проводит электричество – горелку будет тяжелее разжечь.

Нужно периодически чистить наконечник и сопло горелки от брызг. Если этого не делать подача проволоки станет прерывистой. Поэтому применяются специальные силиконовые аэрозоли, которые защищают поверхности от налипания – нужно брызнуть им внутрь горелки.

15.05.2020 урок 5 разряд

15.05.2020 урок 5 разряд

 Технологічний процес зварювання решітчастих конструкцій

   Зварювання застосовується при виготовленні різних конструкцій, у тому числі й решітчастих.
   До решітчастих конструкцій відносяться зварні стріли, стійки різних вантажопідйомних кранів, ферми конвеєрів і різних перекриттів, щогли, стійкі, опори і подібні конструкції.
   Решітчасті конструкції виготовляють в основному з профільного прокату: куточків, труб, швелерів. Особливість цих конструкцій - короткі по протяжності шви, кутові з'єднання.
Для зварки решітчастих конструкцій застосовують ручну дугову, напівавтоматичну зварку у вуглекислому газі, як маневренішу і зручнішу в як маневренішу і зручнішу в роботі. У решітчастих конструкціях до 40% швів, незручних по доступності. Зазвичай товщина зварюваного металу 5-12 мм. При збірці решітчастих конструкцій рідко бувають стикові з'єднання, але якщо вони є, то їх зварку потрібно виконувати в першу чергу, оскільки в цих з'єднаннях максимальна усадка шва і можуть відбутися, або деформація, або внутрішня напруга, а у гіршому разі утворення тріщин.
   Зварку швів слід виконувати "урозкид" для зменшення зосередженого нагріву в одній зоні.
   Зазвичай решітчасті конструкції збирають в спеціальних стендах, кондукторах, але іноді, при одиничному виробництві, - на плитах, стелажах по розмітці уручну.
   Довжина при хваток 20-30 мм, прихвати накладають підвищеним струмом, перетином 0,5 від шва і лише в місцях, що підлягають зварці. Для при хватки використовуються ті ж матеріали, що і для зварки вузла.
1. Решітчасті конструкції, їх класифікація  та особливості їх зварювання
   Решітчасті конструкції, що працюють на згин, називаються фермами. Ферми складаються з окремих стрижнів, з'єднаних у вузли, і утворюють геометрично незмінну систему. Якщо ферма в цілому працює на згин, то в її конструктивних елементах виникають тільки повздовжні зусилля стиску або розтягу. Це дозволяє більш раціонально використовувати матеріал (метал) порівняно з балками. Ферми економічні за витратами металу, але більш трудомісткі у виготовленні. Тому їх використовують для перекриття великих прогонів при відносно невеликих навантаженнях.
   Ферми бувають плоскі, в яких складові її стрижні лежать в одній плоскості, і просторові, складені з декількох плоских.
   При заготівлі елементів для складання ферми в першу чергу визначають мінуси розкосів і стійок у вузлах ферми шляхом розрахунку або шаблонування. Мінусом називається така величина, на яку потрібно зменшити теоретичну довжину елемента (відстань між вузловими точками), щоб отримати його дійсний розмір. Знаючи величину мінусів, заготовляють з відповідного профілю елементи необхідної довжини. На поясах намічають осьові лінії і на них розмічають вузлові точки, а на кінцях елементів решітки намічають по осьовим лініям ризики.
   Складання і зварювання плоских ферм здійснюється переважно на стелажах або на козлах, добре вивірених за рівнем. Процес складання плоскої ферми виконується приблизно в такій послідовності.
1. На стелажах, користуючись фіксаторами, обмежувачами і закріплюють пристроями, викладають згідно з кресленням  перші гілки верхнього і нижнього пояса ферми.
2. У вузлових точках поясів  встановлюють косинки, притискають  їх струбцинами або дужками  до гілок поясів і прихоплюють.
3. Викладають перші гілки стійок  і розкосів, витримуючи величину  мінуса в кожному вузлі і, орієнтуючись за збігом рисок на хустках і на кінцях стержнів решітки, притискають стрижні до косинкам і ставлять при хватки.
4. Кантують зібрану гілка ферми  на 180°, викладають згідно з кресленням  прокладки на поясах і елементах  решітки, притискають їх і прихоплюють.
5. Викладають другі гілки поясів, стійок, розкосів і зв'язків, орієнтуючись  по першій гілці кожного елемента, притискають їх і прихоплюють  до косинкам і прокладок.
6. Виробляють зварювання зібраної  ферми. Зварювання вузлів починають  від середини ферми і ведуть симетрично до її кінців. У кожному вузлі спочатку приварюють косинки до поясів, а потім стійки і розкоси до косинкам.
7. Кантують другий раз ферму  на 180° і виробляють у такому  ж порядку зварювання вузлів  з боку перших гілок поясів, стійок і розкосів. Якщо після виконання робочих операцій по збірці ферми, зазначених у п. 4, справити на першій гілці зварювання вузлів, як описано в п. 7, то друга кантування ферми стане зайвою. При цьому деформація ферми з її площини після зварювання вузлів на першій гілці буде збільшена і можливо буде потрібно редагувати її. Після виконання зварювання вузлів на другий гілки ферми (після її кантівки) ця деформація стане значно менше.
8. Після зварювання всіх швів  ферма піддається заключним операцій, по закінченні яких надходить на склад готової продукції.

   Зварювання застосовується при виготовленні різних конструкцій, у тому числі й решітчастих.

   До решітчастих конструкцій відносяться зварні стріли, стійки різних вантажопідйомних кранів, ферми конвеєрів і різних перекриттів, щогли, стійкі, опори і подібні конструкції.
   Решітчасті конструкції виготовляють в основному з профільного прокату: куточків, труб, швелерів. Особливість цих конструкцій - короткі по протяжності шви, кутові з'єднання.
Для зварки решітчастих конструкцій застосовують ручну дугову, напівавтоматичну зварку у вуглекислому газі, як маневренішу і зручнішу в як маневренішу і зручнішу в роботі. У решітчастих конструкціях до 40% швів, незручних по доступності. Зазвичай товщина зварюваного металу 5-12 мм. При збірці решітчастих конструкцій рідко бувають стикові з'єднання, але якщо вони є, то їх зварку потрібно виконувати в першу чергу, оскільки в цих з'єднаннях максимальна усадка шва і можуть відбутися, або деформація, або внутрішня напруга, а у гіршому разі утворення тріщин.
   Зварку швів слід виконувати "урозкид" для зменшення зосередженого нагріву в одній зоні.
   Зазвичай решітчасті конструкції збирають в спеціальних стендах, кондукторах, але іноді, при одиничному виробництві, - на плитах, стелажах по розмітці уручну.
   Довжина при хваток 20-30 мм, прихвати накладають підвищеним струмом, перетином 0,5 від шва і лише в місцях, що підлягають зварці. Для при хватки використовуються ті ж матеріали, що і для зварки вузла.
1. Решітчасті конструкції, їх класифікація  та особливості їх зварювання
   Решітчасті конструкції, що працюють на згин, називаються фермами. Ферми складаються з окремих стрижнів, з'єднаних у вузли, і утворюють геометрично незмінну систему. Якщо ферма в цілому працює на згин, то в її конструктивних елементах виникають тільки повздовжні зусилля стиску або розтягу. Це дозволяє більш раціонально використовувати матеріал (метал) порівняно з балками. Ферми економічні за витратами металу, але більш трудомісткі у виготовленні. Тому їх використовують для перекриття великих прогонів при відносно невеликих навантаженнях.
   Ферми бувають плоскі, в яких складові її стрижні лежать в одній плоскості, і просторові, складені з декількох плоских.
   При заготівлі елементів для складання ферми в першу чергу визначають мінуси розкосів і стійок у вузлах ферми шляхом розрахунку або шаблонування. Мінусом називається така величина, на яку потрібно зменшити теоретичну довжину елемента (відстань між вузловими точками), щоб отримати його дійсний розмір. Знаючи величину мінусів, заготовляють з відповідного профілю елементи необхідної довжини. На поясах намічають осьові лінії і на них розмічають вузлові точки, а на кінцях елементів решітки намічають по осьовим лініям ризики.
   Складання і зварювання плоских ферм здійснюється переважно на стелажах або на козлах, добре вивірених за рівнем. Процес складання плоскої ферми виконується приблизно в такій послідовності.
1. На стелажах, користуючись фіксаторами, обмежувачами і закріплюють пристроями, викладають згідно з кресленням  перші гілки верхнього і нижнього пояса ферми.
2. У вузлових точках поясів  встановлюють косинки, притискають  їх струбцинами або дужками  до гілок поясів і прихоплюють.
3. Викладають перші гілки стійок  і розкосів, витримуючи величину  мінуса в кожному вузлі і, орієнтуючись за збігом рисок на хустках і на кінцях стержнів решітки, притискають стрижні до косинкам і ставлять при хватки.
4. Кантують зібрану гілка ферми  на 180°, викладають згідно з кресленням  прокладки на поясах і елементах  решітки, притискають їх і прихоплюють.
5. Викладають другі гілки поясів, стійок, розкосів і зв'язків, орієнтуючись  по першій гілці кожного елемента, притискають їх і прихоплюють  до косинкам і прокладок.
6. Виробляють зварювання зібраної  ферми. Зварювання вузлів починають  від середини ферми і ведуть симетрично до її кінців. У кожному вузлі спочатку приварюють косинки до поясів, а потім стійки і розкоси до косинкам.
7. Кантують другий раз ферму  на 180° і виробляють у такому  ж порядку зварювання вузлів  з боку перших гілок поясів, стійок і розкосів. Якщо після виконання робочих операцій по збірці ферми, зазначених у п. 4, справити на першій гілці зварювання вузлів, як описано в п. 7, то друга кантування ферми стане зайвою. При цьому деформація ферми з її площини після зварювання вузлів на першій гілці буде збільшена і можливо буде потрібно редагувати її. Після виконання зварювання вузлів на другий гілки ферми (після її кантівки) ця деформація стане значно менше.
8. Після зварювання всіх швів  ферма піддається заключним операцій, по закінченні яких надходить на склад готової продукції.

12.05.2020

 тема урока 5 разряд:

Виконання вертикальних, горизонтальних і стельових швів

Вертикальні шви (стиковому і кутові) виконують у напрямку знизу нагору. Попередньо підготовляється зварюванням Металева горизонтальна площадка перетином, рівним перетинові наплавленого металу шва. Площадка створюється поперечними рухами електрода трикутником. Провар у корені шва забезпечується затримкою горіння дуги в цьому місці при русі електрода трикутником. Найбільший провар горня досягають, коли електрод перпендикулярний вертикальної осі. Набрякання розплавленого металу запобігають нахилом електрода з боку електродотримача вниз.

Зварювання вертикальних швів електродами великих діаметрів і при великому струмі скрутний через стікання метал і незадовільне формування шва. Тому застосовують електроди діаметром до 4 мм, рідко 5 мм, а зварювальний струм знижують у порівнянні зі зварюванням у нижнім положенні.

Вертикальне зварювання в напрямку зверху вниз можливий електродами, що дають тонкий шар шлаку. У цьому випадку метал у зварювальній ванні твердіє швидше і стікання його практично не відбувається. Для вертикального зварювання зверху вниз застосовують електроди з целюлозним, пластмасовим покриттям органічного виду (ОЗС-9, АНО-9, ВСЦ-2, ВСЦ-3 і ін.). Продуктивність зварювання зверху униз вище продуктивності зварювання знизу нагору. Вертикальні шви також зручно виконувати електродами з обпиранням покриття на крайки, що зварюються.

Горизонтальні і стельові шви виконувати складніше, ніж вертикальні (мал. 32). При виконанні горизонтальних швів на верхньому листі часто утворяться підрізи, а при зварюванні в стельовому положенні повний провар кореня шва утруднений. В обох випадках зварювання повинне вироблятися короткою дугою з досить швидкими коливальними рухами. Метал товщиною більш 8 мм зварюють багатопрохідними швами. Перший валик у корені горизонтального шва наноситься електродом діаметром 4 мм, а наступні — діаметром 5 мм. Перший валик у корені стельового шва виконується електродом діаметром 3 мм, а наступні — діаметром не більш 4 мм. Валики горизонтального і стельового швів зручно виконувати електродами з обпиранням покриття. При виконанні стельових швів гази, що виділяються при зварюванні покритими електродами, піднімаються нагору і можуть залишатися у шві. Тому для зварювання в стельовому положенні варто користуватися добре просушеними електродами, які дають невеликий шлак.

Технологічний процес зварювання решітчастих конструкцій

14.05.2020р.

урок 5 разряд:

Технологічний процес зварювання решітчастих конструкцій

   Зварювання застосовується при виготовленні різних конструкцій, у тому числі й решітчастих.
   До решітчастих конструкцій відносяться зварні стріли, стійки різних вантажопідйомних кранів, ферми конвеєрів і різних перекриттів, щогли, стійкі, опори і подібні конструкції.
   Решітчасті конструкції виготовляють в основному з профільного прокату: куточків, труб, швелерів. Особливість цих конструкцій - короткі по протяжності шви, кутові з'єднання.
Для зварки решітчастих конструкцій застосовують ручну дугову, напівавтоматичну зварку у вуглекислому газі, як маневренішу і зручнішу в як маневренішу і зручнішу в роботі. У решітчастих конструкціях до 40% швів, незручних по доступності. Зазвичай товщина зварюваного металу 5-12 мм. При збірці решітчастих конструкцій рідко бувають стикові з'єднання, але якщо вони є, то їх зварку потрібно виконувати в першу чергу, оскільки в цих з'єднаннях максимальна усадка шва і можуть відбутися, або деформація, або внутрішня напруга, а у гіршому разі утворення тріщин.
   Зварку швів слід виконувати "урозкид" для зменшення зосередженого нагріву в одній зоні.
   Зазвичай решітчасті конструкції збирають в спеціальних стендах, кондукторах, але іноді, при одиничному виробництві, - на плитах, стелажах по розмітці уручну.
   Довжина при хваток 20-30 мм, прихвати накладають підвищеним струмом, перетином 0,5 від шва і лише в місцях, що підлягають зварці. Для при хватки використовуються ті ж матеріали, що і для зварки вузла.
1. Решітчасті конструкції, їх класифікація  та особливості їх зварювання
   Решітчасті конструкції, що працюють на згин, називаються фермами. Ферми складаються з окремих стрижнів, з'єднаних у вузли, і утворюють геометрично незмінну систему. Якщо ферма в цілому працює на згин, то в її конструктивних елементах виникають тільки повздовжні зусилля стиску або розтягу. Це дозволяє більш раціонально використовувати матеріал (метал) порівняно з балками. Ферми економічні за витратами металу, але більш трудомісткі у виготовленні. Тому їх використовують для перекриття великих прогонів при відносно невеликих навантаженнях.
   Ферми бувають плоскі, в яких складові її стрижні лежать в одній плоскості, і просторові, складені з декількох плоских.
   При заготівлі елементів для складання ферми в першу чергу визначають мінуси розкосів і стійок у вузлах ферми шляхом розрахунку або шаблонування. Мінусом називається така величина, на яку потрібно зменшити теоретичну довжину елемента (відстань між вузловими точками), щоб отримати його дійсний розмір. Знаючи величину мінусів, заготовляють з відповідного профілю елементи необхідної довжини. На поясах намічають осьові лінії і на них розмічають вузлові точки, а на кінцях елементів решітки намічають по осьовим лініям ризики.
   Складання і зварювання плоских ферм здійснюється переважно на стелажах або на козлах, добре вивірених за рівнем. Процес складання плоскої ферми виконується приблизно в такій послідовності.
1. На стелажах, користуючись фіксаторами, обмежувачами і закріплюють пристроями, викладають згідно з кресленням  перші гілки верхнього і нижнього пояса ферми.
2. У вузлових точках поясів  встановлюють косинки, притискають  їх струбцинами або дужками  до гілок поясів і прихоплюють.
3. Викладають перші гілки стійок  і розкосів, витримуючи величину  мінуса в кожному вузлі і, орієнтуючись за збігом рисок на хустках і на кінцях стержнів решітки, притискають стрижні до косинкам і ставлять при хватки.
4. Кантують зібрану гілка ферми  на 180°, викладають згідно з кресленням  прокладки на поясах і елементах  решітки, притискають їх і прихоплюють.
5. Викладають другі гілки поясів, стійок, розкосів і зв'язків, орієнтуючись  по першій гілці кожного елемента, притискають їх і прихоплюють  до косинкам і прокладок.
6. Виробляють зварювання зібраної  ферми. Зварювання вузлів починають  від середини ферми і ведуть симетрично до її кінців. У кожному вузлі спочатку приварюють косинки до поясів, а потім стійки і розкоси до косинкам.
7. Кантують другий раз ферму  на 180° і виробляють у такому  ж порядку зварювання вузлів  з боку перших гілок поясів, стійок і розкосів. Якщо після виконання робочих операцій по збірці ферми, зазначених у п. 4, справити на першій гілці зварювання вузлів, як описано в п. 7, то друга кантування ферми стане зайвою. При цьому деформація ферми з її площини після зварювання вузлів на першій гілці буде збільшена і можливо буде потрібно редагувати її. Після виконання зварювання вузлів на другий гілки ферми (після її кантівки) ця деформація стане значно менше.
8. Після зварювання всіх швів  ферма піддається заключним операцій, по закінченні яких надходить на склад готової продукції.

Урок виробничого навчання

13.05.2020

Урок виробничого навчання

Тема уроку:  Плазмове різання складних деталей з різних сталей 

Мета: навчальна – навчити учнів основним правилам та прийомам плазмового різання складних деталей з різних сталей у горизонтальному положенні.

• виховна - виховати у учнів працелюбність та уважність, виховувати культуру поведінки та любов до праці, бережне ставлення до інструментів та обладнання.
• розвиваюча – розвивати вміння в користуванням обладнанням, розвивати в учнів просторове уявлення, інтерес  до майбутньої  професії,  уважність, сприяти розвитку уваги мислення та  пам’яті.

Міжпредметні зв'язки: матеріалознавство, електротехніка, фізика, обладнання та технології зварювальних робіт

 Пояснення нового матеріалу:

1. Застосування плазмового різання.
2. Будова та принцип дії плазмотрону.
3. Необхідні матеріали.
4. Режими плазмового різання металів.
5. Інструктаж з охорони праці під час плазмового різання складних деталей з різних сталей

Конспект вступного інструктажу
ПЛАЗМОВО-ДУГОВЕ РІЗАННЯ

 Плазмова дуга може бути подібною зварювальній дузі прямої і непрямої дії. У першому випадку одним з електродів є оброблюваний метал (рис. б), в іншому — дуга збуджується між незалежними від металу електродами (рис. а). Дугу прямої дії називають плазмовою, непрямої — плазмовим струменем. Для роздільного різання металів доцільно використовувати плазмову дугу, яка має вищий к.к.д., а плазмовий різак менше піддається спрацюванню.

    Плазмово-дугове різання застосовують при обробці металів, які не піддаються кисневому різанню: високолеговані сталі, алюміній, титан, мідь і їх сплави. Плазмовим струменем ріжуть тонкі метали.

    Плазмово-дугове різання полягає в проплавленні металу на вузькій ділянці по лінії різа і видаленні розплавленого металу струменем плазми, утвореним у дузі. Дуга збуджується між металом і вольфрамовим електродом, розташованим у головці різака. При різанні плазмовим струменем метал не вмикається в електричне коло дуги, яка горить між кінцем вольфрамового електрода і внутрішньою стінкою охолоджуваного водою наконечника різака.     Живлення дуги виконують від джерела постійного струму, «мінус» підводиться до вольфрамового електрода, а «плюс» до мідної насадки, охолоджуваної водою. У якості плазмоутворюючих газів і для захисту вольфрамового електрода застосовують аргон, азот, суміші аргону з азотом, воднем і повітрям, стиснене повітря.

   До комплекту обладнання для плазмово-дугового різання вхо дять: різак (плазмотрон), пульт керування, джерело живлення дуги, балони з плазмо утворюючими газами, механізм для переміщення плазмотрона вздовж лінії різання (рис. 2 в).

    Різак складається з електродного та соплового вузлів. Плазмотрони бувають з осьовою і вихровою подачею газів для стискання ду ги. Осьова подача плазмо утворюючого газу використовується в ши роких соплах. При вихровій подачі газ вводять у зону катода і стовпа дуги по каналах, розташованих по дотичній до стінок дугової камери плазмотрона. При цьому в камері створюється вихровий потік газу із спіральним рухом. Вихрова подача газу забезпечує його перемішу вання в стовпі дуги й рівномірність газової оболонки навколо стовпа.

     При осьовій подачі газу кінець вольфрамового електрода діаме тром від 2 до 6 мм і довжиною до 100-150 мм загострюють під ку том 20-30°, а при вихровій подачі газу — на кінці електрода є змінні газові катоди.

    Для охолодження плазмотронів використовують воду, а в плазмотронах невеликої потужності — стиснене повітря. Використовують також ріжучі плазмотрони з плівковими катодами. Здатність утворювати плівку на катоді мають цирконій і гафній. Такий катод може тривалий час працювати в окиснювальному середовищі, на приклад, у стисненому повітрі.

   Інтенсивність спрацювання катодних вставок та електродів зале жить від сили робочого струму. Тривалість роботи катода не переви щує 4-6 год. Велике значення має конструкція сопла. Чим менший діаметр сопла і більша його довжина, тим вища концентрація енергії. Але діаметр і довжина сопла зумовлені силою робочого струму і витратами газів. Якщо діаметр сопла дуже малий або довжина його дуже велика, то можливе виникнення подвійної дуги, при якій ріжу ча дуга розпадається на дві частини. Одна дуга горить між катодом і внутрішньою поверхні сопла, а друга — між зовнішньою поверх нею сопла і розрізуваним металом.            Подвійна дуга може горіти одно часно з ріжучою (не тривалий час) і поза зоною захисного газу від чо го метал кромок забруднюється і підплавлюється. Щоб уникнути подвійної дуги необхідно плавно збільшити робочий струм. Це дося гається магнітними, тиристорними та іншими пристроями.

    Для плазмово-дугового різання використовують джерела живлен ня дуги постійного струму з крутоспадаючими вольт-амперними ха рактеристиками. Для різання металів великої товщини (понад 80 мм) використовують тільки спеціальні джерела живлення з підвищеною напругою холостого ходу. Апаратура для плазмово-дугового різання повинна відповідати ГОСТу 12221-71: Илр — для ручного різання; Плрм — для ручного і машинного різання; Плм — для машинного різання; Плмт — для машинного точкового різання. Технічні дані апаратів для плазмово-дугового різання наведено в табл. 1

Таблиця 1. Технічні дані апаратів плазмово-дугового різання

  Початок різання визначається моментом збудження ріжучої дуги. Відстань від торця наконечника до поверхні розрізуваного металу повинна бути в межах 3—10 мм. При різанні вуглецевих сталей товщиною до 40-50 мм використовують стиснене повітря, для не ржавіючих сталей товщиною до 20 мм — чистий азот, більше 20 мм і до 50 мм — суміш із 50% азоту і 50% водню. Різання алюмінію тов щиною 5-20 мм виконують в азоті, а товщиною 20-150 мм — у суміші з 65% азоту і 35% водню або 68% азоту і 32% водню. При збільшенні кількості водню поверхня різа насичується ним. Для ручного різання вміст водню зменшують до 20%, що забезпечує стійкість горіння дуги при зміні її довжини. При зварюванні міді використовують аргоно-водневу суміш, азот або повітря, а потуж ність дуги збільшують через високу теплопровідність міді. Швид кість різання латуні збільшують на 20-25% порівняно з різанням міді. При цьому використовують ті ж гази, що й для різання міді.

Режими плазмового різання металів вказані в табл. 2 і 3

Таблиця 2

Параметри режиму плазмового різання вуглецевих, легованих сталей і міді у середовищі повітря з водою

Таблиця 3

Режими механізованого мікроплазмового різання металів

Домашнє завдання:  Прочитати конспект лекції в зошиті та Плазмово-дугове різання металу,  параграфи з підручника  І.В. Гуменюк «Обладнання і технологія зварювальних робіт», підручник, Київ., 2005р. 270 ст.

Контрольні завдання:

Суть і способи процесів різання. Різаки для кисневого різання

Запитання:

1.У чому полягає суть різання окисненням?

2.У чому полягає суть різання плавленням?

3.Які є види різання окисненням?

4.Які є види різання плавленням?

5.Чим відрізняється різак від паяльника?

6.Які бувають мундштуки різаків?

7.Які є типи інжекторних різаків?

8.Яка товщина розрізувальної сталі різаками середньої потужності?

9.Чим відрізняється гасоріз від різака?

10.Що використовують для зберігання і подачі гасу(бензину)?

Варіанти відповідей:

1.Суцільні нерозбірні, багато соплові і складові.

2.Нагрівання до температури плавлення присадки.

3.АСП-10, ГВР-1,25М.

4.До300 мм.

5.Плазмоводугове, газолазерне, газодугове.

6.Нагрівання місця різання сильним концентрованим джерелом до температури, вищої за температуру плавлення металу з місця різу дугою або газами.

7.До 200 мм.

8.Наявністю випаровувала і підігрівного сопла.

9.Г1,Г2,Г3,Г4.

10.Наявністю запобіжного затвору

11.Кисневе, киснево-флюсове, киснево-дугове.

12.Бачок обладнаний ручним насосом і запобіжним клапаном 

13.Прямої і зворотної дії 

14.Р1, РВ1, Р2, РВ2, Р3

15.Інжекторні і без інжекторні

16.Нагрівання місця різання до температури спалаху металу, згорання його в кисні і видалення  продуктів горіння із зони різу струменем кисню

17.Наявністю окремого каналу для подачі ріжучого кисню і спеціальної головки з двох змінних мундштуків

18.До 100 мм

19.Ножівкою, ножицями

20.Газові балони

Правила користування різаками

Запитання:

1.Що необхідно зробити перед початком роботи?

2.Як запалюють різак?

3.Як починають різання?

4.Що необхідно зробити, щоб погасити полум′я?

5.Чим прочищають забруднені канали мундштука?

6.Як розбирають різак?

7.Що є причиною відсутності підсмоктування в газовому каналі різака?

8.Що необхідно зробити при сильному нагріванні наконечника?

9.Як запобігти попаданню води в канали різака?

10.Як усувають витікання газу  в різбових з′єднаннях?

Варіанти відповідей:

1.Мідною або алюмінієвою горілкою

2.Охолодити водою

3.Нарізають нову різьбу

4.Перевірити правильність під′єднання шлангів, інжекцію, герметичність з′єднань

5.Відкривають вентиль ріжучого кисню, нагрівають метал до солом′яного кольору і починають різання

6.Перекрити кисневий вентиль, а потім вентиль горючого газу

7.Відкривають вентиль горючого газу, потім кисневий  і запалюють горючу суміш

8.Нагрівають метал до солом′яного кольору, відкривають вентиль ріжучого кисню

9.Закрити канали мундштука

10.Сталевим дротом

11.Від′єднують ствол від корпусу, потім з корпусу відкручують кисневий і газовий вентилі, інжектор і знімають зовнішній і внутрішній мундштуки

12.Замінити новим

13.Відкривають вентиль кисню і створюють розрідження, потім відкривають вентиль горючого газу  і запалюють суміш

14.Перекрити вентиль горючого газу, а потім – кисневий

15.Забруднення інжектора, змішувальної камери, каналів мундштука, погане затягування інжектора і накидної гайки

16.Закрити тільки вентиль горючого газу, залишаючи кисневий відкритим

17.Підтягують, а гумові сальники вентилів змащують гліцерином або мастилом ЦІАТІН-221

18.Вказати неможливо

Умови різання, показники й технологія кисневого різання

Запитання:

1.Чому температура горіння металу повинна бути нижча температури його плавлення?

2.Чому алюмiній не пiддається кисневому рiзанню?

3.Чому температура плавлення оксидiв i шлакiв повинна бути нижчою температури плавлення металу?

4.Якi оксиди не можуть бути видаленi з рiза при кисневому рiзаннi?

5.Чому метали повиннi мати низьку теплопровiднiсть?

6.Полегшує чи погiршує шорсткiсть поверхнi метал його загорання?

7.Знижує чи пiдвищує температуру спалаху пухкiсть металiв?

8.Яке полум’я застосовують при рiзаннi сталi товщiною до

300 мм?

9.Вiд чого залежить тиск рiжучого кисню?

10.Чому повинна вiдповiдати швидкiсть рiзання?

Варiанти вiдповiдей:

1.Оксиди алюмiнiю, хрому, нiкелю, мiдi.

2.Полегшує.

3.Окиснювальне.

4.Швидкостi окиснення металу по товщинi.

5.Справностi рiзака.

6.Щоб метал горiв у рідкому станi.

7.Температура спалаху його вища за температуру плавлення.

8.Знижує.

9.Навуглецьоване.

10.Товщини металу, форми сопла, чистоти кисню.

11.Щоб метал горiв у твердому станi.

12.Оксиди залiза.

13.Щоб зменшити тепловiдвiд i метал нагрiвався до температури спалаху по всiй товщинi рiза.

14.Погiршує.

15.Вказати неможливо.

16.Температура спалаху його нижча за температуру плавления.

17.Щоб вони стали рiдкотекучими i безперешкодно видалялися з рiза кисневим струменем.

18.Пiдвищує.

19.Нормальне.

20.Правильностi  встановлення металу.

08.05.2020р

ТЕМА уроку  виробничого  навчання ( 5 разряд):

Зварювання міді

Загальні відомості. Мідь має високу електропровідність,

теплоємність, теплопровідність і корозійну стійкість, а також має досить

високу пластичність. У відпаленому стані вона не чуттєва до низьких

температур і зберігає при них високі пластичні властивості. Завдяки

перерахованим властивостям мідь і її сплави широко застосовуються в

різних областях народного господарства.

      Основні характеристики міді такі: температура плавлення 1083 °С,

тимчасовим опором ненагартованої міді — 20 кГ/мм2, відносне

видовження — 50%, густина — 8.96 г/см3.

      Зварюваність міді значною мірою залежить від її чистоти: чим

менше міститься в міді шкідливих домішок, тим вище її зварюваність.

Кращу зварюваність має розкислена мідь, що містить не більше 0.01%

кисню. Шкідливими домішками в міді, які знижують механічні властивості

й погіршують її зварюваність, є також сірка, свинець і вісмут.

      Розплавлена мідь інтенсивно розчиняє в собі гази, особливо кисень.

При наявності в основному чи присадковому металі кисню він утворює з

міддю закис міді Сu2О. Закис міді утворює з міддю (основним металом)

евтектичний сплав, що плавиться при температурі 1068 °С, тобто при 

більш низькій температурі, ніж чиста мідь. При кристалізації металу шва

евтектика розташовується по границях зерен, а оскільки вона є

інтерметалідом, то металевий зв'язок між зернами міді порушується —

зварне з'єднання стає крихким. Тому зварювати мідь необхідно присадним

матеріалом чи електродами, що забезпечують гарне розкислення металу

зварного шва. Для цього до складу присадкового дроту чи до складу

покриття електродів вводять розкислювачі: фосфор, кремній, марганець,

алюміній і ін.

      Водень, що знаходиться в розплавленому металі, також чинить

 негативну дію на зварне з'єднання. При кристалізації металу шва водень

 з'єднується з киснем закису міді, утворити при цьому водяні пари, що є

 причиною водневої хвороби. У момент кристалізації зварного шва водяна

 пара прагне вийти на поверхню, утворити при цьому велику кількість

 порожнин і тріщин. Цей процес відбувається за такою реакцією:

                            Cu2О + Н2 = 2Cu + H2O

      Ручне зварювання вугільним електродом. Зварювання міді

вугільним чи графітовим електродом виконують постійним струмом

прямої полярності. Довжина дуги повинна бути 35 — 40 мм. Присадковим

матеріалом служать круглі чи прямокутні прутки з міді марки M1 і М2, а

також мідні прутки з присадкою фосфору, що є активним розкислювачем.

Щоб уникнути перегріву й інтенсивного окислювання металу

присадкового прутка при розплавлюванні, перетин останнього повинний

бути 20 — 25 мм2.

      Флюсом при зварюванні служать плавлена бура чи суміш з 95%

прожареної бури і 5% металевого порошкоподібного магнію. Перед

зварюванням порошкоподібні флюси наносять на змочену рідким склом

поверхню присадного прутка чи зварювальні кромки, які потім

просушують на повітрі.

Таблиця 1 - Режими ручного дугового зварювання міді вугільним і

графітовим електродами

 Присадковий пруток і кромки металу, що зварюється, перед

нанесенням флюсу зачищають металевою щіткою чи промивають 10%-вим

розчином каустичної соди.

      Метал товщиною більше 4 мм повинний мати оброблення кромок із

кутом розкриття 70 — 90°. Зварювання стиків ведуть на графітовій чи

азбестовій підкладці. Після зварювання шов проковують і швидко

прохолоджують.

      Режими ручного дугового зварювання вугільним і графітовим

електродами приведені в табл. 10.

      Ручне зварювання металевим електродом. Металевим електродом

зварюють виріб із міді, у вигляді прокату товщиною більше 2 мм.

      Зварювання виконують постійним струмом зворотної полярності

при загальному підігріві виробів до 300 — 400° С. Стикові з'єднання при

товщині металу до 4 мм зварюють без оброблення кромок. При товщині

металу від 5 до 12 мм застосовують V-подібне оброблення кромок з кутом

розкриття шва 60 — 70°.

      Електроди «Комсомолець-100» застосовують для зварювання міді,

що містить не більш 0,01% кисню, і для зварювання міді зі сталлю.

Зварювання виконують короткою дугою постійним струмом зворотної

полярності. Електроди МН-5 застосовують для зварювання трубопроводів

з мідно-нікелевого сплаву МНЖ5-1 між собою, з латунню Л90 і бронзою

марки Бр. АМц9-2 з товщиною стінок до 5 мм. Зварювання виконують

короткою дугою постійним струмом зворотної полярності.

       АНМ. Електроди призначені для заварювання дефектів у ЛКЗ - АБ

  виливках з алюмінієвих і алюмінієвонікелевих бронз. Зварювання

  виконують короткою дугою постійним струмом зворотної полярності.

      Ручне аргонодугове зварювання. При ручному зварюванні міді в

захисних газах застосовують інертні гази гелій і аргон. Зварювання

виконують вольфрамовим електродом постійним струмом прямої

полярності при загальному підігріві виробу до температури 350 — 400 °С.

Присадковим матеріалом служить дріт із бронзи Бр. КМц3-1 і ін.

      Зварювання ведуть лівим чи правим способами. Перед початком

зварювання дугу збуджують на графітовій чи вугільній пластині, а потім

переносять на виріб. Запалювати дугу безпосередньо на виробі не

рекомендується, тому що при цьому відбувається оплавлення й

забруднення вольфрамового електрода. Зварювання можна виконувати в

нижньому, вертикальному і стельовому положеннях.

      У середовищі аргону мідь можна зварювати і змінним струмом, при

цьому швидкість зварювання значно нижче, а зовнішній вигляд шва

кращий, ніж при зварюванні постійним струмом. При зварюванні змінним

струмом дротом Бр. КМц-1 бура для розкислення не потрібна, тому що

розплавлений метал не має поверхневої плівки: вона видаляється внаслідок

катодного розпилення. Катодне розпилення основане на русі позитивних 

іонів з великою швидкістю до катода та його бомбардуванні. Процес

зварювання відбувається стійко, і зварювання можливе у всіх просторових

положеннях.

      На рис. 1 показані зразки зварених патрубків діаметром до 80 мм із

міді МЗС, виконаних аргонодуговим зварюванням із застосуванням дроту

Бр. КМц-3-1 і бури.

           Рисунок 1 - Зразки мідних труб, з'єднаних аргонодуговим

                               зварюванням