Перспективы развития сварочного производства
Обновлено: 18.05.2024
Когда на смену старому году приходит новый, обзоры прошедшего периода и прогнозы на будущее поступают от всевозможных источников. Давайте не будем делать исключения из этого правила и рассмотрим тенденции в области сварочного производства в 2021, которые (вероятнее всего) будут задавать темп развития промышленности и бизнеса вообще.
Год 2020 стал необычным во всех отношениях. Пандемия COVID-19 захватила весь мир и повлияла на бизнес, экономику, нашу повседневную жизнь и рабочие процессы. Из этого мы вынесли один ценный урок, состоящий в том, что всё может быть поставлено с ног на голову в один момент. Что касается бизнеса, мы также получили подтверждение, что этот год является самым удачным временем для подталкивания к диджитализации даже самых консервативных отраслей промышленности. Таким образом, вопреки «Несчастливому году» имеются основания для оптимизма в отношении положения дел в сварочном производстве и в бизнесе в целом.
Роботизированная сварка – путь к гибкому производству?
Согласно прогнозам, которые касались направлений дальнейшего развития и были опубликованы один год тому назад, ожидалось, что усилия будут сосредоточены на цифровом бизнесе. Пандемия COVID-19 способствовала ускорению в этом направлении. Такое положение дел является благоприятным для сварочного производства и особенно для обрабатывающей промышленности. Недавний опрос, проведенный среди руководителей высшего звена, свидетельствует о существенном или умеренном увеличении прибыли в период пандемии. Это значит, что спрос на продукцию во всём мире растёт, и отрасли промышленности, в которых налажены сложные процессы, будут ещё активнее искать новые технологии для оптимизации выполняемых производственных операций.
Для сварочного производства это, кроме всего прочего, может означать увеличение спроса на сварочных роботов, так как представители обрабатывающей промышленности осознали необходимость внедрения технологий, реализующих концепцию «Индустрия 4.0» для достижения большей гибкости. Данная перспектива подтверждается и в отчёте Gartner «Перспективы развития технологий», в котором сообщается, что такие передовые технологии, как сенсоры, машинное обучение, компьютерное зрение, робототехника, облачные вычисления и сетевая инфраструктура 5G, способствовали повышению гибкости цепочки поставок и эффективности, которой добились те производители, которые приняли эти средства на вооружение.
Техническая революция (эволюция ) уже стала реальностью
Здесь мы можем плавно перейти к следующей теме – технической революции (эволюции ). По мнению специалистов французской корпорации Atos, появление интернета вещей – сети людей, процессов, данных и вещей, станет причиной значительного увеличения количества подключенных девайсов по всему миру – от нескольких миллиардов до десятков миллиардов устройств, которые будут введены в действие в ближайшие годы.
В выпуске за ноябрь 2020 журнала «International Sheet Metal Review» говорилось о том, что в эпоху Индустрии 4.0 усилия сосредоточены на гибком производстве, интегрированных машинах и системах, а также о том, что 40% промышленных компаний во всём мире приняли вызов и занялись переходом на цифровые технологии. Искусственный интеллект, автоматизация, робототехника, дополненная реальность – это только часть таких технологий, однако ключевое значение имеет программное обеспечение, применяемое для контроля данных и управления качеством в производственных процессах.
Эволюция уже заметна в сварочном производстве, где применение данных, относящихся к сварочным операциям становится для многих новой нормой. Причиной этого является ужесточение стандартов, из-за которого конечные потребители вынуждены требовать повышения качества и возможности получения отчётов. Клиенты просят производителей предоставлять точную документацию, например, с описанием процесса изготовления продукции.
Когда данные о сварочных операциях собираются и сохраняются в цифровом виде, повышается степень прозрачности сварочных работ, что облегчает контроль качества и упорядочивает поток информации при осуществлении производственного процесса. Если программное обеспечение основано на облачных сервисах, то возможности удалённого мониторинга качества сварки, когда лицо, осуществляющее надзор, может находиться у себя дома на диване, только увеличиваются.
Больше внимания безопасности при сварке…
Сегодня инвестиции в безопасность при сварке становятся важнее, чем прежде. Увеличивающаяся обеспокоенность по поводу профессиональной безопасности сварщиков, а также рисков, связанных с подверженностью действию вредных дымов, выделяющихся при сварке, послужила причиной возбуждения законодательной деятельности, направленной на улучшение мер защиты здоровья и повышение безопасности работников на рабочем месте. Устанавливаются чёткие ограничения в отношении воздействия вредных факторов. Так, например, государства-члены ЕС привели своё законодательство в соответствие с Директивой (ЕС ) 2017/2398 с поправками к Директиве (2004 /37 / EC). Это также стимулировало производителей к разработке продуктов, изготовление которых сопряжено с меньшим риском для здоровья, к принятию мер по предотвращению профессиональных заболеваний и травм и по обеспечению наилучшей эргономики без ущерба для эффективности.
Системы вытяжки сварочных дымов снижают риск профессиональных заболеваний
Тип и степень защиты зависит от задания и продолжительности воздействия сварочных дымов. Например, легковесные шлемы могут быть достаточным средством защиты для периодического использования, тогда как при продолжительном воздействии сварочных дымов и мелких частиц, попадающих в воздух в процессе выполнении абразивной обработки, требуются самые лучшие средства защиты органов дыхания.
Для уменьшения риска возникновения профессиональных заболеваний лёгких в сварочном производстве используются средства защиты органов дыхания, локализованная вытяжная вентиляция, улавливание дымов с отводом непосредственно от источника, для чего могут применяться сварочные горелки со встроенной вытяжной системой. Такие средства повышают уровень безопасности не только для сварщика, но и для всех работников, которые находятся на том же производственном участке.
Несмотря на все трудности, которые имели место в прошлом году, очевидно, что новые технологии создают новые рабочие места. В результате изменения производства с целью лучшего удовлетворения нужд потребителей мы станем свидетелями того, как владельцы предприятий по своей инициативе будут улучшать рабочие места, обновляя оборудование. Надеемся, что увеличение капиталовложений в средства, обеспечивающие самый высокий уровень безопасности, будет способствовать привлечению большего количества новых сварщиков в отрасль!
…и о надёжности
Всё больше усилий прикладывается для обеспечения надёжности продукции. Общая тенденция состоит в том, что конечная продукция конструируется так, чтобы её можно было эксплуатировать длительное время, выполняя замену отдельных быстроизнашивающихся деталей. В некоторых случаях требуется производить сварку запасных частей на месте установки.
Другим интересным направлением развития является применение сварных элементов из высокопрочных сталей в автомобильной и транспортной промышленности, с помощью которых облегчаются конструкции и сокращается расход топлива. При движении по пути применения более лёгких материалов производство сталкивается с необходимостью ужесточения требований к сварным швам. Как известно, специальные стали требуют большего внимания к количеству подведенной теплоты (больше ограничений и точности) и к предварительному нагреву свариваемых деталей.
Среди последних мер по охране окружающей среды, которые приняла Европейская комиссия, было введение требований, касающихся экодизайна. В соответствии с новым законом, который вступит в действие в марте 2021 года, производители из ЕС обязаны иметь в наличии запасные части на 10 лет на новые изделия, введённые в действие начиная с марта 2021 года.
Тем не менее ключевым в 2021 году будет вопрос, в каком состоянии находится бизнес вообще, и как быстро начнёт восстанавливаться экономическая активность во всём мире? Это ещё предстоит увидеть.
РАЗДЕЛ V. ТЕХНОЛОГИЯ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА
1.Общая характеристика сварочного производства. Определение сварки как технологического процесса получения неразъемного соединения. Критике сведения из истории развития сварки. Современное состояние сварочного производства, его место в промышленности и перспективы развития. Сварка как технологический процесс, способствующий развитию безотходного производства в машиностроении. Диалектика развития сварочного производства. Роль отечественных ученых в развитии сварки.
2.Физические основы получения сварного соединения. Условия образования межатомных и межмолекулярных связей при образовании сварного соединения. Классификация способов сварки. Понятие о свариваемости. Оценка свариваемости по степени соответствия свойств сварного соединения и основного металла и способность материала образовывать бездефектные сварные соединения.
3.Термический класс сварки. Дуговая сварка. Сущность процесса. Электрические и тепловые свойства дуги. Статическая характеристика дуги. Источники сварного тока, требования к источникам тока и их внешние характеристики. Источники постоянного и переменного тока, их преимущества и недостатки.
Ручная дуговая сварка покрытым электродом. Схема процесса. Электроды для ручной дуговой сварки. Сварочная проволока. Назначение и состав покрытия электрода. Классификация электродов по назначению и типу покрытия. Основные металлургические процессы в сварочной ванне. Защита, раскисление и легирование металла сварочной ванны. Особенности кристаллизации сварного шва. Химическая неоднородность шва.
Автоматическая сварка под флюсом. Сущность процесса. Особенности автоматической сварки по сравнению с дуговой. Сварочные материалы.
Сварка в атмосфере защитных газов. Сущность процесса и его разновидности: сварка неплавящимся и плавящимся электродами. Ручная, полуавтоматическая и автоматическая сварка. Особенности применяемых источников теплоты. Защитные газы. Особенности сварки в углекислом газе. Сварочные материалы.
Сварка и обработка материалов плазменной струей. Сущность и схема процесса. Получение плазменной струи сжатием дуги в узком канале плазматрона. Характеристика плазменной струи как источника теплоты. Тины пламенной струи: выделенная из дуги и совмещенная со столбом дуги.
Электрошлаковая сварка. Сущность и схема процесса. Особенности шлаковой ванны как распределенного источника теплоты. Разновидность способа.
Сварка электронным лучом. Сущность и схема процесса. Особенности электронного луча как источника теплоты. Особенности вакуумной защиты металла. Характерные формы сварного шва.
Сварка лазером. Сущность и схема процесса. Получение лазерного луча и его характеристика как источника нагрева.
Технологические возможности способов сварки плавлением и области их применения.
Термическая резка: воздушно-дуговая, кислородная, плазменная, лазерная.
4. Термомеханический класс сварки. Электрическая контактная
сварка. Сущность процесса. Способы контактной электрической сварки: стыковая, сопротивлением и оплавлением, точечная, шовная и рельефная. Циклограммы
процессов. Принципиальное устройство машин для контактной электрической сварки. Сварка аккумулированной энергией. Сущность и схема процесса конденсатор
ной сварки.
Диффузионная сварка в вакууме. Сущность способа. Особенности подготовки
5. Механический класс сварки. Ультразвуковая сварка. Сущность и схема
Сварка трением. Сущность и схема процесса.
Холодная сварка. Сущность и схема процесса. Разновидности способа - стыковая, точечная, шовная.
Технологические возможности термомеханического и механического классов
сварки и области их применения.
6. Нанесение износостойких и жаростойких покрытий со специальными свойствами. Наплавка дуговая, электрошлаковая, токами высокой частоты, плазменная и лазерная. Дуговая металлизация. Получение покрытий методами осаждения и конденсации из парообразной фазы. Сущность процессов, материалы, технологические возможности и области применении.
7. Особенности сварки различных материалов и сплавов, Свариваемость ста ней, цветных и тугоплавких металлов и сплавов. Причины пониженной свариваемости. Неоднородность структуры и свойств сварного соединения, Процесс обрамь папин сварочных деформаций и напряжений. Образование горячих и холодных трещин.
Особенности сварки конструкционных углеродистых и легированных сталей. Образование закаленных структур и опасность возникновения холодных трещин. Рекомендуемые способы и режимы сварки. Особенности сварки высоколегированных хромоникелевых сталей. Снижение коррозионной стойкости, образование горячих трещин. Рекомендуемые способы и режимы сварки.
Особенности сварки меди и ее сплавов. Склонность к окислению, образование горячих трещин и газовой пористости. Испарение цинка при сварке латуни. Рекомендуемые способы и режимы сварки.
Особенности сварки алюминия и его сплавов. Образование окисной пленки, укрупнение зерна, образование газовых пор и горячих трещин. Рекомендуемые способы и режимы сварки.
Особенности сварки тугоплавких металлов и сплавов. Активное взаимодействие с газами в нагретом состоянии. Рекомендуемые способы и режимы
8. Технологичность сварных узлов. Понятие о технологичности сварных
конструкций. Конструктивные и технологические мероприятия, обеспечивающие технологичность. Выбор материала, типа соединений, формы элементов и
способа сварки с учетом технологичности и эксплуатационных характеристик
Способы снижения сварочных деформаций и напряжений. Особенности технологии получения сварных заготовок в условиях автоматизированного производства. Техника безопасности и экологические проблемы сварочного производства.
Комплексная технология получения заготовок горячей обработкой.
9. Научные основы выбора методов производства заготовок, Целесообразность применения литосварных, кованосварных и штампосварных конструкций с целью снижения металлоемкости, потерь металла и повышения производительности в машиностроительном производстве.
Расчленение сложных заготовок на элементы, соединяемые сваркой. Требования к материалам и конструкциям заготовок, подлежащих сварке, с целью обеспечения необходимой надежности узла.
Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас.
Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней.
Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение.
Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям .
Перспективы развития сварочного производства
В ДАННОЙ РАБОТЕ РАССМОТРЕНЫ ВСЕ ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СВАРОЧЕОГО ПРОИЗВОДСТВА.
Просмотр содержимого документа
«Перспективы развития сварочного производства»
Перспективы развития и проблемы сварочного производства и пути их решения
Студенты группы СВ 116
Евгенов Илья и Кулаков Никита
Руководитель проекта: Киселёва Е.Е.
Цель проекта
Задачи проекта
- Формирование профессиональных компетенций;
- Углубленное изучение предмета;
- Усовершенствование навыков в использовании инновационных технологий.
- Сварка является одним из ведущих технологических процессов создания материальной основы современной цивилизации.
- Более половины национального продукта промышленно развитых стран создается с помощью сварки и родственных технологий. Во многих случаях сварка является наиболее эффективным способом создания неразъемных соединений конструкционных материалов.
Методы соединения материалов в конструкциях
Способы сварки, которым будет отдаваться приоритет в развитии в 2019-2025 годах
Приоритетные способы сварки
Сварка и родственные технологии продолжают активно и всесторонне развиваться как вглубь, так и вширь. Создаются теоретические и технологические условия изготовления новых изделий в традиционных областях сварочного производства, а также освоения все более широких сфер применения.
Увеличение толщины свариваемых металлов и тенденции к повышению скорости сварки приводят к необходимости исследования технологии и режимов сварки в углекислом газе в узкую щелевую разделку, а также под флюсом составным электродом.
Достижения в области совершенствования существующих технологических сварочных процессов
Читайте также: