ГБПОУ "Южно-Уральский многопрофильный колледж" РЕФЕРАТ Технология частично механизированной сварки Выполнил: студент СВ-241 Ушаков Д.В. Проверил: Ю.Б. Комаров ЧЕЛЯБИНСК, 2021г Оглавление ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 3 1. ЧТО НАЗЫВАЮТ ТЕХНОЛОГИЕЙ ЧАСТИЧНО МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ НАПЛАВКИ ............................................. 4 1.1. ЧТО ТАКОЕ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕЖИМ СВАРКИ .............. 4 1.2 ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ............................................................... 5 1.3 РЕЖИМЫ........................................................................................................ 7 1.4 ПЛЮСЫ И МИНУСЫ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ ............ 10 ВЫВОД................................................................................................................... 14 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..................................................................................... 15 ПРИЛОЖЕНИЕ ..................................................................................................... 16 2 ВВЕДЕНИЕ Частично механизированная сварка (наплавка) - это простой способ выполнения сварочных работ с высокой продуктивностью. Да и затраты он несет незначительные. Поэтому этот метод стал популярен одновременно и у специалистов крупных отраслей промышленности, и у частных собственников, занятых вспомогательной работой. И даже новички, которым нужно выполнить одно действие на даче, в загородном доме или на собственном складе, чаще всего пользуются этим методом. Ведь он выгодно отличается быстрым усвоением, простотой реализации. И что еще более важно, это довольно экономный вариант. Целью нашей работы является приобретение навыков работы с литературой, обобщения литературных источников и практического материала по теме, способности грамотно излагать вопросы темы, делать выводы. Структура работы включает введение, основную часть, заключение, список литературы и приложение. 3 1. ЧТО НАЗЫВАЮТ ТЕХНОЛОГИЕЙ ЧАСТИЧНО МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ НАПЛАВКИ 1.1. ЧТО ТАКОЕ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕЖИМ СВАРКИ Для начала разберемся со смежными понятиями. Ручной вариант – это работа, подразумевающая участие человека на всех этапах процесса. Он самостоятельно погружает необходимую конструкцию или деталь, производит плавление, сменяет электроды. Участие каких-то программ не подразумевается. В автоматическом варианте же деятельность сварщика отсутствует по определению. Его роль заключается лишь в расположении объекта на крепежах. То есть, это может выполнить и непрофессионал. Полуавтоматический режим совмещает две эти функции. Погрузка и размещение осуществляется самостоятельно, так же как и движение сварочным аппаратом. Но подача электродов уже становится автоматической. Это легче, ведь не нужно переживать за корректность размещения проволоки, следить за настройками. Определять уровень газа, подачу электроэнергии. Все сделает «умное» оборудование за работника. Благодаря этому для «любительской» работы обычно приобретают такое оборудование. Чтобы минимизировать возможность ошибки. А как известно, в этой сфере она может стоить дорого. Сварной аппарат при нарушениях условий безопасности на производстве может воспламенить объекты, нанести травмы человеку. 4 1.2 ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ Для того чтобы выявить особенности технологии частично механизированной сварки наплавки нужно пройтись по всему алгоритму детально. В первую очередь происходит обработка рабочей поверхности. Необходимо устранить возможные дефекты, возникшие при прокате металла. Это не самая редкая ситуация, брак поступает часто. Поэтому лучше перестраховаться. Для исправления деформации возможно применить плавление. Наносится разметка на сталь. Определяются участки, где будет проходить резка, выбирается режим работы. Резка объекта. После нее нужно в обязательном порядке зачистить кромки. Дуговая сварка предполагает ровную поверхность. Соответственно, кромки подрезаются, если дефекты слишком сильные. А дальше для выравнивания обрабатываются абразивом. Нужен инструмент высокой твердости, иначе металл он просто не возьмет. Следующим этапом нужно выбрать конкретный режим. Для этого определяется сила и полярность тока, на котором будет работать оборудование. Важно учесть температуру в окружающей среде. В помещении это сделать просто. Она кардинальным образом изменяться не будет. А вот на свежем воздухе есть нюансы. Резкое похолодание – это редкость. А вот неожиданно вышедшее солнце из-за туч прямыми лучами способно повысить температуру на десять и выше градусов. Выбираем число подходов, сразу строго фиксируем эту цифру и следуем ей. А также определяем пространственное положение шва. Теперь необходимо заземлить деталь, которую будем плавить. 5 Только после этого подключаем электрический ток. Аппарат при соприкосновении с объектом начнет пропускать электричество. А значит, и кромка детали, и сам электрод ввиду сильного термического фактора будут плавиться. В итоге, обе масса смешиваются в единое целое. После плавления шлак начинает стремиться вверх, выступая наружу, создавая защитную пленку. Остается лишь подождать остывания и затвердевания. И новенький шов готов. Также выполнение частично механизированной наплавки может происходить одним из двух способов. Левый вариант – это процесс, при котором сварочный аппарат передвигается слева направо, соответственно. Пруток же двигается параллельно перед горелкой. Двигать лучше всего под прямым углом ко шву, некоторыми зигзагами. Второй вариант – правый. Перемещение оборудование происходит в обратную сторону. Пламя направляется на ванну с металлическим шлаком. В итоге по времени этот способ изрядно проигрывает. Ведь остывание шва становится куда более длительным процессом, он постоянно заново подогревается. Но фактически, это более качественный вариант. Он обуславливается более прочным соединением. Да и расход газа существенно сокращается. Так что можно говорить и о какой-то экономии (рис.1). 6 1.3 РЕЖИМЫ Отдельных строго регламентированных параметров нет. Существует масса ГОСТов под каждый конкретный тип работ и аппаратуру. Но общие методы можно выделить через некоторые аспекты. Один из них – энергия. Электрический ток – это главный двигатель процесса. А значит, его источник или блок обладает принципиальным значением. Сам узел подачи энергии может строиться на двух различных принципах. Первый – это трансформаторный. Это уже зарекомендованный стандарт, который сейчас становится морально устаревшим. Но, плюсы очевидны, трансформатор легко заменить или починить, если он выйдет из строя. То есть, преимуществом выступает примитивность. Второй вариант – инертный преобразователь. Более прогрессивная модель, которая сейчас ставится почти на каждое оборудование для полуавтоматической сварки на рынке. Электрическая дуга в этом методе становится значительно более стабильной. Горение поддерживается постоянно, даже если питание начинает проседать. Таким образом, уменьшается возможность внешних факторов повлиять на качество работы. Кроме того, КПД тоже возрастает. При наименьших затратах энергии выдается стабильный поток, способный полностью обеспечить нужды сварщика. Ну и последним, но не менее важным плюсом можно назвать компактность. Оборудование с инертным блоком занимает куда меньше места, проще транспортируется и храниться. Подключать же аппаратуру нужно к источнику с разным напряжением. Все зависит от параметров устройства. По традиции для любительских нужд приобретаются небольшие модели, работающие от сети в 220В. И с одной фазой. А вот если говорить про крупное производство, то там для повышения эффективности используются иные источники. И в большинстве случаев, трехфазные. Если разбирать режимы частично механизированной наплавки, нельзя обойти своим вниманием такой вид, как сварка в среде защитных газов 7 (рис. 2). Главный критерий – универсальность. Соединения практически любых металлов легко формируются этим методом. Да и процесс можно осуществлять не только в заводском помещении со специально выверенной температурой и газовой средой, но и на свежем воздухе. Для реализации понадобится оборудование со съемным газовым баллоном. А также с двигателем, подающими механизмами и самой кассетой, в которой хранится проволока. В большей части аппаратов всего два механизма подачи, но если подразумевается серьезная нагрузка, логично приобрести более мощный тип. В нем роликов может быть четыре, шесть и даже больше. Это простая и доступная технология. Но громоздкий газовый баллон иногда мешает работе, если подразумевается постоянное движение от объекта. Также стоит учесть, что благодаря невысокой цене газа, этот вид еще и экономичен. Для работ повышенной сложности принято использовать иную технологию, под флюсом. Также идеально подходит для соединения легированной стали или алюминия, для сплавов железа и никеля. Хотя и в работе с обычными соединениями показывает отличный результат. Подходит для выполнения частично механизированной наплавки различных деталей медного типа на производстве. Флюс – это порошкообразный материал, марганец в своей основе. Он подается вместе с электродом, поэтому при проходе электрического тока происходит плавление сразу двух металлов. Полученная смесь работает гораздо лучше и эффективнее. Порошок бывает плавленым и неплавленным. Последний – стандартный, стоит дешевле, но менее результативен. А первый – это материал после сильной термической обработки, иногда смесь с керамическим происхождением в форме крошки (рис. 3). Во время работы эти гранулы активно плавятся. Смешиваются с остальным шлаком и попадают в сварочную ванночку. Но при этом флюс поднимается, создает на поверхности специальный защитный слой. Он 8 полностью предохраняет от контакта с кислородной средой. А значит, полученный шов будет до остывания защищен. И получится более крепким и качественным. Затвердевший порошок превращается в наслоение. Удалить его можно без всяких проблем скребком с молотком или иным инструментом. После пары ударов слой трескается и разваливается. Примечательно то, что остатки допустимы к повторной процедуре. Покупать в следующий раз придется меньше флюса. И провести очистку нужно в обязательном порядке. Ведь слой визуально скрывает под собой шов. И непонятно, получился ли он на запланированном уровне качестве. Или нуждается в доработке, переделке. 9 1.4 ПЛЮСЫ И МИНУСЫ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ Главными аспектами, присущими полуавтоматической сварке, как мы уже говорили, является отсутствие необходимости в подачи электрода. Менять его в держателе не нужно. «Умный» механизм все сделает самостоятельно. Машинный вариант оборудования не предполагает наличие этого элемента. Там используется проволока, которую нужно лишь запустить. Отрегулировать придется интенсивность подачи. А значит и мощность аппарата. Ну и также настройке подвергается расстояние от проволоки до объекта. На современном рынке представлено множество устройств, отличающихся как по параметрам, так и по уровню качества. Разумеется, ценовой вопрос имеет значение. Но стоит заметить, что полуавтоматы недороги по своей сути. Благодаря этому они так и востребованы среди частных мастеров. Когда покупатель ограничен в бюджете. Все линейки имеет невысокой ценовой порог. А значит, экономить еще сильнее – не самый лучший выбор. Логичнее будет ориентироваться на качество, чем выиграть в цене десяток процентов. Впрочем, также одной из причин актуальности таких устройств является легкое освоение. Если на производстве зачастую работают профессионалы с высоким разрядом, то среди частников зачастую уровень подготовки ниже. Какой бы товар вы ни выбрали для себя, всегда будут существовать несколько аспектов, которые неизменны для каждого. Это общие характеристики всех линеек продукции. Рассмотрим подробнее: Горелка. Естественно, она присутствует во всех типах оборудования. В том числе среди ручного или полностью автоматического. 10 Кабель и шланг. С помощью этих проводников для работы поступает электрической ток, газ и новые электроды, которые необходимо плавить. Как уже отмечалось, последние могут быть заменены проволокой. Управляющий блок. Зачастую содержит несколько индикаторов, сигнализирующих о состоянии аппарата, наличия подключении к источникам. А также запас расходных элементов. Если случится повреждение или перегрузка, индикаторы сообщают об этом. Блок питания. В тех вариантах, когда нет подключения напрямую к сети. Да и даже в этом случае зачастую напряжение подается через этот элемент. Резервуар с газом. Его габариты могут отличаться в различном диапазоне. Чем серьезнее нужды, тем больше размер баллона. Иногда стандартный комплект оборудования снабжается некоторыми новыми частями. Ограничительные экраны, специальные вытяжки для работы в помещении, стойки для расположения «рукава». А также специальные подвижные платформы или просто тележки без бортов, чтобы перемещать баллон с газом. Особенно если он весьма крупный. Обозначенная методика используется в массе различных сфер. Широко востребована как на крупном производстве, так и для каких-то небольших частных работ. Во многих случаях, если ландшафт на территории неудобный, даже стандартный подвод воды из источника к своему дому без предварительной сварки подвести проблематично. Основные же отрасли, где метод применяется особо широко, это: Соединение магистралей. Все пути, которыми подается газ, вода и так далее. Зачастую центральные линии сплошь состоят из металла. И только отводы на воды организовываются из полипропилена или полиэтилена. 11 Резервуары для содержания потенциально опасных жидкостей. Нефть, как вариант. Практически все основные несущие конструкции из металла в сфере строительства жилых домов. Как многоэтажных, так и частных. Сюда же относится и железобетон. Мосты, ворота, ограждения, элементы заборов. Корпусные части крупных судов. А также все металлических изделий. Перечислить каждую сферу невозможно. И не стоит забывать, что плавление – это лучший способ ремонта габаритных металлических изделий. А также часто применяется для восстановления различного транспорта. В большей части для техники сельскохозяйственного назначения. Давайте пройдемся по основным плюсам, которые можно найти в способе полуавтоматической сварки. Скорость исполнения. Возможность без проблем соединять тонкие конструкции и детали. Применяется в универсальных положениях, вертикально или горизонтально, без разницы. Снижения риска деформирования объекта. Выше КПД по сравнению с ручной. Подходит для новичков. Недостатки При наличии плюсов, избежать минусов полностью никогда не удается. Значительно возрастает риск пробития газовой защиты при работе на свежем воздухе. Существует шанс, что расплавленный электрод немного разлетится. 12 На максимальной мощности аппарат использовать не рекомендуется. Или постоянно охлаждать, он весьма быстро нагревается. Как видно, минусом меньше. Но они тоже довольно ощутимые. 13 ВЫВОД Эта методика сейчас полностью вытесняет ручное производство. Разумеется, она быстрее, эффективнее, проще и безопаснее. КПД выше в несколько раз. Но полностью автоматический метод, разумеется, приносит более серьезные результаты. В противовес, это и дороже. И если крупные заводы ориентируются на такой подход, то небольшие фирмы со средним потоком производства больше тяготеют к полуавтомату. Для частников же частично механизированная наплавка различных деталей – это единственный способ быстро и выгодно выполнять свою деятельность. А если вы все-таки решили приобрести специальное оборудование, то обращайтесь в нашу компанию «Сармат». Мы предоставляем широкую линейку технического обеспечения для механической обработки. 14 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Николаев Г.А., Ольшанский Н.А. Специальные методы сварки. М., «Машиностроение», 1975. 2. Вилль В.И. Сварка металлов трением. Л., «Машиностроение», 1970. 3. Справочник по сварке. Под редакцией Е.В. Соколова, т. 2,4, М., Машгиз, 1961, 564 с., «Машиностроение», 1971, 415 с. 4. Холопов Ю.В. Ультразвуковая сварка. Л., «Машиностроение», 1972, 152 с. 15 ПРИЛОЖЕНИЕ рис. 1 рис 2. 16 рис. 3 17