Сварочные работы в строительстве реферат

Обновлено: 13.05.2024

Развитие многих отраслей промышленности во многом зависит от успехов сварочной науки и техники. В настоящее время около 70 % всех сварочных работ выполняют методами плавления, среди которых наибольшее распространение получила электродуговая сварка, которая используется при производстве автомобильного, железнодорожного, морского и речного транспорта и при производстве трубопроводов. Электродуговая сварка позволяет сваривать почти все конструкционные стали, серый и ковкий чугуны, медь, алюминий, никель, титан и их сплавы. [1]

Сварка во многих случаях заменила такие трудоемкие процессы изготовления конструкции, как пленка и литье, соединение на резьбе.

Преимущества сварки перед этими процессами следующие:

1. Экономия металла – 10-30% (в зависимости от сложности конструкции).

2. Уменьшение трудоемкости работ, а соответственно – сокращение сроков работ и уменьшение их стоимости.

3. Удешевление оборудования.

4. Возможность использования наплавки для восстановления изношенных деталей.

5. Герметичность сварных соединений выше, чем клепаных и резьбовых.

6. Уменьшения производственного шума и улучшение условий труда рабочих. [2]

Электродуговая сварка – достаточно популярная совокупность процессов сварочной технологии. Источник теплоты – электрическая дуга, которая соединяет сварочный электрод со свариваемой деталью. Сила сопротивления дуги больше, чем сварочного электрода и проводов. Исходя из этого, большая часть тепловой энергии тока выделяется непосредственно в плазму электрической дуги.

В истории создания электродуговой сварки стояли многие русские ученые. Впервые явление дугового разряда было открыто в 1802 г. российским академиком В. В. Петровым (см. Приложение 1).

Продолжил работу в этой области Н. Бенардос, который создал в 1882 году абсолютно новый вид сварки и резки металлов – электродуговую сварку, что и сегодня пользуется спросом (см. Приложение 2).

В 1888 г. горный инженер И. Славянов заменил графитовый электрод металлическим, и с тех пор 99% работ, выполняемых дуговой сваркой, производятся по методу Н. Г. Славянова. [3]

ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ СВАРКА

1. Описание процесса

Электрическая дуга является электрическим разрядом в газах, характеризуемым большой плотностью тока и малым катодным падением потенциала, высокой температурой и давлением газа. Расположенный между электродами нагретый светящийся газ изгибается в виде дуги, в связи с чем явление электрического разряда было названо электрической дугой. [4]

Тема работы: Измерительные трансформаторы тока

. (400. 8000, Гц и выше), например, в схемах электроᴨȇчей; трансформаторы постоянного тока. трансформатор ток По климатическим условиям различают: трансформаторы тока для работы в странах с умеренным климатом - с темᴨȇратурой .

К электроду и свариваемому изделию для образования и поддержания электрической дуги от сварочного трансформатора подводится электроэнергия. Под действием теплоты электрической дуги (до 6000°С) кромки свариваемых деталей и электродный металл расплавляются, образуя сварочную ванну, которая некоторое время находится в расплавленном состоянии. В сварочной ванне металл электрода смешивается с расплавленным металлом изделия (основным металлом), а расплавленный шлак всплывает на поверхность, образуя защитную плёнку. При затвердевании металла образуется сварное соединение. Энергия, необходимая для образования и поддержания электрической дуги, получается от специальных источников питания постоянного или переменного тока. [5]

2. Разновидности

Дуговую сварку классифицируют по разным параметрам, наиболее распространенные виды дуговой сварки представлены ниже.

полуавтоматическую дуговую сварку

ручную дуговую сварку

По защите зоны и режиму дуговой сварки:

сварка под флюсом

импульсная дуговая сварка

дуговая сварка стали и чугуна

По роду тока различают:

электрическая дуга, питаемая постоянным током прямой полярности (минус на электроде);

Б) электрическая дуга, питаемая постоянным током обратной (плюс на электроде) полярности;

В) электрическая дуга, питаемая переменным током.

Устойчивость горения дуги при постоянном токе выше, чем при переменном, так как в последнем случае при переходе напряжения через нуль и перемене полярности в начале и конце каждого полупериода температура дугового промежутка уменьшается, что вызывает деионизацию газов. Устойчивость горения дуги на переменном токе значительно возрастает, если через покрытие или проволоку в дуговой промежуток ввести легко ионизируемые химические элементы, например калий, кальций и др. [5]

По свойствам сварочного электрода различают:

способы сварки плавящимся электродом

способы сварки неплавящимся электродом

Сварка плавящимся электродом является самым распространённым способом сварки; при этом дуга горит между основным металлом и металлическим стержнем, подаваемым в зону сварки по мере плавления. Этот вид сварки можно производить одним или несколькими электродами. Если два электрода подсоединены к одному полюсу источника питания дуги, то такой метод называют двухэлектродной сваркой, а если больше — многоэлектродной сваркой пучком электродов. Если каждый из электродов получает независимое питание, сварку называют двухдуговой (многодуговой) сваркой. При дуговой сварке плавлением КПД дуги достигает 0,7-0,9. При сварке неплавящимся электродом в зону дуги подают присадочный материал (при необходимости) в виде проволоки определенного состава в соответствии с составом свариваемых сплавов. [7]

По условиям наблюдения за процессом горения дуги различают:

Оборудование для ручной дуговой и механизированной сварки

. Оборудование для ручной дуговой сварки 1.1 Сущность ручной дуговой сварки С помощью ручной дуговой сварки выполняется большой объем сварочных работ при производстве сварных конструкций. Наибольшее применение находит ручная дуговая сварка покрытыми электродами. Схема ручной дуговой сварки покрытым электродом .

А) открытую (визуальное наблюдение за процессом горения дуги производится через специальные защитные стёкла — светофильтры);

Б) закрытую (располагается полностью в расплавленном флюсе — шлаке, основном металле и под гранулированным флюсом; она невидима);

3. Применение

Электродуговую сварку используют для производства автомобилей, судов, вагонов, горнодобывающего и химического оборудования, электрооборудования, строительно-дорожных машин, прессового оборудования и др. [4]

Более подробно рассмотрю пример использования электродуговой сварки в строительстве.

В строительной отрасли активно используется сварочное оборудование, которое предназначено для соединения стальных и железных металлоконструкций. Ручная электродуговая сварка является основным видом подобного оборудования.

Такая популярность обусловлена исключительными особенностями этого метода сварки, которые оптимальны для решения различных производственных задач в строительстве. Простота обслуживания и высокая надежность технологичного оборудования, мобильность и оперативность стали основными факторами в пользу выбора ручной дуговой сварки в качестве основного сварочного аппарата.

Сварочные работы при помощи электродуговой сварки производятся быстро и эффективно. Данное сварочное оборудование и расходные материалы просты в эксплуатации и доступны. Купить электроды для дуговой сварки можно в любом городе. [2]

Также в работе приведен пример изготовления прямошовных труб методом электродуговой сварки (см. Приложение 5).

4. Эффективность

Появившись в начале XX века как технология соединения металлов, электродуговая сварка и до сегодняшнего дня является преобладающим способом изготовления сварных конструкций.

Более половины валового национального продукта промышленно развитых стран создается с помощью сварки и родственных технологий. До 2/3 мирового потребления стального проката идет на производство сварных конструкций и сооружений. Во многих случаях сварка является единственно возможным или наиболее эффективным способом создания неразъемных соединений конструкционных материалов и получения ресурсосберегающих заготовок, максимально приближенных по геометрии к оптимальной форме готовой детали или конструкции.

На эффективность сварки влияют «правильные» сварочные материалы, а также технологии. Экономия на сварочных материалах недопустима — этот постулат должен стать аксиомой для всех предприятий. [8]

Сегодня сварка применяется для неразъемного соединения широчайшей гаммы металлических, неметаллических и композиционных конструкционных материалов в условиях земной атмосферы, Мирового океана и космоса. Дуговая и контактная сварка остаются по-прежнему доминирующими способами соединения металлов. [9]

1.5 Предприятия Беларуси, в услуги которых входит электродуговая сварка

IRONLINE — Ограждения лестниц, пандусов, балконов (г. Минск);

Государственное унитарное строительно-снабженческое предприятие «УПТК спецработ» (Брестская область);
Ивацевичский филиал Открытого Акционерного Общества «Экран» (Брестская область);
ИП «ПРОММЕТАЛЛКОНСТРУКЦИЯ » (Минская область);
ИЧПУП «ОСТ-Станкопром» (Витебская область);
ОАО «Березовский мотороремонтный завод» (Брестская область);
ОАО «РЕМИЗ» (Минская область);
Общество с ограниченной ответственностью «ЭкситоПлюс» (г. Минск);
ОДО Промметаллсистемы (Могилевская область);
ООО «Сити Индустрия» (г. Минск);
ООО «Униплант» (Минская область);
Открытое акционерное общество «Березинское» (Минская область);
Открытое акционерное общество «Лида — агротехсервис» (Гродненская область);
Открытое акционерное общество «Полесьежилстрой» (Брестская область);
Открытое акционерное общество «Союзпроммонтаж» (Гродненская область);
Открытое акционерное общество Автомотосервис и торговля-1 (Могилевская область);
Производственное республиканское унитарное предприятие «Брестский электротехнический завод» Белорусской железной дороги (Брестская область);
Частное торгово-производственное унитарное предприятие «Лидмаш» (Гродненская область);
ОАО «Завод «Легмаш » (Витебская область);
ООО «МАФагрострой» (г. Минск).

Классификация способов сварки

. аустенита благоприятна для сварки давлением, а объемно-центрированная а-железа -- феррита неблагоприятна. Рис. 3. Сварка давлением. 1.1 Сварка плавлением Электродуговая сварка В результате . сварки. Способы сварки делят на две большие группы: 1) сварка плавлением (сварка без давления) - характеризуется объединением частей металла при его жидком состоянии без приложения давления. К сварке .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сварка представляет собой один из ведущих технологических процессов обработки металлов. Порядка 70 % металлических конструкций, а это промышленные здания и сооружения, суда, мосты, энергетическое и химическое оборудование и прочее, изготавливают с применением сварки.

В Беларуси электродуговая сварка применяется широкой сетью предприятий.

Высокая эффективность сварочных работ и качественная конструкция достигаются при правильном выборе сварочных материалов.. Это очень важно для Беларуси, где наблюдается тенденция повышения конкурентоспособности продукции.

К сожалению, некоторые сварочные материалы (например, электроды) Беларусь вынуждена закупать у России, Японии, Швеции, Америки, так как товары отечественного производства на данном этапе чаще всего уступают по качеству зарубежным производителям. [8]

Для ускорения технического процесса, повышения производительности труда и качества выпускаемой продукции необходимо широкое внедрение в сварочное производство последних достижений науки и техники. [4]

Усилиями отечественных и зарубежных исследователей достигнуты большие успехи в области создания новых и совершенствования уже существующих способов сварки. Однако до сегодняшнего времени одним из наиболее распространенных способов сварки остается электродуговая. [1]

ПРИЛОЖЕНИЯ, Приложение 1. [9]

В.В. Петров построил самый крупный для того времени источник тока – батарею из 4200 пар медных и цинковых кружков, проложенных бумагой, смоченной водным раствором нашатыря. К ее медному полюсу он присоединил первоначально медную, а затем стальную проволоку с конусной шляпкой, к цинковому полюсу – стальную осургученную проволоку, на острие которой иногда надевал древесный уголек. На ней впервые в мире была получена электрическая дуга: при замыкании проволоки со шляпкой на уголек или металл по замкнутой цепи протекал электрический ток, а при размыкании образовывалась электрическая дуга.

Сварка, склеивание пластмасс

. деформации и течения материала под действием давления; сварка с помощью растворителей - размягчение пластиков и приложение давления (соединение за счет протекания диффузионных процессов). . Классификация относительно ультразвуковой сварки (УЗС) несколько условна. Свариваемым материал .

Схема опытов В.В. Петрова, Приложение 2. [3]

Различные способы электродуговой сварки: а – способ Бенардоса; б, в – способ Славянова; 1 – присадочный пруток; 2 – электрод; 3 – источник тока; 4 – сварной шов; 5 – шлак; 6 – расплавленный металл.

Приложение 3. [11]

а — схема сварки, б — разрез по шву; 1 — свариваемое изделие, 2 — электродная проволока, 3 — катушка для проволоки, 4 — механизм автомата, 5 — бункер для флюса, 6 — трубка для подачи флюса к месту сварки, 7 — флюс, 8 — сварной шов, 9 — шлаковая корка

Приложение 4. [9]

Приложение 5. [12]

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Каховский Н. И. Электродуговая сварка сталей: справочник. — Киев: Наукова думка, 1975.

Черный О. М. Электродуговая сварка: практика и теория. — Ростов н/Д: Феникс, 2009.

Мотяхов М. А. Электродуговая сварка металлов. Учебное пособие для повышения классификации электросварщиков. — М.: Высш. школа, 1975.

Закс М.И. Трансформаторы для электродуговой сварки. — Л.: Энергоатомиздат., 1998.

Примеры похожих учебных работ

Установки дуговой электрической сварки

. стержень; 7 – электродное покрытие; 8 – дуга; 9 – сварочная ванна; 10 – деталь. Дуга 8 горит между стержнем 6 и основным . потока. Это улучшает защиту сварочной ванны. По мере движения дуги сварочная ванна охлаждается и затвердевает, образуя .

Технологические процессы сборки и сварки трубопровода диаметром 50 мм в поворотном .

. темы настоящей дипломной работы. Целью дипломной работы является изучение технологических процессов сборки и сварки трубопровода диаметром . сварочный шов, упрочняющий место сварки. В полевых условиях сварку труб магистральных трубопроводов производят с .

Подводная сварка и резка

. погружения, при котором ткани тела водолаза, работающего под водой, насыщается инертным газом. Скорость насыщения зависит в . затрудняет наблюдение за дугой. Устойчивое горение дуги под водой можно объяснить принципом минимума энергии Штеенбека, т.е. .

Электродуговая сварка: технология процесса и безопасность труда

. Длина дуги. Сварку обычно выполняют короткой дугой. При сварке длинной дугой . безопасности технологического процесса является наиболее актуальным, является отрасль металлообработки, где не последнее место занимает процесс сварки. Сваркой .

Автоматическая сварка под флюсом

. Оборудование (характеристики источника питания, тип тока) Промышленность выпускает два типа аппаратов для дуговой сварки под флюсом: с постоянной скоростью подачи электродной проволоки, не зависимой от напряжения на дуге .

Технологии и технологи
Инженерные сети и оборудование
Промышленность
Промышленный маркетинг и менеджмент
Технологические машины и оборудование
Автоматизация технологических процессов
Машиностроение
Нефтегазовое дело
Процессы и аппараты
Управление качеством
Автоматика и управление
Металлургия
Приборостроение и оптотехника
Стандартизация
Холодильная техника
Архитектура
Строительство
Метрология
Производство
Производственный маркетинг и менеджмент
Текстильная промышленность
Энергетическое машиностроение
Авиационная техника
Ракетно-космическая техника
Морская техника

Все документы на сайте представлены в ознакомительных и учебных целях.
Вы можете цитировать материалы с сайта с указанием ссылки на источник.

Сварочные работы

Рассмотрение технологии сварочных работ. В зависимости от формы энергии, используемой для образования сварного соединения, все виды сварки разделяют на три класса: термический, термомеханический и механический.Свариваемость - свойство металлов.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	10.03.2011
Размер файла	13,5 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Введение

Сварка - технологический процесс получения неразъемных соединений материалов посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или пластическом деформировании, или совместным действием того и другого. Сваркой соединяют однородные и разнородные металлы и их сплавы, металлы с некоторыми неметаллическими материалами (керамикой, графитом, стеклом и др.), а также пластмассы.

Сварка - экономически выгодный, высокопроизводительный и в значительной степени механизированный технологический процесс, широко применяемый практически во всех отраслях машиностроения.

Физическая сущность процесса сварки заключается в образовании прочных связей между атомами и молекулами на соединяемых поверхностях заготовок. Для образования соединений необходимо выполнение следующих условий: освобождение свариваемых поверхностей от загрязнений, оксидов и адсорбированных на них инородных атомов; энергетическая активация поверхностных атомов, облегчающая их взаимодействие друг с другом; сближение свариваемых поверхностей на расстояния, сопоставимые с межатомным расстоянием в свариваемых заготовках.

В зависимости от формы энергии, используемой для образования сварного соединения, все виды сварки разделяют на три класса: термический, термомеханический и механический.

К термическому классу относятся виды сварки, осуществляемые плавлением с использованием тепловой энергии (дуговая, плазменная, электрошлаковая, электронно-лучевая, лазерная, газовая и др.).

К термомеханическому классу относятся виды сварки, осуществляемые с использованием тепловой энергии и давления (контактная, диффузионная и др.).

К механическому классу относятся виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии и давления (ультразвуковая, взрывом, трением, холодная и др.).

Свариваемость - свойство металла или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия.

Контактная сварка относится к видам сварки с кратковременным нагревом места соединения без оплавления или с оплавлением и осадкой разогретых заготовок. Характерная особенность этих процессов - пластическая деформация, в ходе которой формируется сварное соединение. сварка технология металл

Место соединения разогревается проходящим по металлу электрическим током, причем максимальное количество теплоты выделяется в месте сварочного контакта.

На поверхности свариваемого металла имеются пленки оксидов и загрязнения с малой электропроводимостью, которые также увеличивают электросопротивление контакта. В результате в точках контакта металл нагревается до термопластического состояния или до оплавления. При непрерывном сдавливании нагретых заготовок образуются новые точки соприкосновения, пока не произойдет полное сближение до межатомных расстояний, т. е. сварка поверхностей.

Контактную сварку классифицируют по типу сварного соединения, определяющего вид сварочной машины, и по роду тока, питающего сварочный трансформатор. По типу сварного соединения различают сварку стыковую, точечную, шовную.

Стыковая сварка - разновидность контактной сварки, при которой заготовки свариваются по всей поверхности соприкосновения. Свариваемые заготовки закрепляют в зажимах стыковой машины. Зажим 1 установлен на подвижной плите, перемещающийся в направляющих, зажим 2 укреплен на неподвижной плите. Сварочный трансформатор соединен с плитами гибкими шинами и питается от сети через включающее устройство. Плиты перемещаются, и заготовки сжимаются под действием усилия, развиваемого механизмом осадки.

Стыковую сварку с разогревом стыка до пластического состояния и последующей осадкой называют - сваркой оплавлением.

Сварка оплавлением имеет преимущества перед сваркой сопротивлением. В процессе оплавления выравниваются все неровности стыка, а оксиды и загрязнения удаляются, поэтому не требуются особой подготовки места соединения. Можно сваривать заготовки с сечением, разнородные металлы (быстрорежущую и углеродистую стали, медь и алюминий и т.д.).

Наиболее распространенными изделиями, изготовляемые стыковой сваркой, служат элементы трубчатых конструкций, колеса и кольца, инструмент, рельсы, железобетонная арматура.

Точечная сварка - разновидность контактной сварки, при которой заготовки соединяются в отдельных точках. При точечной сварке заготовки собирают внахлестку и зажимают между электродами, подводящими ток к месту сварки.

Соприкасающиеся с медным электродами поверхности свариваемых заготовок нагреваются медленнее их внутренних слоев. Нагрев продолжается до пластического состояния внешних слоев и до расплавления внутренних слоев. Затем выключают ток и снимают давление. В результате образуется литая сварная точка.

Точечная сварка в зависимости от расположения электродов по отношению к свариваемым заготовкам может быть двусторонней и односторонней.

Многоточечная контактная сварка - разновидность контактной сварки, когда за один цикл свариваются несколько точек. Многоточечную сварку выполняют по принципу односторонней точечной сварки. Многоточечные машины могут иметь от одной пары до 100 пар электродов, соответственно сваривать 2 -200 точек одновременно. Многоточечной сваркой сваривают одновременно и последовательно. В первом случае все электроды сразу прижимают к изделию, что обеспечивает меньшее коробление и большую точность сборки. Ток распределяется между прижатыми электродами специальным токораспределителем, включающим электроды попарно. Во втором случае пары электродов опускают поочередно или одновременно, а ток подключают поочередно к каждой паре электродов от сварочного трансформатора. Многоточечную сварку применяют в основном в массовом производстве, где требуется большое число сварных точек на заготовке.

Шовная сварка - разновидность контактной сварки, при которой между свариваемыми заготовки образуется прочное и плотное соединение. Электроды выполняют в виде плоских роликов, между которыми пропускают свариваемые заготовки.

В процессе шовной сварки листовые заготовки соединяют внахлестку, зажимают между электродами и пропускают ток. При движении роликов по заготовкам образуются перекрывающие друг друга сварные точки, в результате чего получается сплошной геометрически шов. Шовную точку, так же как и точечную, можно выполнить при двусторонней и одностороннем расположениях электродов.

Шовную сварку применяют в массовом производстве при изготовлении различных сосудов. Толщина свариваемых листов составляет 0,3 - 3 мм. Шовной сваркой выполняют те же типы сварных соединений, что и точечной, но используют для получения герметичного шва.

Дефекты, образующиеся при сварке Остаточные св арочные напряжения и деформация

Дефекты в соединениях бывают двух типов: внешние и внутренние. В сварных соединениях к внешним дефектам относят наплывы подрезы, наружные непровары и несплавления, поверхностные трещины и поры.

К внутренним - скрытые трещины и поры, внутренние непровары и несплавления, шлаковые включения и др. В паяных соединениях внешними дефектами являются наплывы и натеки припоя, неполное заполнение шва припоем; внутренними - поры, включения флюса, трещины и др.

Качество сварных и паяных соединений обеспечивают предварительным контролем материалов и заготовок, текущим контролем за процессом сварки и пайки и приемочным контролем готовых сварных или паяных соединений. В зависимости от нарушения целостности сварного соединения при контроле различают разрушающие и неразрушающие методы контроля.

Подобные документы

Сущность сварки и ее классы: термический (электродуговая плазменная электрошлаковая газовая), термомеханический и механический (электрическая контактная). Свойства электрической дуги. Свариваемость металлов и сплавов. Контроль качества сварных соединений.

контрольная работа [230,1 K], добавлен 03.07.2015

Физическая сущность процесса сварки и ее классы: термический, термомеханический и механический. Остаточные сварочные напряжения и деформация. Описание используемого оборудования, инструментов и приспособлений сварки стола. Виды применяемых материалов.

реферат [277,7 K], добавлен 21.02.2015

Описание конструкции балки. Особенности сварки в среде углекислого газа. Подготовка металла. Сварочные материалы и режимы сварки. Описание конструкции электростенда и принципа его работы. Производительность оборудования, заработная плата и отчисления.

дипломная работа [4,7 M], добавлен 17.05.2012

Устройство, виды и принцип действия различных сварочных трансформаторов. Устройство однофазных сварочных трансформаторов для ручной сварки. Трансформаторы для автоматизированной сварки под флюсом. Сварочные генераторы переменного тока повышенной частоты.

курсовая работа [1,9 M], добавлен 25.02.2010

Разработка технологии дуговой и газовой сварки, составление технологической карты на изготовление сварного соединения. Трудности при сварке, горячие и холодные трещины. Траектории движения конца электрода при дуговой сварке. Удаление сварочных шлаков.

контрольная работа [774,0 K], добавлен 20.12.2011

Конструктивные особенности сварного соединения и условия выполнения сварки. Свойства изделия и сварочных материалов. Оценка скорости охлаждения. Расчет термического цикла для двух точек, состава металла шва по смешению и с учетом коэффициентов перехода.

курсовая работа [464,7 K], добавлен 10.07.2015

Получение сварного соединения, сущность сварки, физико-химические процессы, происходящие при ней. Схема процесса зажигания дуги. Технология получения качественного сварного соединения. Схема сварочного трансформатора. Электроды для ручной дуговой сварки.

Сварка в строительстве

Зарегистрируйся в два клика и получи неограниченный доступ к материалам, а также промокод на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.

Строительство — это сложный, многогранный процесс, в котором используются самые разные технологии. Сварка — одна из таких востребованных и незаменимых технологий. С течением времени этот процесс усовершенствовался, появились новые, более функциональные аппараты. Качество электродов постоянно возрастает, особенно если иметь в виду сварочные электроды, которые отличаются разнообразием и качеством. Для масштабного и менее крупного процесса строительства сварка просто незаменима, потому что только она позволяет качественно и надежно соединить различные элементы в готовые конструкции. Одним из самых востребованных видов сварки является ручная электродуговая.
Для сварки конструкций из алюминиевых сплавов в основном применяют электродуговую сварку. Ее можно выполнять как плавящимися электродами из алюминиевой проволоки так и неплавящимися вольфрамовыми электродами.

Сварка в строительстве. Определение

Сварка является ведущим технологическим процессом при изготовлении и монтаже строительных конструкций. Сварка-это технологический процесс получения неразъемных соединений металлических элементов конструкций при нагревании или пластическом деформировании. Соединения при сварке осуществляют за счет установления межатомных связей между свариваемыми частицами металла. Сварка является высокопроизводительным технологическим процессом, благодаря своей простате находит широкое применение в строительстве. Сварка является экономически выгодным процессом, например, при замене клепаных или болтовых конструкций на сварные соединения экономия металлов составляет 20-25%, а при замене литых деталей сварными – около 50%.

2.Классификация способов сварки

Cпособы сварки можно квалифицировать по двум основным признакам: − по состоянию металла в сварочной ванне и по виду энергии для нагрева металла.
По состоянию металла в сварочной ванне различают: − сварку плавлением; − сварку давлением.
Сварку плавлением осуществляют нагревом кромок соединяемых частей металла и электродного металла до расплавленного состояния с образованием общей ванны жидкого металла. При кристаллизации (затвердении) расплавленный металл сварочной ванны образует прочное соединение, имеющее единую структуру. Основными источниками тепла являются электрическая дуга, газовое пламя, лучевые и плазменные источники. Классификация основных способов сварки плавлением представлена на рис.1.[2]

Рис. 1. - Классификация основных способов сварки плавлением

Сварку давлением осуществляют с использованием механической энергии и давления. Сварка давлением использует пластические свойства материала соединяемых деталей, при этом нагрев играет второстепенную роль или совсем не применяется. Соединение элементов осуществляется под действием механического усилия, вызывающего пластическую деформацию в зоне их контакта. Классификация основных способов сварки давлением представлена на рис.2.

Рис.2. - Классификация основных способов сварки давлением

По виду энергии для нагрева металла различают [2]:
− электрическую сварку (дуговую, электрошлаковую, контактную, импульсную и др.).
− холодную сварку (только осадочным давлением); − механическую сварку (сварку трением);
− химическую сварку (горновую, газовую, термитную).

Для сварки элементов больших толщин (более 25 мм) применяют бездуговую, так называемую электрошлаковую сварку! Электроды опускают в расплавленный флюс (шлак), и электрический ток, проходя через расплавленный флюс, выделяет тепло для плавления основного и ' электродного металла. Качество сварного шва при этом виде сварки очень высокое [4].
Однако при изготовлении и монтаже строительных металлических конструкций в основном применяют электродуговую сварку плавящимся электродом.

Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы

и получи доступ ко всей экосистеме Автор24

Однако при изготовлении и монтаже строительных металлических конструкций в основном применяют электродуговую сварку плавящимся электродом.
Сваркой плавящимся электродом называют сварку, при которой заполнение шва происходит за счет расплавления электрода или сварочной проволоки.
Электродуговая сварка - самый старый и в то же время самый универсальный из всех видов сварочных работ. При её использовании применяют сварочные электроды различной толщины с специальным покрытием, которое предохраняет область сварки от попадания атмосферных газов. Их покрытие и толщина подбираются соответственно свариваемым металлическим конструкциям. Чаще всего используется толщина электродов: от 3 до 6 мм, а покрытия отличаются по составу.
Источником тепла при электродуговой сварке является электрическая дуга. Ее температура достигает 6000° С. Концы изделия и электрода плавятся, из расплавленного металла электрода образуется сварной шов; В некоторых случаях, например при сварке алюминиевых конструкций, применяют неплавящиеся вольфрамовые электроды [4].
Дуговую сварку можно осуществлять голыми электродами в струе инертного газа (углекислого газа или аргона) . Газ поступает в специальную горелку, из которой подается в зону плавящегося электрода и защищает дугу от доступа кислорода из воздуха. Сварка в струе углекислого газа позволяет получить сварной шов высокой прочности.
Так как важнейшим элементом сварки является напряжение тока, сварочные трансформаторы приобретают большую важность, так как благодаря им и возможно создать необходимую сварочную дугу. Покупая электроды для сварки необходимо учитывать состав и толщину металлов, а также длину дуги. Требуется обратить внимание и на то, что сварочные материалы обладают характерными свойствами, которые подходят только для определённого вида работ. Для примера, электроды MP-3 наилучшим образом подойдут для проведения сварочных работ на углеродистых сталях [3].
Основные виды электродуговой сварки плавящимся электродом, применяемые в строительстве при изготовлении металлических конструкций [2]:
– ручная дуговая сварка штучными электродами;
– полуавтоматическая сварка (механизированная) в среде углекислого газа;
– автоматическая сварка под флюсом.

При ручной дуговой сварке подачу электродов и перемещение дуги вдоль свариваемых кромок производят вручную, рис.3. Ручная дуговая сварка является одним из самых распространенных видов сварки, отличающихся простотой и мобильностью применяемого оборудования. Ею можно выполнить швы во всех пространственных положениях, недоступных для механизированной и автоматической сварки. Ручной дуговой называют сварку штучными электродами − металлическими стержнями, изготовленными из сварочной про волоки и покрытые обмазкой. Металл шва формируется за счет электродного металла и этим определяется низкая производительность процесса ручной дуговой сварки.

Рис. 3.- Сварочный пост: 1 – свариваемое изделие; 2 – источник питания дуги; 3 – сварочный металлический стол; 4– фильтр для очистки воздуха.

Механизмы зажатия электрода электрододержателя бывают вилочных, пассатижных, защелочных, пружинных, рычажных, эксцентриковых клиновых и других типов.
Современный электрододержатель, разработанный зарубежными фирмами, представлен на рис.4 (фото с выставки).

Рис. 4. - Современный электрододержатель

Основными преимуществами ручной дуговой сварки являются: – простота и мобильность оборудования; – возможность применения сварки на монтаже и в труднодоступных местах, где механизированные и автоматизированные способы сварки не могут быть применены; – экономичность.
Существенными недостатками ручной дуговой сварки являются: Современное международное обозначение ручной дуговой сварки – ММА 44 – низкая производительность процесса; – частые обрывы дуги и вынужденная заварка кратеров из-за замены электродов; – малая глубина проплавления сварных швов; – зависимость качества сварного шва от квалификации сварщика.
При полуавтоматической сварке подача проволоки механизирована, а перемещение дуги вдоль свариваемых кромок производят вручную. Поэтому этот вид сварки иначе называют механизированной сваркой (рис.5). При полуавтоматической сварке дуга образуется в среде углекислого газа между концом голой проволоки и свариваемым изделием. Горение дуги происходит в среде углекислого газа, который постоянно подается в зону сварки. В процессе сварки вокруг дуги создается оболочка из защитных газов, которая изолирует расплавленный металл шва от кислорода и азота воздуха. В качестве защитного газа можно применять инертные газы аргон или гелий, но они более дорогие. При полуавтоматической сварке в CO2 для удаления кислорода из наплавленного металла, а также для его упрочнения необходимо повышенное количество кремния (С) и марганца (Г). Поэтому при сварке применяют проволоку с повышенным их содержанием − Св08Г2С и другие более прочные проволоки например Св-10ХГ2СМА.

Рис.5.-Технологическое оборудование полуавтоматической сварки в среде защитных газов.

Комплект оборудования для полуавтоматической сварки в CO2 состоит из источника сварочного тока, механизма подачи проволоки с кассетой с проволокой, сварочной горелки (держателя), гибких шлангов и газовой аппаратуры, сварочных проводов и зажимов (рис.6).
Источниками сварочного тока служат сварочные преобразователи или сварочные выпрямители, в том числе электронные источники сварочного тока – инверторы, а также источники питания терристорного типа. Источники сварочного тока могут быть передвижными и стационарными. Они могут быть совмещены с механизмами подачи проволоки и раздельными.

Рис.6.- Комплект оборудования для полуавтоматической сварки: 1 − источник питания 500МАР; 2 − соединительный кабель; 3 − блок подачи проволоки;4 − гибкий шланг со сварочной горелкой.

Основными преимуществами полуавтоматической сварки в среде углекислого газа являются: – высокая производительность труда (в 2-3 раза выше ручной дуговой сварки); Современное международное обозначение полуавтоматической сварки в среде защитных газов MIG / MAG 53 – возможность сварки в различных пространственных положениях, а также сварки на весу без подкладки; – возможность наблюдения за ходом сварки и горением дуги, которая не закрыта флюсом; – отсутствуют необходимость подачи флюса и использования приспособлений для подачи и отсоса флюса, усложняющих сварочное оборудование; – хорошее использование тепла сварочной дуги, вследствие чего обеспечивается высокая производительность и скорость сварки; – высокое качество сварных швов и соединений; – низкая стоимость углекислого газа; – отпадает необходимость в зачистке швов от шлака и остатков флюса, что особенно важно при многослойной сварке; – возможность выполнения швов в труднодоступных местах; – малая зона термического влияния; – хорошая защита зоны сварки от кислорода и азота воздуха

Существующие аустенитные высоколегированные стали и сплавы различают по содержанию основных легирующих элементов — хрома и никеля и по составу основы сплава. Высоколегированными аустенитными сталями считают сплавы на основе железа, легированные различными элементами в количестве до 55%, в которых содержание основных легирующих элементов — хрома и никеля обычно не выше 15 и 7% соответственно. К аустенитным сплавам относят железоникелевые сплавы с содержанием железа и никеля более 65% при отношении никеля к железу 1:1,5 и никелевые сплавы с содержанием никеля не менее 55%.
Аустенитные стали и сплавы классифицируют по системе легирования, структурному классу, свойствам и служебному назначению.

Работа содержит 1 файл

сварка кр 1.docx

1. Определение сварки

Под сваркой понимают комплекс несколько одновременно проводимых мероприятий, основными из которых являются:

тепловое воздействие на металл в околошовной зоне;
плавление;
металлургические процессы;
кристаллизация металлошва и взаимная кристаллизация металлов в процессе сварки.

2. Перечислить и охарактеризовать способы сварки в строительстве.

В строительстве широко применяются следующие способы сварки:

дуговая сварка (ручная, автоматическая, полуавтоматическая);
контактная;
эллилановая;
газовая;
процессы резки.

3. статическая вольтамперная характеристика дуги.

Зависимость между напряжением и током дуги, или источником питания дуги наз. статической вольтамперной хар-кой дуги. Статическая вольтамперная характеристика определяется особыми свойствами дуги, как одного из элементов электрической цепи, сопротивление которой зависит от величины сварочного тока.

4. Виды ионизации и понятие эмиссия.

Тепловая ионизация проходит при высоко увеличенных температурах

Ионизация электрическим полем

Также существует автоэлектронная эмиссия, которая вырывает электроны за счёт сильного электрического поля в катодном пространстве, образованного положительными ионами.

5. Влияние тепла дуги на зону термического влияния и возможные последствия.

Тепловые свойства сварочной дуги определяются при рассмотрении её в качестве источника тепловой энергии.

Закон Джоуля - Ленца: .

Эффективная тепловая мощность ( ) зависит от величины сварочного тока ( ), падения напряжения ( ) и времени, затраченного на нагрев затраченного металла.

– коэффициент процесса нагрева.

6. Характеристика процессов кристаллизации сварного шва.

Электрическая сварка плавлением относится к металлургическим процессам, поскольку при ней происходит расплавление основного металла с образованием общей жидкой ванны, которая в процессе охлаждения начинает кристаллизоваться вокруг не полностью оплавленного основного металла, расположенного на границе сплавления. В результате в шве образуются кристаллы и кристаллиты, состоящие частично из металла шва, частично из присадочного металла, что обеспечивает непрерывную металлическую связь между основным металлом и металлом шва. Сварочная дуга, перемещаясь вдоль шва, образует подвижную сварочную ванну, в передней части которой происходит расплавление основного и присадочного металла, а в тыльной части – кристаллизация.

7. Особенности металлургических процессов при сварке:

в процессе участвуют 2 разных металла;
объём расплавленного металла очень мал;
процесс протекает при очень высоких температурах;
время процесса очень мало;
во время процесса происходит интенсивный отсос тепла в окружающую ванну твёрдый металл;
окружающая среда активно воздействует на ванну

8. 3 зоны при дуговой эл. сварке

Какая наиболее опасная и почему

зона основного металла, где структура осталась неизменной;
зона термического влияния – участок основного металла, глубиной 3-6 мм при ручной дуговой сварке (РДС) и 2-4 мм при полуавтоматической и автоматической сварке. Этот участок прилегает к шву, в котором произошли структурные изменения;
зона наплавленного металла (сварной шов), имеющая собственную структуру.

Наиболее опасной, с точки зрения возможности нарушения целостности соединения, является зона 2. Особенно это проявляется при сварке легированных сталей.

9. причины возникновения концентрации напряжений

Возникновение концентрации напряжений может быть следствием:

технологических дефектов швов (поры, шлаковые включения, непровары, трещины);
отступление от требуемой геометрии сварного шва;
нерациональные конструкции сварного соединения.

10. как распределяются напряжения в сварных конструкциях

В любом элементе конструкции могут просуществовать внутренние или собственные напряжения, наличие которых не зависит от внешних условий. Особенностью таких напряжений является то, что они образуют взаимоуравновешенную систему сил.

11. внутренние напряжения 1,2,3 рода

Напряжения I рода уравновешиваются в крупных объёмах соизмеримо с величиной изделия, обладают определённой ориентацией и определяются расчётным путём.

Внутренние напряжения II и III рода определить расчётным путём невозможно, т.к. они уравновешены в микроскопических объёмах

12. классифик. Внутренних напряжений. Их характер

В зависимости от причин, вызвавших внутренние напряжения, подразделяются на:

температурные (временные);
начальные (образуются в упруго-напряжённом состоянии);
остаточные (не исчезают после устранения причин, вызвавших это напряжение).

13Физическая свариваемость подразумевает возможность получения монолитных сварных соединений с химической связью. Такой свариваемостью обладают практически все технические сплавы и чистые металлы, а также ряд сочетаний металлов с неметаллами.

Технологическая свариваемость — это характеристика металла, определяющая его реакцию на воздействие сварки и способность образовывать сварное соединение с заданными эксплуатационными свойствами. В этом случае свариваемость рассматривается как степень соответствия свойств сварных соединений одноименным свойствам основного металла или их нормативным значениям.

Химический состав металла – определяет его температурный интревал кристаллизации, фазовый состав, фазовые и структурные преващения на этапе нагрева и охлаждения.
Теплофизические свойства – определяют область и степень завершенности процессов превращений, проходящих в сталях под воздействием сварочного цикла.

14По свариваемости стали подразделяют на четыре группы: 1 - хорошая свариваемость; 2 - удовлетворительная свариваемость; 3 - ограниченная свариваемость; 4 - плохая свариваемость.

К группе 1 относят стали, сварка которых может быть выполнена без подогрева до сварки и в процессе сварки и без последующей

термообработки. Но применение термообработки не исключается для снятия внутренних напряжений. Хорошей свариваемостью обладают стали Ст1 - Ст4 по ГОСТ 380-94; стали 08; 10; 15; 20; 25 по ГОСТ 1050-88; стали 15Л; 20Л по ГОСТ 977-88, стали 15Г; 20Г; 15Х, 20Х; 20ХГСА; 12ХН2 по ГОСТ 4543-71. Стали 12Х18Н9Т, 08Х18Н10; 20Х23Н18 по ГОСТ 5632-72.

К группе 2 относят преимущественно стали, при сварке которых в нормальных производственных условиях трещины не образуются, а также стали, которые для предотвращения трещин нуждаются в предварительном нагреве; стали, которые необходимо подвергать предварительной и последующей термообработке. Удовлетворительной свариваемостью обладают стали Ст5пс, Ст5сп по ГОСТ 380-94; стали 30; 35 по ГОСТ 1050-88; стали ЗОЛ; 35Л по ГОСТ 977-88; стали 20ХНЗА; 12Х2Н4А по ГОСТ 4543-71.

К группе 3 относят стали, склонные к образованию трещин в обычных условиях сварки. Их предварительно подвергают термообработке и подогревают. Большинство сталей этой группы термически обрабатывают и после сварки. Ограниченной свариваемостью обладают стали Ст6пс, Ст6сп по ГОСТ 380-94; стали 40; 45; 50 по ГОСТ 1050-88; стали 30ХМ; 30ХГС; 33ХС; 20Х2Н4А по ГОСТ 4543-71; стали 17Х18Н9; 12Х18Н9 по ГОСТ 5632-72.

К группе 4 относят стали, наиболее трудно сваривающиеся и склонные к образованию трещин. Сваривают обязательно с предварительной термообработкой, подогревом в процессе сварки и последующей термообработкой.

Плохой свариваемостью обладают стали 40Г; 45Г; 50Г, 50Х по ГОСТ 4543-71, сталь 55Л по ГОСТ 977-88; стали У7; У8; У8А; У8Г; У9; У10; У11; У12 по ГОСТ 1435-99; стали 65; 75; 85; 60Г; 65Г; 70Г; 50ХГ; 50ХГА; 55С2; 55С2А; 60С2; 60С2А по ГОСТ 14959-79; стали Х12; Х12М; 7X3; 8X3; ХВГ; ХВ4; 5ХГМ; 6ХВГ по ГОСТ 5950-2000.

15Большинство низколегированных конструкционных сталей обладает удовлетворительной свариваемостью. Ввиду возросшего значения сварки новые марки конструкционных низколегированных сталей, как правило, выпускаются с удовлетворительной свариваемостью.

16Главной и общей особенностью сварки является склонность к образованию в шве и околошовной зоне горячих трещин, имеющих межкристаллитный характер. Они могут наблюдаться как в виде мельчайших микронадрывов, так и видимых трещин. Горячие трещины могут возникнуть и при термической обработке или работе конструкции при повышенных температурах. Образование горячих трещин связано с формированием при сварке крупнозернистой макроструктуры, особенно выраженной в многослойных швах, когда кристаллы последующего слоя продолжают кристаллы предыдущего слоя, и наличием напряжений усадки.

Металлу сварных швов свойственны ячеисто-дендритные формы кристаллизации, что приводит к образованию крупных столбчатых кристаллов и обогащению междендритных участков примесями, образующими легкоплавкие фазы

171) в околошовной зоне сварных соединений возможно образование холодных трещин;
2) в зоне термического влияния вероятно появление участка разупрочнения, снижающего прочность сварного соединения.

Вследствие наличия легирующих элементов, повышающих устойчивость аустенита, эти стали чувствительны к скорости охлаждения. Но опасность возникновения холодных трещин в околошовной зоне здесь меньшая, чем в углеродистых конструкционных сталях,

18Для выполнения сварочных работ применяют различные приспособления и оборудование, обеспечивающие получение сварных швов необходимого качества.
Например, для сушки кромок соединения, предварительного и сопутствующего подогрева, термической обработки сварных швов применяют гибкие нагреватели, форсунки, теплоизоляционные маты и различные индукторы.
Решетчатые и сплошностенчатые конструкции из углеродистых и низколегированных сталей, имеющих толщину листов до 30 мм, можно сваривать при температуре до -30°С. Эти же конструкции при толщине листов свыше 30 мм можно сваривать при температуре не ниже -20°С. Если толщина листов находится в пределах 30-40 мм, то сварку конструкций, изготовленных из углеродистой стали, выполняют при температуре до -10°С, а конструкции, изготовленные из низколегированных сталей, сваривают при температуре 0°С. При толщине листов свыше 40 мм сварка конструкций выполняется при температуре 0°С из углеродистых сталей и при температуре +5°С из низколегированных сталей.
Трубопроводы при толщине стенки труб до 16 мм различного назначения при температуре окружающей среды до -20°С свариваются по обычной технологии, а при температуре от -20 до -30°С - с использованием специальных приемов сварки.

Читайте также: