Технологія електродугового різання металу

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ГОЛОВНЕ УПРАВЛІННЯ ОСВІТИ І НАУКИ

ХАРКІВСЬКОЇ ОБЛАСНОЇ ДЕРЖАВНОЇ АДМІНІСТРАЦІЇ

Професія: «Електрогазозварник, електрозварник на автоматичних та напівавтоматичних машинах»

ЕКЗАМЕНАЦІЙНА РОБОТА

на тему: «Технологія електродугового різання металу»

:.

2012 р.

ЗМІСТ

ВСТУП

Зварювання (рос. сварка, англ. welding; нім. Schweißen) – технологічний процес утворення нероз'ємного з'єднання між матеріалами при їх нагріванні та/або пластичному деформуванні за рахунок встановлення міжмолекулярних і міжатомних зв'язків.

Ацетилен, винайдений в 1836 Едмундом Деві, почав використовуватися як горючий агент при газовому зварюванні з 1900, водночас із винаходом газового пальника

Микола Миколайович Бенардос в 1882 винайшов спосіб дугового зварювання із застосуванням вугільного електрода. У наступні роки він розробив способи зварювання дугою, яка горить між двома або декількома електродами; зварювання в атмосфері захисного газу; контактного точкового електрозварювання за допомогою кліщів; створив ряд конструкцій зварювальних автоматів; Микола Миколайович Бенардос запатентував в Росії та за кордоном велику кількість різних винаходів у галузі зварювального устаткування та процесів зварювання

У 1885 році було подано заявку на патентування способу з'єднання і роз'єднання металів за допомогою електричної дуги між металевим виробом і вугільним електродом, для живлення якої використовувалася акумуляторна батарея. Цей рік, вважається офіційною датою появи електричного дугового зварювання. Одночасно йшли дослідження щодо контактного та шовного зварювання, зварювання в режимі змінного струму, дугового різання під водою.

Зварювання вугільними електродами поруч з позитивними сторонами мало певні недоліки, так, для заповнення шва потрібно було додавати сторонній метал, того, вуглець з електродів, потрапляючи на метал шва, погіршував якість зварювального з'єднання. Усунув ці недоліки засновник промислового використання електрозварки російський інженер-металург і винахідник М.Г. Слав'янов. Він у 1888 році винайшов спосіб дугового електрозварювання металів металевим електродом що плавиться. Всі з'єднання, що були виготовлені цим методом, відрізнялися високою якістю і надійністю. М.Г. Слав'янов став засновником металургії зварних процесів, винайшов електроплавильник — прообраз автоматичних зварних головок запропонував флюси, які дозволили отримувати високоякісні зварні шви.

Ще в прадавні часи люди використовували паяння для виготовлення зброї ювелірних виробів, знарядь праці. Існує думка, що слова "зварювання", "зварити" - походять від імені слов'янського бога ковальської справи Сварога. Перші простір методи зварювання застосовувались в V-ІІ тисячолітті до н.е. в районах Єгипту та Ірану. Зварювали в основному деталі з міді, які розігрівали і потім здавлювали. Так виникло так зване "ковальське зварювання".

Першим в світі електричне дугове зварювання здійснив Микола Миколайович Бенардос.

Він є творцем основних видів електричної дугового зварювання, а також контактного зварювання, які отримали розвиток в сучасній промисловості. За своє життя їм було зроблено понад 100 винаходів в різних галузях науки і техніки.

Більше половини валового національного продукту промислово розвинутих країн створюється за допомогою зварювання і споріднених технологій, до яких відносять наплавлення, паяння, різання, нанесення покриття, склеювання різних металів. Науково – технічне поняття “зварювання” охоплює такі суміжні напрями, як заготовка і складання, діагностика та неруйнуючий контроль, техніка безпеки й екологія зварювальних процесів.

В області зварювального виробництва лежить комплексна механізація й автоматизація зварювання. Застосування потокових і конвеєрних ліній, впровадження прогресивних технологічних процесів і устаткування сприяє підвищенню продуктивності праці, поліпшенню й стабілізації якості зварених конструкцій, зменшенню витрат електроенергії й зварювальних матеріалів, поліпшенню умов праці.

Зварювання — надійний та економічний спосіб нероз'ємного з'єднання деталей машин, конструкцій та споруд. Суть його - в утворенні міцних зв'язків між атомами і молекулами з'єднуваних тіл завдяки місцевому зчепленню під тиском чи особливому виду деформацій. Неможливо уявити сучасне оточуюче середовище, без застосування такого міцного і доступного способу з'єднання, як зварювання. Йога попередником у розвитку практичної технічної думки було паяння. Паяння - спосіб з'єднання деталей у твердому нагрітому стані за допомогою припою, це один із найдавніших способів нероз'ємного з'єднання металів.

У третьому тисячолітті зварювання є одним із провідних технологічних процесів. Більше половини світового споживання сталевого прокату йде на виробництво зварних конструкцій. Практично зварюють майже всі метали.

Більше половини валового національного продукту промислово розвинутих країн створюються за допомогою зварювання і споріднених технологій. Електрогазозварник уміє виконувати такі роботи: зварювання котлів, решіток, сходин, поручнів, труб, зварювання перехідних площадок, трубопроводів для води.

Зварювання займає важливе місце в різних галузях промисловості й будівництва завдяки своїм перевагам перед іншими способами виробництва виробів, наприклад, клепкою, литтям, куванням і ін. Важливою перевагою зварювання є можливість при виробництві виробу вибирати його найбільш раціональну конструкцію й форму. Зварювання дозволяє ощадливо використовувати метал й значно зменшувати відходи виробництва. Наприклад, при заміні клепаних конструкцій звареними, економія матеріалів у середньому становить 15-20%, а при заміні литих деталей звареними – близько 50%. Зварювання значно знижує трудомісткість, тому що вимагає меншого обсягу робіт, чим при клепці й литті. Виключаються такі роботи, як розмітка, свердління отворів, складне формування й ін. Особливо відчутне зниження трудомісткості при виготовленні великогабаритних виробів: при зманені литих корпусів і станин зваренолитими, штампованих виробів складної форми штампозвареними знижується вартість виготовлення багатьох виробів.

Зварені з’єднання по міцності, як правило, не поступаються міцності того металу, з якого зроблені вироби. Зварені конструкції застосовують при виготовленні виробів, що працюють при знакозмінних і динамічних навантаженнях, при високих температурах і тисках.

ТЕХНОЛОГІЯ ЕЛЕКТРОДУГОВОГО РІЗАННЯ МЕТАЛУ

ОСОБЛИВОСТІ РІЗНИХ СПОСОБІВ РІЗАННЯ

Термічним різанням  називають процес відокремлення частин металу його окисненням або плавленням.

Суть різання окисненням полягає в нагріванні місця різання до температури спалаху металу, згорянні підігрітого металу в кисні та видаленні продуктів горіння із зони різа струменем кисню.

Суть різання плавленням полягає в нагріванні місця різання сильним концентрованим джерелом до температури, вищої за температуру плавлення металу, і видування розплавленого металу з місця різа дугою або газами.

Основними видами різання окисненням є: кисневе, киснево-флюсове, киснево-дугове, а плавленням — плазмово-дугове, газолазерне, газодугове.

Для обробки мінералів, залізобетону й інших неметалевих матеріалів застосовують різання кисневим списом і реактивним струменем.

За характером утворених різів розрізняють роздільне та поверхневе різання, а за шорсткістю поверхні різа — чистове й чорнове.

При роздільному різанні утворюються наскрізні розрізи (різання металу на частини, вирізання деталей із листа, скіс кромок під зварювання та ін.). Поверхневе різання призначене для зняття шару металу з поверхні оброблюваних деталей або заготовок (видалення дефектів швів, підготовка кромок під зварювання, стругання поверхні, виплавлювання канавок тощо). Інтенсивне нагрівання металу електричною дугою широко використовується для різання.

Способи ручного і механізованого дугового різання:

—неплавким і плавким покритими електродами;

—повітряно-дугове різання;

—киснево-дугове різання;

—плазмове різання;

—різання під флюсом;

—дугове різання обертовим сталевим диском; газолазерне;   підводне.

Особливості термічного різання металів вказані в табл. 1-3.

Таблиця .1

Способи різання різних металів